암호화폐에서 지분 증명(PoS)이란 무엇인가요?

지분 증명에서는 스테이킹과 유사하게 거래를 검증하여 암호화폐를 잠그고 보상을 받을 수 있습니다. 이 글에서는 전문가가 지분 증명에 대한 자세한 설명과 함께 예시, 장점과 단점을 알려드립니다.

블록체인의 지분 증명이란 무엇인가요?

지분 증명(PoS)은 블록체인 네트워크에서 블록체인 상태에 대한 합의를 달성하기 위해 사용되는 합의 메커니즘입니다. 채굴자가 거래를 검증하고 새 블록을 생성하기 위해 복잡한 수학적 퍼즐을 풀어야 하는 작업 증명(PoW)과 달리 지분 증명은 보유 중인 암호화폐의 양과 담보로 ‘스테이킹'하려는 의향에 따라 새 블록을 생성하고 검증할 검증자를 선택합니다.

PoS에 대한 몇 가지 핵심 사항은 다음과 같습니다.

• 에너지 효율이 높음: PoS는 무차별 연산 능력에 의존하지 않기 때문에 PoW보다 훨씬 적은 에너지를 소비합니다.
• 더 빠른 트랜잭션 시간: 간소화된 검증 프로세스로 인해 지분 증명 블록체인은 종종 작업 증명 체인보다 트랜잭션을 더 빠르게 처리할 수 있습니다.
• 접근성이 향상되었습니다: 특수 하드웨어가 필요한 작업 증명과 달리 충분한 암호화폐만 있으면 누구나 스테이킹에 참여할 수 있습니다.
• 보안 문제: 일부에서는 대규모 이해관계자가 네트워크를 조작할 수 있기 때문에 지분 증명 시스템이 작업 증명보다 덜 안전하다고 주장합니다.

지분 증명은 어떻게 작동하나요?

자세히 설명합니다:

• Staking: 지분 증명 시스템에서 검증자라고도 하는 참여자는 블록체인의 기본 암호화폐를 일정량 ‘스테이킹'해야 합니다. 이 지분은 담보 역할을 하며 지정된 지갑이나 스마트 컨트랙트에 보관됩니다. 스테이킹하는 암호화폐의 양은 특정 블록체인 프로토콜에 따라 달라질 수 있습니다.
• 블록 생성 및 검증: 검증자는 선택 알고리즘에 따라 새 블록을 생성하고 트랜잭션을 검증하기 위해 선택됩니다. 검증자로 선정될 가능성은 보통 스테이킹한 암호화폐의 양에 비례하며, 더 많은 스테이킹을 한 사람이 선정될 확률이 높습니다.
• 블록 제안: 새 블록을 생성하도록 선택된 검증자는 일련의 트랜잭션이 포함된 새 블록을 제안합니다. 이 제안된 블록에는 이전 블록의 암호화 해시가 포함되어 블록 체인, 즉 블록체인을 형성합니다.
• 투표: 그런 다음 네트워크의 다른 검증자가 제안된 블록의 유효성을 평가합니다. 이들은 제안된 블록이 유효하다고 생각하는지 여부에 투표할 수 있습니다. 검증자는 직접 투표하거나 자신의 지분이 자동으로 대신 투표할 수 있습니다.
• 컨센서스: 합의는 제안된 블록의 유효성에 대해 검증자의 과반수(보통 3분의 2 이상)가 동의할 때 이루어집니다. 합의가 이루어지면 해당 블록이 블록체인에 추가되고 다음 블록을 위한 프로세스가 다시 시작됩니다.
• 보상 분배: 블록 생성 및 검증에 참여한 검증자는 거래 수수료와 때로는 새로 발행된 코인을 보상으로 받습니다. 보상은 네트워크에서의 지분과 참여도에 따라 검증자에게 분배됩니다.
• 벌칙: 악의적인 행동을 하거나 사기 거래를 검증하려는 검증자는 스테이킹한 코인의 일부를 삭감당하거나 일시적 또는 영구적으로 스테이킹 권한을 잃는 등의 벌칙을 받을 수 있습니다.
• 보안: 지분 증명 시스템은 종종 네트워크 보안을 보장하고 중앙 집중화를 방지하기 위한 메커니즘을 통합합니다. 여기에는 검증자 선택 무작위화, 부정행위에 대한 처벌, 단일 주체가 네트워크의 상당 부분을 통제하지 못하도록 하는 메커니즘 등이 포함될 수 있습니다.

전반적으로 지분 증명은 작업 증명 합의 메커니즘에 대한 에너지 효율적인 대안을 제공하며 검증자가 네트워크 보안을 위해 정직하게 행동하도록 인센티브를 제공합니다.

지분 증명은 작업 증명과 어떻게 다른가요?

지분 증명(PoS)과 작업 증명(PoW)은 블록체인에서 트랜잭션을 검증하고 네트워크를 보호하기 위해 사용되는 두 가지 기본 합의 메커니즘입니다. 두 가지 모두 동일한 목표를 달성하지만 접근 방식이 크게 다르기 때문에 장단점이 뚜렷합니다.

주요 차이점은 다음과 같습니다.

기능	지분증명(PoS)	증명. 작업(PoW)
검증 과정	암호화폐 스테이킹	컴퓨팅 파워로 복잡한 퍼즐 풀기
에너지 소비량	매우 낮음	매우 높음
접근성	충분한 암호화폐만 있으면 누구나 스테이킹 가능	특화된 하드웨어 필요
보안	진화 중. 진화 중, 대규모 이해관계자와의 잠재적 우려	확립, 하지만 채굴풀 공격에 취약
거래 속도	일반적으로 빠름	일반적으로 느림
탈중앙화	채굴풀 집중으로 인해 덜 탈중앙화될 수 있음	높은 탈중앙화 가능
친환경적 영향	낮음	높음
진입 비용	낮음	높음
보상	획득하는 이유 블록 검증	채굴 블록에 대해 획득
성숙도	신기술	기존 기술

검증 프로세스

• PoW: 채굴은 복잡한 수학적 퍼즐을 풀고, 거래를 검증하고, 새로운 블록을 생성하여 블록체인 네트워크를 보호하고, 채굴자에게 계산 노력에 대한 보상으로 인센티브를 제공합니다.
• PoS: 사용자는 기존 암호화폐 보유량을 ‘스테이킹'하여 일정 기간 동안 잠급니다. 스테이킹한 금액에 따라 다음 블록의 검증자로 무작위로 선정될 확률이 결정됩니다. 검증자는 거래를 검증하고 새로운 블록을 체인에 추가하여 작업에 대한 보상을 받습니다.

에너지 소비

• PoW: 경쟁적인 채굴 과정으로 인해 비트코인과 같은 작업 증명 블록체인은 막대한 양의 에너지를 소비하여 환경 문제를 제기합니다.
• PoS: 강력한 채굴 하드웨어가 필요 없기 때문에 PoS 블록체인은 에너지 효율이 훨씬 더 높아 환경에 미치는 영향을 줄입니다.

접근성

• PoW: 작업 증명 채굴에 참여하려면 고가의 특수 하드웨어가 필요한 경우가 많기 때문에 자원이 부족한 개인이 접근하기 어렵습니다.
• PoS: 충분한 암호화폐를 가진 사람이라면 누구나 스테이킹에 참여할 수 있어 접근성과 민주성을 높였습니다.

보안

• 작업증명: 많은 참여자가 참여하는 채굴의 분산된 특성으로 인해 작업증명 블록체인은 일반적으로 공격에 저항력이 있습니다. 그러나 대규모 채굴 풀이 통제권을 장악할 가능성은 보안 문제를 제기합니다.
• PoS: 지분 증명은 상당한 수준의 보안을 제공하지만, 상당한 양의 암호화폐를 스테이킹한 대규모 이해관계자가 네트워크를 조작할 수 있다는 주장도 있습니다. 이는 계속 논의되고 연구되고 있는 주제입니다.

거래 속도

• PoW: PoW의 복잡한 검증 프로세스는 특히 네트워크 활동이 많은 기간 동안 트랜잭션 시간을 느리게 할 수 있습니다.
• PoS: PoS의 간단한 유효성 검사 프로세스는 종종 작업 증명에 비해 트랜잭션 속도가 더 빠릅니다.

작업 증명과 지분 증명 중 어떤 것을 선택할지는 블록체인 프로젝트의 특정 우선순위에 따라 달라집니다. 작업 증명은 검증된 보안을 제공하지만, 에너지 소비가 큰 단점입니다. 지분 증명은 보다 친환경적이고 포용적인 대안을 제시하지만 아직 개발 중이며 장기적인 보안 영향은 평가 중입니다.

지분 증명의 주요 목표

• 안전하고 탈중앙화된 네트워크: 작업 증명과 마찬가지로 지분 증명은 주로 블록체인 네트워크를 보호하고 탈중앙화를 유지하는 것을 목표로 합니다. 이는 거래 데이터의 정확성과 불변성을 보장하는 동시에 특정 주체에 의한 조작이나 통제에 저항하는 것을 의미합니다.
• 효율성 향상: 지분 증명은 작업 증명보다 더 효율적으로 보안과 탈중앙화를 달성하고자 합니다. 에너지 집약적인 채굴이 필요하지 않으므로 트랜잭션 처리 속도가 빨라지고 환경에 미치는 영향이 줄어듭니다.
• 접근성 향상: 지분 증명은 작업 증명 채굴과 관련된 하드웨어 장벽을 제거하여 블록체인 참여에 더 쉽게 접근할 수 있도록 하는 것을 목표로 합니다. 충분한 암호화폐를 가진 사람이라면 누구나 스테이킹에 참여할 수 있어 더 많은 네트워크 참여를 촉진합니다.
• 지속 가능한 성장: 지분 증명은 작업 증명의 높은 에너지 소비 문제를 해결함으로써 블록체인 생태계의 지속 가능한 성장을 보장하기 위해 노력합니다. 이는 더 폭넓은 채택과 실제 적용 가능성을 가능하게 합니다.
• 동적 인센티브: 지분 증명은 트랜잭션 검증과 네트워크 보안에 대한 동적 보상을 제공함으로써 참여를 장려합니다. 이는 정직한 행동을 장려하고 잘못된 활동을 억제합니다.

보안은 여전히 핵심 목표이지만, 지분 증명은 보다 효율적이고 접근 가능하며 지속 가능한 방식으로 이를 달성하여 블록체인 기술의 광범위한 채택과 진화를 위한 기반을 마련하는 것을 목표로 합니다.

지분 증명 보안

PoS 보안은 경제적 인센티브와 무작위 검증이라는 두 가지 주요 원칙을 중심으로 이루어집니다. 이 두 가지 원칙은 정직한 행동에 보상을 주고 악의적인 활동에 불이익을 주는 시스템을 만들기 위해 함께 작동합니다.

경제적 인센티브

• 스테이킹: 사용자는 자신의 암호화폐를 ‘스테이킹'하여 일정 기간 동안 잠급니다. 이는 보증금과 유사한 담보 역할을 합니다.
• 슬래싱: 검증자가 부정직하게 행동하면 스테이킹한 암호화폐의 일부를 잃게 되어 부정행위에 대한 강한 충동을 유발합니다.
• 보상: 네트워크 보안을 돕는 정직한 검증자에게는 보상을 제공하여 정직하게 행동하도록 동기를 부여합니다.

무작위 유효성 검사

• 검증자: 모든 사람이 트랜잭션의 유효성을 검사할 수 있는 것은 아닙니다. 대신, 검증자는 지분 규모와 기타 요인에 따라 무작위로 선택됩니다.
• 공격하기 어려움: 이러한 무작위성으로 인해 검증자가 누구인지 미리 알 수 없으므로 단일 주체가 네트워크를 제어하거나 거래를 조작하기 어렵습니다.
• 비잔틴 장애 허용(BFT): 일부 지분 증명 시스템은 BFT를 사용하여 소수의 검증자가 악의적이거나 사용할 수 없는 경우에도 네트워크가 작동할 수 있도록 합니다.

도전 과제 및 고려 사항

• 지분 집중도: 소규모 그룹이 스테이킹된 코인의 많은 부분을 통제하면 잠재적으로 네트워크를 조작할 수 있습니다. 이는 주요 관심사이자 활발한 연구 분야입니다.
• 신기술: 지분 증명은 작업 증명보다 새로운 기술이며, 장기적인 보안 영향에 대해서는 여전히 연구와 논의가 진행 중입니다.
• 사회 공학: 표적 공격은 유효성 검사기를 속여 나쁜 행동을 할 수 있습니다.
• 스마트 계약 취약점: 블록체인에 배포된 스마트 컨트랙트의 취약점은 합의 메커니즘에 관계없이 악용될 수 있습니다.

PoS는 블록체인 보안에 대한 유망한 접근 방식을 제공하지만 완벽하지는 않습니다. 보안은 지속적인 프로세스이며, 진화하는 위협에 대처하기 위해 지속적인 모니터링, 업데이트, 연구가 필요합니다. 지분 증명과 작업 증명 중 어떤 것을 선택할지는 블록체인 프로젝트의 특정 요구사항과 보안 우선순위에 따라 달라집니다.

지분 증명 혜택

• 에너지 효율성: 지분 증명은 에너지 집약적인 채굴 하드웨어가 필요하지 않으므로 블록체인 기술이 환경에 미치는 영향을 크게 줄여줍니다. 이는 비트코인과 같은 작업 증명 시스템의 지속 가능성에 대한 우려가 커지는 추세와도 맞닿아 있습니다.
• 더 빠른 트랜잭션: 작업 증명은 일반적으로 PoW에 비해 트랜잭션 처리 시간이 더 빠릅니다. 이는 검증자가 복잡한 계산을 통해 경쟁하는 대신 무작위로 선택되는 간소화된 검증 프로세스 때문입니다.
• 접근성 향상: 충분한 암호화폐만 있으면 누구나 스테이킹에 참여할 수 있어 특수 하드웨어가 필요한 작업증명보다 PoS에 더 쉽게 접근할 수 있습니다. 이러한 폭넓은 참여는 네트워크의 탈중앙화와 보안을 강화합니다.
• 낮은 거래 수수료: 지분 증명 블록체인은 에너지 소비를 줄이고 검증 과정을 간소화하기 때문에 작업 증명 블록체인에 비해 거래 수수료가 낮은 경우가 많습니다. 이는 소액 거래와 일상적인 사용 사례에 특히 유용할 수 있습니다.

지분 증명 단점

• 스테이크 농도: 소수의 개인 또는 단체가 스테이킹된 코인의 상당 부분을 보유하면 네트워크를 조작하거나 의사결정에 영향을 미칠 수 있습니다. 
• 위임 및 풀링: 검증자는 자신의 스테이킹 권한을 제3자에게 위임하여 스테이킹 풀을 만들 수 있습니다. 이는 접근성을 높여주지만, 대규모 풀이 너무 많은 영향력을 갖게 되면 중앙 집중화로 이어질 수도 있습니다.
• 신기술: 작업 증명에 비해 지분 증명은 비교적 새로운 기술이며, 장기적인 보안 영향에 대해서는 여전히 활발히 연구되고 논의되고 있습니다.
• 사회공학적 공격: 표적화된 소셜 엔지니어링 공격은 잠재적으로 유효성 검사기를 속여 잘못된 행동을 할 수 있습니다.
• 스마트 컨트랙트 취약점: 블록체인에 배포된 스마트 컨트랙트의 취약점은 합의 메커니즘에 관계없이 악용될 수 있습니다.
• 초기 코인 분배: 초기 암호화폐의 분배 방식에 따라 소수의 손에 많은 지분이 집중될 경우 공정성 및 중앙화 가능성에 대한 우려가 있을 수 있습니다.
• Nothing-at-Stake 공격: 일부 지분 증명 구현은 검증자가 유효 블록과 유효하지 않은 블록을 모두 페널티 없이 검증할 수 있는 “아무것도 걸지 않은 공격”에 취약할 수 있습니다.
• 규제 불확실성: 암호화폐와 지분 증명 시스템을 둘러싼 규제는 여전히 발전 중이며, 사용자에게 불확실성을 야기하고 있습니다.

어떤 암호화폐가 지분 증명을 사용하나요?

이더리움(ETH), 카르다노(ADA), 바이낸스코인(BNB), 폴카닷(DOT), 솔라나(SOL), 테조스(XTZ), 코스모스(ATOM), 알고랜드(ALGO) 등 여러 유명 암호화폐가 지분 증명(PoS) 합의 메커니즘을 사용합니다.

• 이더리움(ETH): 현재 이더리움 2.0 업그레이드를 통해 확장성과 효율성 향상을 목표로 작업 증명에서 지분 증명으로 전환 중입니다.
• Cardano (ADA): 연구 기반 접근 방식과 스마트 계약에 중점을 둔 것으로 알려진 가장 널리 채택된 최초의 지분 증명 블록체인 중 하나입니다.
• 바이낸스 코인(BNB): 바이낸스 거래소의 네이티브 토큰으로, 빠른 거래를 위해 하이브리드 지분증명(PoS)과 권위증명(PoA) 시스템을 구현했습니다.
• Polkadot (DOT): 고유한 샤딩 아키텍처를 갖춘 멀티체인 네트워크로, 메인 체인에 지분 증명을 활용하고 개별 파라체인에 다양한 합의 메커니즘을 유연하게 적용할 수 있습니다.
• 솔라나 (SOL): 빠른 거래 속도와 낮은 수수료로 유명한 고성능 블록체인으로, 검증자 노드와 기록 증명을 갖춘 고유한 하이브리드 지분 증명 메커니즘을 사용합니다.
• Tezos (XTZ): 공식적인 검증 과정과 수정으로 유명한 온체인 거버넌스 플랫폼으로 위임 지분 증명 시스템으로 운영됩니다.
• Cosmos (ATOM): 독립 블록체인을 연결하는 허브 블록체인으로, 메인 체인에 비잔틴 장애 허용(BFT) 기반 PoS 시스템을 사용합니다.
• 알고랜드(ALGO): 빠르고 확장 가능하도록 설계된 효율적이고 안전한 합의 메커니즘으로 잘 알려진 순수 지분 증명 블록체인입니다.

지분 증명(PoS)에 대한 마지막 말

PoS는 작업 증명의 주요 한계를 해결할 수 있는 유망한 대안이 될 수 있습니다. 그러나 안전하고 탈중앙화된 미래를 보장하기 위해서는 그 문제점과 지속적인 개발 노력을 인식하는 것이 중요합니다.

지분 증명(PoS)에 대한 FAQ