블록체인의 증명 방식, PoW(Proof of Work), PoS(Proof of Stake)

블록체인

블록체인이란 블록에 거래내역(트랜젝션)을 기록하고 해당 블록을 이용하여 다음 블록을 만듬으로써 연결 고리를 가진 블록들의 집합이라고 할 수 있습니다.

 

그리고 해당 데이터들은 한 곳에 저장되는 것이 아닌 P2P 방식으로 모든 사용자에게 전송되므로 거래 내역을 임의의 수정하거나 누락시킬 수 없으며, 블록체인에 기록된 모든 데이터를 추적할 수 있습니다.

 

그렇다면 블록은 어떻게 만들어질까요?

 

블록은 채굴(Mining)을 통해 만들어지는데요. 채굴이란 블록을 만들고 검증하는 과정을 의미하며, 이 방식은 작업 증명 방식(Proof of Work)와 지분 증명 방식(Proof of Stake)으로 나눠집니다.

작업 증명 방식(PoW)

작업 증명 방식에서 채굴은 임의의 Nonce 값을 대입하여 특정 목표 값 이하의 블록 해시 값을 찾는 방식으로 이뤄집니다.

※ 자세한 내용은 아래의 링크를 통해 확인해주세요.

BlockChain의 채굴 난이도(Bits)

 

채굴에 성공한 채굴자에게 가상 화폐와 같은 보상을 주는 방식이며, 비트 코인의 경우 블록 1개당 10분 정도 걸리도록 채굴의 난이도를 정하고 있습니다.

 

채굴에 성공하지 못한 채굴자는 아무런 보상을 받을 수 없기에 채굴기의 성능이 점점 더 고사양화 되었으며, 이로 인해 과도한 전력 소모와 같은 이슈들이 발생하기 시작했습니다.

 

지분 증명 방식(PoS)

이러한 문제들을 해결하기 위해 나온 증명 방식이 지분 증명 방식이라고 볼 수 있습니다.

 

지분 증명 방식은 참여자가 보유하고 있는 자산(가상 화폐)에 비례하여 블록을 생성할 권한을 주는 방식입니다. 해당 방식은 해시 파워가 많이 필요하지 않는다는 장점이 있지만 가상 자산의 보유량에 따라 한 쪽으로 힘이 쏠릴 수 있다는 단점이 있습니다.

 

또한, 한계비용(지분을 증명하는데 필요한 생산 비용)이 없기 때문에 Noting at Stake, Long Range Attack 등의 공격이 발생할 가능성이 있습니다.

 

Noting at Stake

출처 : https://steemit.com/kr/@jsralph/proof-of-stake-pos-2-pos-nothing-at-stake

 

Long Range Attack

출처 : https://steemit.com/kr/@jsralph/proof-of-stake-pos-2-pos-nothing-at-stake

 

PoW(Proof of Work)와 PoS(Proof of Stake)의 장점과 단점

구분	장점	단점
PoW(Proof of Work)	블록을 생성하기 위해선 많은 자원이 필요하기 때문에 위.변조가 어려워 보안성이 뛰어남	채굴 난이도 상승으로 채굴기가 고사양화 되었으며, 이로 인해 과도한 전력 소모 및 에너지 낭비 지속적으로 해시 파워를 유지해야 함
PoS(Proof of Stake)	해시 파워가 많이 필요하지 않아 PoW보다 경제적이며 친환경적임 블록을 생성하기 위하여 지분을 담보로 잡기 때문에 덤핑(일부러 가격을 급락 시키는 행위) 방지	지분 증명 방식을 위해 가상 화폐를 묶어놔야 하기 때문에 코인의 유통량 감소로 이뤄질 수 있음 지분을 많이 보유한 사람에게 힘이 쏠릴 수 있음 한계비용이 없기 때문에 특정한 공격에 취약함