비트코인의 합의 메커니즘인 작업 증명(Proof of Work, PoW)은 사회에서 분열된 의견을 불러일으키는 경향이 있습니다. 일부는 이것이 비트코인의 성공의 핵심 요소라고 주장하는 반면, 다른 이들은 비트코인이 지분 증명(Proof of Stake, PoS)과 같은 대체 합의 메커니즘으로 전환하면 대부분의 특성을 유지하면서 새로운 이점을 얻을 수 있다고 주장합니다.
이번 주에는 스위스 다보스에서 열린 세계 경제 포럼(WEF) 연례 회의와 노르웨이 오슬로에서 열린 오슬로 자유 포럼(OFF)이라는 두 개의 정반대의 사건이 거의 동시에 발생하면서 이 논의가 주목받았습니다.
다보스와 오슬로에서는 암호화폐, 비트코인 및 이들 두 가지의 설계에 대한 논의가 있었습니다. 전 세계적으로 커져가는 환경 문제로 인해 이 신흥 기술의 에너지 사용은 불가피하게 의제의 일부가 되었습니다.
PoS 비트코인에 대한 주장
에너지 소비 주제를 바탕으로 WEF는 올해 초 비트코인이 PoS로 전환할 경우 “환경 영향을 거의 없앨 수 있다”고 트윗했습니다.
이 트윗은 “코드를 바꾸고, 기후는 바꾸지 말라(Change The Code, Not The Climate)” 캠페인에서 나온 주장을 담고 있는 비디오를 포함하고 있습니다. 이 캠페인은 그린피스와 억만장자 리플 공동 창립자인 크리스 라르센이 주도하여 비트코인 산업의 50명의 주요 채굴자, 기업 및 개발자에게 PoW에서 PoS로 프로토콜을 전환하도록 로비하는 이니셔티브입니다.
비트코인이 환경에 더 좋고 유사한 수준의 보안을 제공하는 다른 합의 프로토콜을 사용할 수 있다는 주장은 새로운 것이 아닙니다. 1월에 미국 하원의원 그룹이 비트코인 채굴에 대한 의회 청문회에서 같은 제안을 내놓았습니다.
그러나 이러한 가정은 논란의 여지가 있습니다.
비트코인 정책 연구소(Bitcoin Policy Institute, BPI)는 비트코인의 에너지 소비에 대한 신화와 오해에 대해 올해 두 개의 사실 확인 노트를 발표했습니다.
에너지 논쟁 외에도 — 비트코인이 정말로 환경에 해로운지에 대한 BPI의 논의가 포함되어 있습니다 — 보안 논쟁도 있습니다.
블룸버그는 3월에 “코드를 바꾸고, 기후는 바꾸지 말라” 캠페인에 대해 보도하며, 비트코인 채굴의 세계적 권위자인 코인셰어스의 비트코인 연구원 크리스 벤디크센의 발언을 언급했습니다.
“비트코인이 PoS로 전환할 가능성을 0%로 보고 있다”고 벤디크센은 말했습니다. “비트코인 사용자들 사이에서는 프로토콜의 보안을 파괴하는 그런 움직임에 대한 의지가 없다.”
OFF 2022의 패널에서도 유사한 우려가 제기되었습니다. 이 대화에는 초기 단계 암호화폐 벤처 캐피탈 회사인 캐슬 아일랜드 벤처스의 일반 파트너인 닉 카터, 주식 연구 및 투자 전략 회사인 알든 투자 전략의 창립자 린 알든, 비트코인 채굴 및 컴퓨터 인프라 회사인 코어 사이언티픽의 창립자 다린 파인스타인이 포함되었습니다.
세 패널은 에너지 소비, PoW와 PoS의 차이점 및 PoW가 비트코인에 필요한 이유를 포함한 주제를 다루었습니다. 그러나 주장을 다루기 전에 합의 메커니즘이 실제로 무엇인지 살펴보겠습니다.
합의 메커니즘이란?
암호화폐의 합의 메커니즘은 네트워크의 참가자들이 블록체인의 상태를 결정하는 방법을 결정합니다. 궁극적으로 어떤 거래가 유효하며 블록에 추가될 수 있는지, 어떤 블록이 유효하며 체인에 추가될 수 있는지를 결정합니다.
암호화폐는 분산화되어야 하므로 이상적으로는 서로 연결된 수천 개의 피어로 구성됩니다. 이러한 피어는 서로를 반드시 신뢰하지 않으며, 이는 그들이 네트워크를 통해 전송하는 메시지의 진실성을 믿을 필요가 없음을 의미합니다. 중앙 권한이 없기 때문에 이러한 “상호 불신” 피어들이 동의할 수 있는 표준 지침 세트가 필요합니다.
현재 많은 암호화폐 프로젝트에서 다양한 합의 메커니즘이 사용되고 있지만, 가장 인기 있는 두 가지는 PoW와 PoS입니다.
PoW 또는 PoS?
PoW는 사토시 나카모토가 비트코인 백서에서 고안한 합의 메커니즘입니다. 비트코인의 PoW 시스템 설계는 1997년 초기 사이퍼펑크이자 현재 블록스트림의 CEO인 아담 백 박사가 발명한 해시캐시(Hashcash)를 기반으로 합니다.
PoW 기반 네트워크에서 새로운 코인을 생성하려는 사람들을 채굴자라고 하며, 이들은 블록체인에서 다음 블록의 유효한 숫자를 찾기 위해 매초 수조 개의 컴퓨터 계산을 집합적으로 수행합니다. 이 숫자는 블록 해시라고 불리며, 네트워크에서 확인을 기다리는 거래, “논스”라고 불리는 임의의 숫자, 타임스탬프 및 기타 정보를 제공하여 계산되는 해싱 함수의 출력입니다. 채굴자들은 네트워크에서 설정한 목표, 즉 난이도 이하의 해시를 찾기 위해 이러한 변수를 다양하게 조정합니다. 목표가 낮을수록 유효한 숫자를 찾는 것이 더 어렵습니다.
채굴자가 유효한 해시를 찾으면, 그들은 블록을 네트워크에 제안하여 노드에 전파하고, 노드는 그 작업의 유효성을 검증합니다. 따라서 비트코인의 채굴자는 블록 보상을 받기 위해 네트워크의 규칙을 준수해야 하며, 이 규칙은 노드에 의해 확인됩니다. 즉, 채굴자는 비트코인을 제어하지 않습니다.
“PoW는 모든 사람이 인간의 감독이나 거버넌스 없이 원장 상태를 결정할 수 있게 합니다.”라고 카터는 OFF 패널에서 말했습니다.
작업의 증명과 이를 뒷받침하는 에너지는 주관적이지 않고 프로그래밍 방식으로 쉽게 확인할 수 있기 때문에, PoW 네트워크는 의사 결정 과정에서 인간 요소를 제거할 수 있습니다.
에너지 소비에 의존함으로써 PoW는 디지털 네트워크와 그 디지털 화폐를 물리적 세계에 연결할 수 있습니다. 합의 메커니즘은 실제 컴퓨터가 에너지를 소비하는 계산을 수행해야 하므로, 네트워크는 새로운 코인을 생성하는 데 참여하는 이들에게 실제 비용을 요구할 수 있습니다. 그런 의미에서 비트코인의 가치는 최소한 우리가 살고 있는 물리적 세계의 비용과 항상 직접적으로 연결되어 있습니다.
파인스타인은 비트코인의 PoW 채굴 시스템이 신뢰할 수 있는 중앙 권한에 의존하여 기록과 잔고를 유지하는 수백 년 된 원장 시스템의 진화라고 주장했습니다. 이는 오늘날 은행과 거의 모든 회계 관련 비즈니스에서 활용되고 있습니다.
“비트코인은 구식 이중 입력 원장에서 삼중 입력 원장을 만들었고, 원장은 스스로 감사하고 체인에 기록됩니다.”라고 그는 말했습니다. “변경할 수 없는 원장 항목입니다.”
“인간이 만든 최고의 회계 기술입니다.”라고 그는 덧붙였습니다. “이 비트코인 네트워크 위에 존재하는 모든 회계 혁신은 그것이 대체하는 기존 시스템보다 나을 것입니다.”
PoS는 분산 원장에서 합의를 찾는 또 다른 접근 방식을 취합니다. 에너지 소비를 요구하는 대신, 그러한 네트워크에서 채굴에 참여하는 비용은 참가자가 보유한 해당 네트워크의 디지털 화폐의 양에 연결됩니다.
PoS 기반 블록체인의 합의 메커니즘에 참여하고자 하는 노드는 자신이 소유한 해당 블록체인의 일정량의 코인을 “스테이킹”해야 합니다. 스테이킹은 블록체인에서 담보로 코인을 잠그는 것을 의미하며, 네트워크는 검증자가 부정직하거나 게으르게 행동할 경우 그들의 코인의 일부 또는 전부를 파괴하여 처벌할 수 있습니다.
구현은 다양하지만, 이더리움의 제안된 PoS 설계를 예로 들면, PoS 네트워크는 블록을 제안할 검증자를 무작위로 선택하고, 제안된 블록의 유효성을 확인하고 투표할 검증자 위원회를 선택합니다.
PoS의 지지자들은 코인을 스테이킹하는 것이 정직한 참여를 장려하는 충분한 비용이라고 주장하지만, 반대 의견도 존재합니다.
우선, PoS 네트워크는 사용자가 합의 메커니즘에 참여하기 위해 스테이킹해야 하는 최소 코인 수량을 결정합니다. 이더리움에서는 그 수량이 32 ETH입니다. 소규모 참여자는 풀에 참여할 수 있지만, 이로 인해 과정에서 제외되며, 더 많은 자금을 보유한 이들이 유리해집니다. (이는 노드가 검증하고 모든 참여자가 노드가 될 수 있기 때문에 비트코인 채굴 풀과 다릅니다.) 결과적으로 PoS에서는 네트워크 상태를 결정하는 이들이 해당 네트워크의 코인을 가장 많이 보유한 사람들입니다.
“기본적으로 PoS는 순환 논리에 의존합니다. 가장 큰 코인 보유자가 원장 상태를 결정하고, 원장 상태가 가장 큰 코인 보유자를 결정합니다.”라고 알든은 패널에서 말했습니다.
결과적으로, 진실을 지시하는 단일 중앙 권한이 없지만, PoS 네트워크는 이러한 결정을 대규모 코인 보유자 그룹에 위임합니다. 이는 암호화폐가 발명되기 전의 일반적인 시스템과 유사하며, 시스템에 더 큰 이해관계를 가진 이들 — 대규모 이해관계자 — 가 의사 결정에서 더 많은 권한을 얻습니다.
“PoS는 주주 거버넌스 또는 이해관계자 주도 시스템을 지칭하는 화려한 방법일 뿐입니다. 여기서 시스템에 대한 소유권이 시스템의 권한을 결정합니다.”라고 카터는 말했습니다. “이것이 SWIFT가 작동하는 방식이며, 페이팔이 작동하는 방식입니다. 이것이 은행이 작동하는 방식입니다. 이 모든 것이 PoS 시스템입니다.”
비트코인이 PoS로 전환하길 원하는 이들은 해당 합의 메커니즘과 PoW의 차이점 및 각 메커니즘이 달성하고자 하는 목표가 다르다는 것을 간과합니다.
“PoS는 비트코인이 하는 것과 완전히 다른 일을 하고 있습니다.”라고 알든은 말했습니다. “에너지 없이, 작업 없이 비트코인은 비행기에서 비행을 제거한 것과 같으며, 그것이 유용하게 만드는 핵심 혁신을 제거하는 것입니다.”
비트코인은 작업을 증명하기 위해 에너지를 활용하고, 작업의 유효성을 증명하기 위해 노드를 활용함으로써 정치적이지 않은 화폐를 만들어 모든 사용자가 동등하게 참여할 수 있도록 합니다.
“보세요, 이러한 PoS 시스템은 잘 작동합니다. 다만, 정치적이지 않습니다. 그들은 누구나 거래할 수 있도록 허용하지 않습니다.”라고 카터는 말하며, 그는 돈이 시스템의 정치적 신념에 따르지 않더라도 누구나 거래할 수 있도록 해야 한다고 믿습니다. “디지털 금융이 발전하면서 우리는 그것을 잃었습니다.”
