비트코인의 가장 독특한 특징 중 하나는 비잔틴 장애 허용(BFT) 피어 투 피어 통화 시스템의 선례를 설정한 합의 알고리즘입니다. 비트코인의 합의 알고리즘에 대한 가장 일반적인 정의, 더 구체적으로는 대부분의 온라인 소스가 지적하는 정의는 작업 증명(PoW)입니다. 이는 참가자들이 새로운 정보를 검증하기 위해 암호화 퍼즐을 해결하는 데 의존하는 합의 메커니즘입니다. PoW는 비트코인의 전체 합의 모델에서 중요한 부분이지만, 새로운 블록이 블록체인에 추가되는 방식의 전부를 포함하지는 않습니다. 오히려 PoW는 비트코인 자체의 가명 창시자 이름을 따서 “나카모토 합의”로 일반적으로 알려진 더 큰 합의 알고리즘의 일부입니다. 나카모토 합의는 비트코인이 DigiCash나 b-money와 같은 수많은 디지털 통화 구현과 다른 점을 만든 요소입니다. 비트코인의 독특한 합의 모델은 유기적으로 확장할 수 있는 첫 번째 BFT(비잔틴 장애 허용) 시스템이 될 수 있게 하였고, 따라서 나카모토 합의의 변형을 사용하여 프로토콜을 지원하는 후속 암호화폐의 선례를 설정하였습니다.
나카모토 합의의 중요한 부분, 적어도 비트코인에서는, PoW입니다. PoW는 참가자들이 네트워크에서 더 높은 지분을 가지기 위해 어려운 계산 문제를 해결할 수 있어야 하는 암호화 메커니즘을 의미합니다. 비트코인의 경우, PoW는 본질적으로 온체인 참가자들이 가장 유효한 블록을 결정하는 분산 방식입니다. 각 참가자(또는 채굴자) P는 다가오는 거래 블록에 대한 유효한 솔루션을 찾으려고 시도합니다. 이는 h 값을 찾는 것을 포함하며, h가 해싱 알고리즘 SHA-256으로 해시될 때 요구되는 값이 발견됩니다. 이는 종종 반복적인 과정입니다. 넌스(한 번만 사용되는 숫자)는 해시되는 문자열의 끝에 추가되어 요구되는 값이 주어질 때까지 각 반복 라운드에서 추가됩니다. P가 PoW에 대한 솔루션을 찾으면, 그들은 블록을 네트워크의 나머지에 방송하며, 그 블록 내의 거래가 타임스탬프에 따라 이미 사용되지 않았다면 승인됩니다. P는 다음 거래 블록을 검증하기 위해 소비한 컴퓨팅 파워에 대한 보상으로 비트코인을 받습니다.
비트코인에서 채굴은 실제로 특정 양의 컴퓨팅 자원을 계산적으로 어려운 문제를 해결하고 새로운 블록을 검증하는 데 전적으로 할당하는 것입니다. 개별 노드가 가진 컴퓨팅 파워가 많을수록 SHA-256 해시에 대한 올바른 값을 찾을 가능성이 높아지며, 따라서 해당 블록의 PoW와 관련된 암호화 해시를 해결할 수 있습니다. PoW는 비트코인이 완전히 분산되고 완전히 안전할 수 있도록 합니다. 누구나 채굴 과정에 참여할 수 있으며, 이를 위해 사전에 특정 수의 비트코인을 소유할 필요는 없습니다. 사실, 다음 채굴 보상의 수혜자가 누구일지는 언제든지 완전히 알 수 없으며, 추가적인 컴퓨팅 파워는 개별 노드가 성공할 확률을 높이는 데만 기여합니다. 더욱이, 채굴 과정은 올바른 블록을 방송하는 것과 관련된 보상 때문에 노드들이 정직하게 행동하도록 유도합니다. 이는 악의적인 공격자가 네트워크를 장악하기 위해서는 네트워크의 컴퓨팅/해싱 파워의 51% 이상을 제어하고 합법적인 블록이 검증되는 것을 방지해야 함을 의미합니다. 이는 일반적으로 “51% 공격”으로 알려져 있습니다. 비트코인 네트워크의 현재 크기 때문에, 현재 네트워크에 존재하는 해싱 파워의 51% 이상을 축적하는 경제적 비용은 크고, 따라서 매우 어렵습니다.
나카모토 합의의 두 번째 부분은 비트코인이 최초의 확장 가능한 BFT 통화 플랫폼이 될 수 있게 한 요소입니다. 나카모토 합의는 가장 긴 체인에 큰 비중을 두며, 타임스탬프에 따라 유효한 가장 긴 체인(예: 블록이 이중 지출 거래로 인해 무효가 되지 않은 경우)이 가장 합법적이라고 주장합니다. 이는 신뢰가 없는 시스템에서 신뢰를 도입하여 비트코인 네트워크가 중앙 집중식 권한 없이 기능할 수 있게 합니다. 예를 들어, 참가자가 비활성 상태이거나 새로 가입한 경우, 그들은 단순히 현재 가장 긴 체인을 이전에 네트워크 내에서 발생한 일의 증거로 받아들일 수 있습니다. 그들은 제3자나 어떤 종류의 기관에 의존할 필요가 없으며, 오히려 가장 유효한 긴 체인 위에 구축하기 시작하여 계산적으로 유효한 블록을 제안함으로써 보상을 받을 수 있는 능력을 얻습니다. 사실, 암호화폐 커뮤니티에서 “가장 긴 체인 규칙”이라고 불리는 이 규칙은 비트코인이 이전의 PoW 디지털 통화가 실패한 곳에서 성공할 수 있게 하였습니다. 이는 참가자들이 네트워크에 대한 신뢰를 가질 수 있게 하였고, 또한 채굴자들이 권위에 의존하지 않고 자유롭게 참여하고 떠날 수 있는 기준을 설정하였습니다. 가장 긴 체인 규칙은 비트코인 이후에 등장한 수많은 디지털 자산 시스템과 블록체인에 채택되었습니다.
나카모토 합의는 궁극적으로 비잔틴 장애 허용(BFT) 솔루션을 도입하여 디지털 통화와 현대 암호학을 혁신하였으며, 이를 통해 비트코인이 신뢰 없는 피어 투 피어 거래 시스템으로 성공할 수 있게 하였습니다. 구체적으로, 나카모토 합의는 블록체인의 유효성을 측정하기 위한 기준을 만들어냈습니다: 그것에 소비된 컴퓨팅 자원의 양입니다. 나카모토 합의 모델은 체인이 분기되는 경향으로 인해 비판을 받기도 했지만, 여전히 분산 네트워크 중에서 가장 효율적이고 성공적인 합의 메커니즘 중 하나로 남아 있습니다. 희소한 자원(컴퓨팅 파워)을 블록체인에 연결함으로써, 나카모토 합의는 비트코인에 다른 통화 시스템에 대한 암묵적인 가치, 보안 및 신뢰를 부여합니다.
