작업증명과 지분증명

작업증명이란?

작업증명(Proof of Work, PoW)은 블록체인에서 사용되는 분산 원장 기술에서 블록을 생성하고 검증하는 과정에서 사용되는 알고리즘 중 하나이다. PoW에서는 새로운 블록을 만들기 위해 컴퓨터가 수학적 문제를 푸는 작업을 해야 한다. 이 작업은 컴퓨팅 리소스를 많이 소모하므로, 블록을 생성하는 노드들은 이 작업을 완료하는 것에 대한 보상으로 암호화폐를 받게 된다. PoW에서는 블록체인에서 일어나는 모든 거래가 검증되므로, 블록체인의 보안성이 높아진다. 그러나 작업증명 알고리즘은 많은 컴퓨팅 리소스를 필요로 하며, 이는 블록체인 전체의 에너지 소비량 증가로 이어질 수 있다. 이러한 이유로, 최근에는 환경 문제와 관련된 이슈가 제기되어 대안적인 합의 알고리즘인 "작업 증명의 대안"으로 "Proof of Stake(Staking)"이나 "Proof of Authority(PoA)" 등이 등장하고 있다. 가장 잘 알려진 작업증명 코인은 비트코인이다. 그 외에도 라이트코인(Litecoin), 대시(Dash), 라브럴코인(Ravencoin) 등이 있다. 하지만 최근에는 환경적 문제와 네트워크 보안성 등의 이유로 작업증명 대신 지분 증명을 사용하는 코인이 많이 나오고 있다. 대표적으로 이더리움도 이더리움 2.0으로 PoW에서 PoS로 전환했다.

지분증명이란?

지분증명(Proof of Stake, PoS)은 블록체인에서 사용되는 분산 원장 기술에서 블록을 생성하고 검증하는 과정에서 사용되는 알고리즘 중 하나이다. PoS에서는 새로운 블록을 만들기 위해 노드가 일정한 양의 암호화폐를 보유하고 있어야 한다. 이 보유한 암호화폐의 양에 따라 블록을 생성할 수 있는 확률이 결정된다. 이러한 과정에서 암호화폐 보유자들은 보상을 받게 된다. PoS에서는 컴퓨팅 리소스를 많이 소모하지 않기 때문에, 작업증명에 비해 에너지 소모량이 적다. 또한, PoS에서는 보유한 암호화폐가 블록체인의 보안성을 유지하는데 큰 역할을 하므로, 블록체인의 보안성이 높아진다. 그러나, PoS에서도 일부 보유자들이 블록 생성에 참여하지 않는 경우 중앙 집중화가 발생할 수 있다. 이러한 이슈를 해결하기 위해 다양한 변형된 PoS 알고리즘이 등장하고 있다. 가장 잘 알려진 지분증명 코인은 이더리움이다. 이더리움은 이더리움 2.0으로 전환되며, PoS를 기반으로 한 블록체인 네트워크를 구축했다. 그 외에도 카르다노(Cardano), 테조스(Tezos), 폴카닷(Polkadot), 솔라나(Solana) 등의 코인이 지분증명을 사용한다. 지분증명은 작업증명보다 더 환경 친화적이며, 코인 보유자들이 코인을 스테이킹하여 보상을 받는 방식이다.

이더리움의 PoS전환

이더리움은 PoW(Proof of Work) 알고리즘을 사용하고 있었지만, 2022년 9월 PoS(Proof of Stake) 알고리즘으로 전환에 성공했다. 이를 이더리움 2.0 또는 세레니티(Serenity)라고 한다. PoS는 PoW와 달리 블록 생성을 위해 컴퓨팅 리소스를 많이 사용하지 않는다. 대신, 이더리움 2.0에서는 일정량의 이더(ETH)를 보유하고 있는 참여자들이 스테이킹(Staking)을 통해 블록을 생성하고 검증한다. 이때, 보유한 이더의 양이 크면 블록을 생성하는 확률이 높아진다. PoS로 전환하는 이유는 에너지 소비를 줄이고, 블록 생성 속도를 높이기 위함이다. 이더리움 2.0에서는 블록 생성 속도가 현재 이더리움의 15~45배 빨라질 것으로 예상된다. 이더리움 2.0의 전환 과정은 4개의 단계로 이루어지며, 첫 번째 단계인 베이컨 체인(Beacon Chain)이 이미 출시되었다. 이후 단계에서는 샤딩(Sharding)과 실행 환경(Ethereum Environment)의 업그레이드 등이 이루어질 예정이다. 새로운 기능으로는 스마트 계약 개발을 위한 개발 도구와 프로그래밍 언어, 새로운 보안 및 개인 정보 보호 기술, 스마트 계약 실행 비용을 줄이기 위한 개선된 가스(Gas) 비용 모델 등이 있다. 이더리움 2.0은 기존의 이더리움과 비교해 블록 생성 속도가 빨라지고 보안성이 높아질 것으로 예상된다.