비트코인의 확장성 논의의 핵심은 블록 크기 제한입니다. 좋든 나쁘든, 비트코인 커뮤니티 내에서의 확장성에 대한 대부분의 논의는 이 하나의 변수에 집중되어 있습니다.
현재 논의를 단순화하자면: 일부는 블록 크기를 늘려 초당 더 많은 온체인 거래를 가능하게 하기를 원하고, 다른 일부는 전체 노드를 운영하는 비용을 제한하기 위해 블록 크기 제한을 낮게 유지하고, 일부 유형의 지불을 기본 비트코인 프로토콜 위의 보조 레이어인 라이트닝 네트워크 및 사이드체인으로 이동하기를 원합니다.
2016년 초, 온체인 용량 증가와 전체 노드를 운영하는 비용 증가 간의 관계를 탐구한 연구 논문이 발표되었습니다. 탈중앙화 블록체인 확장에 관하여라는 제목의 이 논문은 네트워크의 10% 이상의 전체 노드가 네트워크의 요구에 압도당하지 않도록 하려면 블록 크기가 4메가바이트를 초과해서는 안 된다고 설명했습니다. 이 4메가바이트 기준은 비트코인의 적절한 블록 크기 제한에 대한 논의 중에 자주 언급됩니다.
블록스트림의 인프라 기술 엔지니어이자 논문의 공동 저자 중 한 명인 크리스찬 데커에 따르면, 비트코인 네트워크 통신은 지난 몇 달 동안 개선되었으며, 이는 논문에서 설명한 대로 트레이드오프에 영향을 미쳤습니다.
연구에 대한 오해 해소
데커는 탈중앙화 블록체인 확장에 관한 논문에서 제시된 연구의 일반적인 오해를 먼저 명확히 하고자 했습니다:
“우리의 결과는 이진적이지 않으며, 아무 일도 일어나지 않는 임계점을 보여주지 않고 그 임계점을 넘어가면 나쁜 일이 시작된다는 것을 보여주지 않습니다.”라고 데커는 설명했습니다. “우리가 보여주는 것은 블록 크기와 확인이 제공하는 보장 간의 트레이드오프가 있다는 것입니다.”
데커가 공동 저자 중 한 명인 또 다른 논문 비트코인 네트워크의 정보 전파에 따르면, 블록 크기가 증가하면 블록체인 포크 비율도 증가하여 현재 버전의 블록체인에서 확인이 사용자에게 덜 신뢰할 수 있게 됩니다.
“우리가 계산할 수 있는 것은 블록 크기에 대한 상한선으로, 그 이후에는 시스템이 확실히 불안정해지며, 예를 들어 고유한 원장 상태로 수렴하지 않게 됩니다.”라고 데커는 계속했습니다. “그러나 블록 크기, 확인 보장 및 중앙 집중화 압력 간의 트레이드오프는 연속적입니다: 작은 변화도 영향을 미칩니다. 우리는 트레이드오프가 존재하며 고려해야 한다는 것을 보여주지만, 이 트레이드오프에서의 스위트 스팟에 대한 결정은 기술적 문제보다 정치적 문제입니다. 네트워크 참여자들이 거래 속도 증가를 위해 덜 분산된 네트워크를 원한다면, 그것은 그들의 결정입니다.”
데커는 적당한 블록 크기 증가가 너무 많은 부정적인 영향을 초래하지 않고 가능하다고 확신하고 있지만, 그러한 조치가 설정한 선례도 고려해야 한다고 언급했습니다.
“네트워크가 지원할 수 있는 크기에는 자연적인 한계가 있으며, 즉 최악의 경우 임계점이 있습니다. 그 이상으로는 갈 수 없습니다.”라고 데커는 말했습니다. “오늘의 증가는 블록 공간 경쟁이 발생할 경우 항상 블록 크기를 늘릴 수 있다는 신호가 될 수 있으며, 이는 확실히 사실이 아닙니다.”
비트코인 네트워크의 개선
데커에 따르면, 탈중앙화 블록체인 확장에 관하여에서 제공된 기본 분석은 여전히 유효하지만, 지난 몇 달 동안 달성된 점진적인 개선이 논문에서 설명한 트레이드오프에 눈에 띄는 영향을 미쳤습니다. 데커는 비트코인 코어 기여자인 맷 코랄로의 FIBRE 릴레이 네트워크 및 컴팩트 블록 릴레이 작업이 네트워크 통신 개선에 기여했다고 지적했습니다.
데커는 또한 비트코인 네트워크에서 정보 전파의 효율성을 추적하는 BitcoinStats.com을 운영하고 있습니다. 그는 최근 코랄로의 개선이 시행되기 전보다 블록이 네트워크를 통해 전파되는 속도가 훨씬 빨라졌다는 새로운 데이터를 사이트에 업데이트했습니다.
데커에 따르면, 현재와 1년 전의 블록 전파 시간 비교에 따르면, 오늘의 3메가바이트 블록은 1년 전의 1메가바이트 블록과 동등한 전파 시간을 가지고 있습니다. 1메가바이트 블록이 1년 전 네트워크의 절반에 도달하는 데 6.5초가 걸렸다면, 오늘은 대략 2초가 걸립니다. 그러나 데커는 크기 증가가 긴 꼬리 전파 시간을 증가시켰다고 덧붙였으며, 이는 이제 블록이 네트워크의 모든 노드에 도달하는 데 더 오랜 시간이 걸린다는 것을 의미합니다.
“[FIBRE]와 [Compact Block Relay]는 모두 전방 오류 수정 기능을 사용하여 전 세계로 전송되는 데이터 양을 줄이고, 단일 소스에 의존하는 대신 여러 소스에서 블록을 재조합합니다.”라고 데커는 설명했습니다. “이것은 블록이 나머지 피어에게 전달되는 지리적으로 분산된 시드를 생성합니다.”
과거에 코랄로와 BTC.com의 케빈 판은 비트코인 매거진에 FIBRE와 컴팩트 블록 릴레이가 네트워크에서 채굴된 빈 블록의 수를 감소시키는 데 기여했다고 말했습니다.
비트코인이 오늘날 처리할 수 있는 것은 무엇인가?
현재, 구현된 네트워크 개선이 비트코인이 4메가바이트 이상의 블록을 처리하는 능력에 미친 영향에 대한 추가 분석은 제공되지 않았습니다. “저는 네트워크 전파를 지속적으로 모니터링하고 있으며, 이를 집계하고 우리의 분석을 재평가해야 합니다.”라고 데커는 말했습니다.
“안전한 것은 사용자 요구 사항에 따라 크게 달라지며, 트레이드오프는 여전히 유효하지만, 효율성 증가로 인해 약간의 변화가 있었습니다.”라고 데커는 덧붙였습니다.
데커에 따르면, 데이터가 전 세계로 전송되는 효율성 개선을 기반으로 새로운 처리량 한계를 추정하는 것은 단순할 수 있습니다. 다시 말해, 네트워크 통신의 세 배 개선이 오늘날 작성된 경우 원래 논문에서의 4메가바이트 수치가 12메가바이트가 된다는 것을 의미하지는 않습니다.
“이러한 일회성 효율성 증가는 확실히 나쁜 일이 발생하는 처리량 한계를 위로 이동시켰지만, 그것이 12메가바이트인지 확신할 수는 없습니다.”라고 데커는 설명했습니다. “제가 언급했듯이, 그것은 이진 임계점이 아니라 단지 상한선이며, 그에 숫자를 부여한다고 해서 더 낮은 값이 안전하다는 것을 의미하지는 않습니다.”
결론적으로, 데커는 본질적인 비용으로 인해 온체인 거래로는 결코 의미가 없는 거래 유형이 있다고 덧붙였습니다. “온체인 지불에 적합하지 않은 사용 사례는 항상 존재할 것입니다.”라고 그는 말했습니다. “오프체인 전송을 사용할 경우 영구적인 흔적이 블록체인에 남지 않기 때문에 프라이버시가 증가합니다.”
데커의 관점에서, 라이트닝 네트워크나 듀플렉스 마이크로결제 채널과 같은 오프체인 프로토콜은 훨씬 더 빠르게 발전하고 전체 생태계의 합의에 의존하지 않기 때문에 장기적인 확장성에 바람직합니다.
“저는 분리된 증인이 이러한 높은 수준의 프로토콜을 가능하게 하는 변형 수정이자 안전한 블록 크기 증가라고 생각합니다. 이는 블록 크기 경쟁이 있을 때 블록 크기 [제한]을 단순히 증가시키는 위험한 선례를 설정하지 않습니다.”라고 데커는 말했습니다.
