블록체인 합의 메커니즘의 이해

테크 인 아시아(Tech in Asia)가 블록체인 시스템에서 사용되는 세 가지 주요 합의 메커니즘인 작업증명 (PoW), 지분 증명 (PoS), 권위 증명(PoA)을 다루며, 탈중앙화된 네트워크가 트랜잭션 상태에 합의할 수 있도록 하는 방법을 설명합니다.

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합의 메커니즘이란 무엇인가요? (0:00)

블록체인 — 2018년의 유행어입니다. 하지만 권위 있는 인물이 없는 탈중앙화된 피어 투 피어 시스템이 어떻게 결정을 내리는지 아시나요? 그 해답은 합의 메커니즘에 있습니다. 다양한 합의 메커니즘이 있지만, 모두 기록이 진실하고 정직한지 확인한다는 동일한 목적을 수행합니다. 차이점은 합의에 도달하는 방식입니다. 여기서는 세 가지 유형의 합의 메커니즘을 살펴보겠습니다.

작업증명 (PoW) (0:23)

작업증명 (PoW) 시스템에서 트랜잭션 데이터는 블록에 저장되며, 사람들이 블록에 첨부된 복잡한 수학 문제를 풀게 함으로써 검증됩니다. 이는 일반적으로 강력한 컴퓨터에 의해 수행되며 "채굴"이라고 알려져 있습니다. 문제를 가장 먼저 푸는 채굴자에게는 암호화폐 형태의 보상이 지급됩니다.

복잡한 자물쇠가 달린 상자를 열려고 하는 보물 사냥꾼 그룹을 상상해 보세요. 올바른 조합을 알아내는 것은 지루한 일이지만, 가장 먼저 알아내는 사람이 보상을 받습니다. 간단히 말해, 작업증명 (PoW)은 보물 상자의 올바른 조합을 알아내기 위한 경주입니다. 비트코인 및 이더리움과 같은 암호화폐는 작업증명 (PoW) 메커니즘을 사용합니다.

지분 증명 (PoS) (1:04)

다음으로 지분 증명 (PoS)이 있습니다. 여기서는 검증자라고도 알려진 새로운 블록의 생성자가 네트워크에 얼마나 많은 스테이크를 예치했는지에 따라 무작위로 선택됩니다. 예치한 스테이크가 높을수록 검증자로 선택될 확률이 높아집니다.

이것을 보물 상자 시나리오에 적용해 보겠습니다. 상자를 차지하기 위해 경쟁하는 보물 사냥꾼 그룹을 상상해 보세요. 상자는 복권 시스템에 따라 보상으로 주어집니다. 참여하려면 각 사냥꾼이 복권을 사야 합니다. 각 사냥꾼이 더 많이 살수록 당첨 확률이 높아집니다. 카르다노(Cardano)의 우로보로스(Ouroboros) 및 이오스(EOS)와 같은 블록체인 프로토콜은 지분 증명 (PoS) 합의를 채택합니다.

권위 증명(PoA) (1:42)

마지막으로 권위 증명(PoA)은 지분 증명 (PoS)의 변형된 형태입니다. 여기서는 평판을 기반으로 선택된 승인된 당사자만이 검증자가 될 수 있습니다.

보물 상자 시나리오를 다시 살펴보겠습니다. 보물 사냥꾼 그룹은 조합을 결성하고 보물을 모읍니다. 신뢰도 수준에 따라 그룹에서 소수의 인원을 선발하여 상자 내용물의 유효성을 보장하도록 임명합니다. IBM의 하이퍼레저 패브릭(Hyperledger Fabric)과 이더리움의 Kovan 테스트넷은 권위 증명(PoA)을 사용하는 블록체인 시스템의 몇 가지 예입니다.

하이브리드 합의 모델 (2:14)

전통적인 블록체인 회사는 단일 합의 메커니즘을 기반으로 운영되지만, 일부 혁신적인 회사는 다중 합의 프로토콜을 채택하고 있습니다. 예를 들어, 오펫 파운데이션(Opet Foundation)은 권위 증명(PoA) 및 작업증명 (PoW) 프로토콜을 모두 적용하여 교육 도우미 챗봇 앱에서 수집한 데이터를 저장하는 고유한 블록체인을 구축하고 있습니다.

학생의 학업, 과외 활동 및 성격 프로파일링 기록과 같은 데이터는 블록체인에 저장되며 하이퍼레저 패브릭(Hyperledger Fabric)이 구동하는 권위 증명(PoA) 프레임워크를 통해 잠재적으로 검증됩니다. 이 경우 검증자는 평판이 좋은 교육 기관이나 국가 등록 기관 및 각 교육부입니다. 이는 모든 학생 데이터가 신뢰할 수 있도록 보장하는 데 도움이 됩니다.

하지만 누가 무료로 일할까요? 작업을 수행한 검증자에게 보상을 제공하기 위해 작업증명 (PoW) 합의가 작동합니다.

프라이버시 및 학생 데이터 (3:02)

하이퍼레저 패브릭(Hyperledger Fabric)을 사용하면 각 학생 기록은 학생이 소유한 프라이빗 해시 키로 보호됩니다. 데이터는 학생이 고유한 키를 제공할 때만 접근할 수 있습니다. 이는 학생의 프라이버시가 보존되고 학생 스스로 통제한다는 것을 의미합니다.

예를 들어, 학생이 오펫(Opet)의 플랫폼을 통해 대학에 지원할 때, 자신의 기록에 대한 고유한 키를 대학에 제공합니다. 이를 통해 대학은 학생의 최신 학업 기록에 접근할 수 있습니다. 학생들은 또한 자신의 기록이 잠금 해제되었는지 또는 최소한 지원서 검토에 고려되었는지 확인할 수 있습니다. 이는 전통적인 방법과 비교하여 효율성과 투명성을 높입니다.

맺음말 (3:37)

작업증명 (PoW) 및 권위 증명(PoA) 모델을 결합함으로써, 오펫 파운데이션(Opet Foundation)의 블록체인 솔루션은 학생 데이터에 대한 프라이버시를 보장하는 동시에 교육 기관과 학생이 플랫폼에 기여할 때 인센티브를 제공합니다. 블록체인이 인기를 얻음에 따라 훨씬 더 독특한 하이브리드 시스템이 등장하는 것은 시간문제입니다.