피어코인은 자신의 무결성을 보장하기 위해 지분 증명(proof-of-stake)을 메커니즘으로 사용하는 최초의 비트코인 기반 통화 시스템이었습니다. 그러나 피어코인의 지분 증명 모델에 대한 몇 가지 반대 의견이 있습니다. 이 글에서는 이러한 반대 의견과 이를 해결하기 위해 재설계된 유사한 시스템을 제시합니다.
피어코인의 지분 증명 설계를 단순화한 버전에서 각 노드는 자신의 잔액의 일부를 지분으로 사용하여 블록을 체인할 수 있습니다. 그 지분이 클수록 이 노드가 블록 체인을 늘릴 가능성이 높아집니다. 블록을 체인하는 보상은 사용된 지분의 1로서 새로 발행된 동전입니다. 반대로, 거래를 하려면 거래당 0.01개의 동전을 소모하는 수수료를 지불해야 합니다. 예를 들어, 한 개의 지분을 사용하여 블록을 체인한 후, 밥은 한 번의 거래를 합니다. 그러면 그 거래를 위해 지불한 0.01개의 동전 수수료는 그 블록을 체인한 보상으로 발행된 0.01개의 동전을 소멸시킵니다.
다음은 이 지분 증명 모델에 대한 다섯 가지 반대 의견입니다:
- 부의 불평등을 증폭시킵니다. 피어코인이 밥과 앨리스 두 사람의 유일한 화폐라고 가정합시다. 밥의 수입은 월 200코인이고, 그의 지출은 수입의 80입니다. 앨리스의 수입은 월 800코인이고, 그녀의 지출은 수입의 50입니다. 단순화를 위해 밥과 앨리스가 저축이 없다고 가정하면—앨리스가 더 가능성이 높습니다—밥과 앨리스는 각각 40코인과 400코인을 블록 체인 지분으로 예약할 수 있습니다. 그러면 앨리스의 블록 체인 보상은 밥보다 900이 더 커지지만, 그녀의 수입은 그의 수입보다 300만큼 더 많습니다.
- 화폐 공급을 불안정하게 만듭니다. 인플레이션은 성공적인 블록 체인 보상에 정비례하지만, 지불된 거래 수수료에는 반비례합니다. 이 변동 인플레이션은 불가피한 가격 불안정성의 불필요한 원인을 추가하여 가격 투명성과 예측 가능성을 불필요하게 감소시킵니다. 피어코인은 비트코인이 2140년 이후 가질 안정적인 화폐 공급을 가져야 합니다.
- 총 지불된 거래 수수료가 총 성공적인 블록 체인 보상보다 적을 때, 모든 비활성 또는 실패한 블록 체인 노드는 인플레이션을 통해 모든 성공적인 노드에 수수료를 지불해야 합니다. 이 암묵적인 가치 이전은 시스템 참여 비용을 숨깁니다.
- 코인이 가치가 증가함에 따라 (현재 0.01코인인) 거래 수수료는 결국 너무 가치 있게 되어 피어코인 개발자들이 이를 낮춰야 합니다. 그러나 새로운 명목 가치를 선택하는 것은 경제적 결정이며, 이는 정치적 문제를 만듭니다.
- 시스템 무결성은 외부 인센티브에 의존합니다: 블록 체인 보상과 이를 상쇄하는 거래 수수료 모두 임의 조정이 필요하며, 이는 다시 경제적 결정을 포함하여 정치적 문제를 만듭니다.
화폐 대신 거래 권리
이 다섯 가지 반대 의견은 모두 하나의 공통된 기원에서 비롯됩니다: 블록 체인 인센티브의 외부적, 금전적 성격—블록 체인 보상에서 상쇄 거래 수수료를 뺀 것입니다. 따라서 본질적으로 비금전적인 블록 체인 시스템만이 이 모든 문제를 해결할 수 있습니다. 그러나 그런 시스템이 가능할까요?
네, 새로 발행된 동전이나 오래된 동전 대신 블록을 체인하는 보상이 거래를 할 권리라면 가능합니다. 그러면 그 보상은 더 이상 지분에 정비례할 필요가 없습니다. 예를 들어, 단순히 밥이 소유한 돈의 두 배를 가진다고 해서 앨리스가 그가 한 거래의 두 배를 할 이유가 충분하지 않습니다. 그럼에도 불구하고 블록 체인 지분 소유자가 필요한 거래량을 어떻게 추정할 수 있을까요? 그 거래량에 대한 객관적인 지표가 있을까요?
네, 일반적인 하나가 있습니다: 시스템 내 실제 거래량입니다. 그러면 블록을 체인하는 보상은 더 이상 금전적 가치가 아니라, 그 블록의 모든 거래 크기를 합한 미래 거래 권리로 바뀝니다. 그러나 이 보상은 필요하다면 미래 거래량이 증가할 수 있도록 자신의 크기를 초과해야 합니다. 예를 들어, 매년 사용된 지분의 1을 새로 발행하는 대신, 블록 체인 보상—피어코인에서는 지분 출력—은 그 승자가 포함된 블록의 모든 거래 크기보다 1만큼 더 큰 미래 거래량을 만들 수 있도록 할 수 있습니다.
다음은 그러한 비금전적 블록 체인 모델을 구현하는 방법입니다:
- 블록 체인 보상을 서명하는 개인 키는 모든 거래에 서명해야 합니다.
- 블록 체인 보상을 서명하는 개인 키로 서명된 각 거래는 그 보상에 의해 허용된 최대 거래량에서 자신의 크기를 빼야 하며, 이는 여전히 서명할 수 있는 모든 거래의 총 크기와 같습니다.
이 설계는 초기의 다섯 가지 반대 의견을 모두 해결합니다:
- 부의 불평등을 증폭시킬 수 없습니다: 블록 체인 보상이나 거래 수수료 모두 금전적 가치를 구성하지 않습니다.
- 화폐 공급을 불안정하게 만들 수 없습니다: 블록 체인 보상은 돈을 생성하지 않으며, 거래 수수료는 돈을 파괴하지 않습니다.
- 모든 비활성 또는 실패한 블록 체인 노드가 인플레이션을 통해 모든 성공적인 노드에 수수료를 지불하게 만들 수 없습니다: 화폐 공급은 영향을 받지 않습니다.
- 자신의 불변성에 대한 변동에 따라 명목 거래 수수료를 조정할 필요가 없습니다.
- 블록 체인에 외부 인센티브가 필요하지 않습니다: 이는 거래를 만드는 데 필요한 요구 사항입니다.
실제로 블록 체인이 본질적으로 수집하는 것은 돈이 아니라 거래입니다: 본질적으로 블록 체인에 의존하는 것은 거래 권리이지, 화폐 창출이 아닙니다. 따라서 블록 체인 보상은 항상 거래 권리이며, 실제 거래와 구별할 수 없더라도 마찬가지입니다. 또한, 각 블록에 대해 미래 거래량을 이 블록의 모든 거래량보다 제한된 여유로 더할 수 있는 권리를 부여하는 것은 다음 두 가지 장점을 가지고 있습니다:
- 거래 권리를 독점하는 것은 연속 블록을 체인하는 것만큼 불가능하거나 일시적입니다.
- 거래량을 일방적으로 확장하는 것은 거래 권리를 독점하는 것만큼 불가능하거나 일시적입니다.
화폐 계층
그러나 노드가 필요한 거래 권리를 충분히 빠르게 얻지 못하면 어떻게 될까요? 예를 들어, 밥이 첫 동전을 막 받았고, 거래를 하기 전에 블록을 체인할 권리를 얻어야 한다고 가정해 보겠습니다: 그는 어떻게 거래를 할 수 있을까요? 다행히도 거래 권리 보상과 그에 의해 활성화된 거래 입력을 서명한 개인 키가 동일한 소유자일 필요는 없습니다. 예를 들어, 앨리스가 충분한 사용되지 않은 과도한 거래 권리를 가지고 있다면, 그녀는 자신의 사용되지 않은 과도한 보상에 서명한 것과 동일한 개인 키로 밥의 거래에 서명할 수 있습니다.
그럼에도 불구하고 사람들은 다른 사람의 거래를 활성화하기 위해 자신이 얻은 거래 권리를 사용하는 것에 대해 추가 보상을 받을 자격이 있습니다. 따라서 반드시 그 권리와 교환 가능한 이 보상은 더 이상 그들 중 어떤 것도 될 수 없습니다: 그것은 오직 돈일 수 있습니다. 예를 들어, 앨리스는 자신의 여전히 거래가 가능한 개인 키로 밥의 거래에 서명하기 위해 수수료를 청구할 수 있습니다.
이 거래 권리 가격 책정은 비금전적 블록 체인 시스템의 기초 위에 두 번째, 금전적 계층을 추가합니다: 거래 권리 분배 불균형을 해결하기 위한 시장입니다. 그러나 비트코인 채굴자와 그들에게 수수료를 지불하는 사람들 간의 관계와는 달리, 이 거래 권리 시장은 진정한 시장입니다. 블록 체인들은 이미 그 수수료를 위해 판매할 것이 있습니다: 거래 권리—블록 체인 프로세스의 필수 제품입니다. 비트코인 채굴자는 미래에만 그 권리에 대해 요금을 청구할 수 있습니다. 현재 그들이 판매할 수 있는 유일한 제품은 비트코인을 제외하고는—그리고 이들 또한 거래 수수료로 가격이 매겨지지 않는—블록 체인 비즈니스 자체입니다. 그렇지 않으면, 그들의 정부처럼, 그들은 블록을 체인하는 공공 서비스를 여전히 개인적으로 통제된 상태에서만 요금을 청구할 수 있습니다—상당히 분산된 중앙집중화에도 불구하고.
비금전적 블록 체인 시스템의 상업적 계층에서는, 거래를 허용하기 위해 요금을 부과하는 사람들이 반드시 동일한 사람들이거나 심지어 거래를 블록에 포함시키는 사람들이 아닐 수도 있습니다. 거래 권리를 판매 가능한 블록 체인의 제품으로서 상대적으로 독립적으로 유지하는 것은 그들의 독점을 방지하고 가격 남용을 방지하며, 반대로 블록 체인의 분산화를 보존합니다.
피드백 루프
그러나 거래량이 증가할 수 있는 비율을 선택하는 것은 여전히 경제적 결정이며, 이는 정치적 문제를 만듭니다. 거래 권리가 증가해야 하는 양에 대한 객관적인 지표가 있을까요?
네, 비록 두 가지뿐입니다:
- 각 블록에서 지불된 거래량의 비율.
- 이 거래량의 상대적 가격 변동.
이 두 관계의 평균을 사용하여 추가 거래 권리를 결정하는 것은 이 거래 권리 체인 시스템의 두 계층 간에 피드백 루프를 생성합니다. 예를 들어, 블록에 4의 지불된 거래량이 있고, 그 거래량에 대해 이전 블록이 했던 것보다 1 적게 지불했다면, 그 블록은 포함된 거래량을 초과하는 거래를 최대 (4−1)÷2=1.5만큼 허용할 수 있습니다. 따라서 블록 B에서 지불된 거래량의 상대적 가격 하락이 이전 블록에서 이 지불된 거래량의 비율을 초과하면, B를 체인하여 얻은 거래 권리는 포함된 거래의 총 크기보다 적을 것입니다.
실제로 사람들이 어떤 거래량의 거래 권리에 대해 어떤 가격을 지불하는지는 그들의 충족되지 않은 거래량 요구에 대한 유일한 객관적 지표입니다. 마지막으로, 단일 블록을 체인하여 얻은 총 거래 권리는 최소 한계가 있어야 합니다: 단일 거래의 최소 크기—그렇지 않으면 여전히 거래 권리가 되지 않았을 것이며, 이는 실제 거래를 가능하게 해야 합니다.
