작업증명(PoW) VS 지분증명(PoS)

시작

작업 증명(PoW) 및 지분 증명(PoS)은 가장 일반적인 합의 메커니즘입니다. 그들은 네트워크를 보호하기 위해 주요 암호 화폐에 채택됩니다.

 

작업 증명은 비트코인에서 트랜잭션을 검증하고 네트워크를 보호하는 데 사용됩니다. 다른 것들과는 별도로 PoW는 이중 지불을 방지합니다. 블록체인은 새 블록을 확인하고 블록체인을 업데이트할 권리를 놓고 경쟁하기 위해 계산 능력을 사용하는 광부라는 참가자에 의해 보호됩니다. 성공적인 채굴자는 네트워크에서 BTC로 보상을 받습니다. 2021년 12월부터 채굴자는 비트코인 ​​블록을 성공적으로 채굴하여 6.25 BTC의 블록 보상과 거래 수수료를 받을 수 있습니다.

 

PoW와 PoS의 주요 차이점은 거래 블록을 검증할 사람을 결정하는 방식입니다. 지분 증명은 작업 증명의 가장 인기 있는 대안입니다. 확장성 문제 및 에너지 소비와 같은 PoW의 일부 제한 사항을 개선하는 것을 목표로 하는 합의 메커니즘입니다. PoS에서는 참가자를 검증자라고 합니다. 그들은 블록을 검증할 기회를 놓고 경쟁하기 위해 강력한 하드웨어를 사용할 필요가 없습니다. 대신 블록체인의 기본 암호화폐를 스테이킹(잠금) 해야 합니다. 그런 다음 네트워크는 스테이킹된 암호화폐의 양에 따라 승자를 선택하며, 승자는 그들이 검증한 블록에서 거래 수수료의 일정 비율을 보상받게 됩니다. 더 많은 코인을 스테이킹할수록 검증인으로 선정될 확률이 높아집니다.

 

소개

블록체인에 기록된 트랜잭션이 유효한지 확인하기 위해 이러한 네트워크는 서로 다른 합의 메커니즘을 채택합니다. 작업 증명(PoW)은 가장 오래된 것입니다. Satoshi Nakamoto가 만들었으며 많은 사람들이 가장 안전한 대안 중 하나로 간주합니다. PoS(Proof of Stake)는 나중에 만들어졌지만 현재 대부분의 알트코인 프로젝트에서 볼 수 있습니다.

 

Bitcoin 외에도 PoW는 Ethereum(ETH) 및 Litecoin(LTC)과 같은 다른 주요 암호화폐에서도 사용됩니다. 반대로 PoS는 바이낸스 코인(BNB), 솔라나(SOL), 카르다노(ADA) 및 기타 알트코인에서 사용됩니다. Ethereum이 2022년에 PoW에서 PoS로 전환할 계획이라는 점은 주목할 가치가 있습니다.

 

 

작업 증명(PoW)이란 무엇이며 어떻게 작동합니까?

작업 증명(PoW)은 이중 지불을 방지하기 위해 비트코인 ​​네트워크 및 기타 여러 암호화폐에서 채택한 합의 알고리즘입니다. 2008년에 발행된 비트코인 ​​백서에서 사토시 나카모토에 의해 소개되었습니다.

본질적으로 PoW는 비트코인 ​​블록체인이 분산 합의를 달성하는 방법을 결정합니다. 제3자 중개자 없이 무신뢰 방식으로 P2P 트랜잭션을 검증하는 데 사용됩니다.

Bitcoin과 같은 PoW 네트워크에서 거래는 채굴자 에 의해 확인됩니다. 그들은 네트워크가 계속해서 안전하고 올바르게 실행되도록 보장하기 위해 많은 양의 리소스를 사용하는 참여자입니다. 다른 작업 중에서 광부는 트랜잭션 블록을 생성하고 검증합니다. 그러나 다음 블록을 검증할 권리를 놓고 경쟁하기 위해서는 고도로 전문화된 채굴 하드웨어를 사용하여 복잡한 수학 퍼즐을 풀어야 합니다. 

이러한 수학 문제에 대한 유효한 솔루션을 찾은 최초의 광부는 블록체인에 블록을 추가하고 소위 블록 보상을 받을 권리를 얻 습니다. 블록 보상은 새로 생성된 암호화폐와 거래 수수료로 구성됩니다. 블록 보상의 암호화폐 양은 네트워크에 따라 다릅니다. 예를 들어 비트코인 ​​블록체인에서 성공적인 채굴자는 각 블록 보상에서 6.25 BTC와 수수료를 받을 수 있습니다(2021년 12월 기준). 그러나 블록당 생성되는 새로운 BTC의 수는 절반 으로 알려진 메커니즘으로 인해 210,000 블록마다(약 4년마다) 50%씩 감소합니다.

비트코인 채굴자는 비트코인 네트워크에서 새로운 거래를 검증하고, 블록체인에 새로운 블록을 추가함으로써 새로운 비트코인을 생성하는 사람 또는 조직입니다.

 

채굴자들은 특수한 하드웨어와 소프트웨어를 사용하여 거래 검증을 수행하고, 해당 거래를 블록에 추가하여 새로운 블록을 만듭니다. 이러한 블록체인 작업을 수행하는 데는 많은 컴퓨팅 리소스와 전기 에너지가 필요합니다.

 

비트코인 채굴은 경쟁적인 작업입니다. 여러 채굴자들이 동시에 새로운 블록을 만들기 위해 노력하고, 가장 빠르게 블록을 만든 채굴자는 해당 블록에 대한 보상으로 비트코인을 얻게 됩니다. 이 보상은 새로운 비트코인이 생성되는 주된 방법 중 하나입니다.

 

채굴은 비트코인 생태계의 중요한 부분으로, 거래 검증과 새로운 블록 생성을 통해 네트워크 보안을 강화하고, 새로운 비트코인을 생산하며, 거래 수수료를 얻을 수 있습니다. 그러나 채굴은 매우 경쟁적이며, 새로운 블록을 만드는 것은 매우 어려울 수 있습니다. 따라서 채굴자들은 전문적인 장비와 전기 에너지를 사용하여 블록을 더 빠르게 만들 수 있으며, 경제적으로 이득을 얻을 수 있도록 최적화된 전략을 사용합니다.

 

지분 증명(PoS)이란 무엇이며 어떻게 작동합니까?

지분 증명(PoS)은 작업 증명의 대안으로 2011년에 도입된 합의 알고리즘 입니다. PoW 네트워크의 확장성 한계를 극복하는 것을 목표로 합니다. PoS는 Binance Coin(BNB), Solana(SOL) 및 Cardano(ADA)와 같은 암호화폐에서 두 번째로 많이 사용되는 알고리즘입니다.

PoW와 PoS는 블록체인에서 합의에 도달한다는 동일한 목표를 공유하지만 PoS는 트랜잭션 블록을 검증하는 사람을 결정하는 다른 방법을 가지고 있습니다. PoS 블록체인에는 채굴자가 없습니다. 블록 유효성 검사 권한을 놓고 경쟁하기 위해 강력한 컴퓨터에 의존하는 대신 PoS 유효성 검사기는 암호화 보유에 의존합니다.

블록을 검증할 수 있으려면 참가자는 블록체인의 특정 스마트 계약에 일정량의 코인을 잠가야 합니다. 이 프로세스를 스테이킹 이라고 합니다. 그런 다음 PoS 프로토콜은 참가자를 할당하여 다음 블록을 검증합니다. 네트워크에 따라 이 선택은 무작위로 또는 보유량(지분)에 따라 수행될 수 있습니다. 선택된 검증인은 검증한 블록으로부터 거래 수수료를 보상으로 받을 수 있습니다. 일반적으로 락업한 코인이 많을수록 선택될 확률이 높아집니다.

트랜잭션(Transaction)은 비트코인 거래의 기본 단위로, 비트코인 네트워크에서 전송되는 정보 블록입니다. 즉, 비트코인을 전송하거나 받는 과정에서 발생하는 기록입니다.

트랜잭션은 다음과 같은 구성요소로 이루어져 있습니다.

1. 입력(Inputs): 이전 거래에서 받은 비트코인을 사용하기 위한 정보입니다. 입력은 이전 거래에서 받은 비트코인을 나타내는 UTXO(Unspent Transaction Output)를 참조합니다. 이전 거래의 출력 정보(UTXO)는 입력으로 새로운 거래를 만들 때 소비되며, 새로운 UTXO를 생성합니다.
2. 출력(Outputs): 새로운 UTXO를 생성하며, 출력은 수신자의 주소와 전송되는 비트코인의 양을 포함합니다.
3. 수수료(Fee): 거래를 처리하는 데 필요한 비용으로, 채굴자에게 지불되는 보상입니다.

트랜잭션은 비트코인 네트워크를 통해 전파되고, 거래를 검증하고, 새로운 블록체인에 추가됩니다. 각각의 노드는 거래를 검증하고, 블록체인에 추가하기 위해 작업을 수행합니다. 거래가 확인되면, 채굴자들은 해당 거래를 포함하는 블록을 만들고, 해당 블록이 블록체인에 추가됩니다.

트랜잭션은 비트코인 거래의 핵심 요소이며, 비트코인 네트워크의 안정성과 보안성을 유지하는 데 중요한 역할을 합니다. 비트코인을 전송하거나 받을 때, 해당 거래의 트랜잭션을 생성하고, 거래 수수료를 지불하여 거래가 처리되도록 합니다.

작업 증명과 지분 증명의 차이점

둘 다 블록체인 네트워크의 보안을 보장하는 합의 메커니즘이지만 둘 사이에는 특정한 차이점이 있습니다. 물론 가장 큰 차이점은 PoW와 PoS가 어떤 참가자가 새로운 트랜잭션을 검증하는지 결정하는 방법입니다. 보다 명확한 이해를 위해 아래 표를 살펴보겠습니다.

	작업증명(PoW)	지분 증명(PoS)
누가 블록을 채굴/검증할 수 있습니까?	계산 능력이 높을수록 블록을 채굴할 확률이 높아집니다.	코인이 많을수록 새 블록을 검증할 가능성이 높아집니다.
블록은 어떻게 채굴/검증됩니까?	채굴자들은 컴퓨팅 리소스를 사용하여 복잡한 수학 퍼즐을 풀기 위해 경쟁합니다.	일반적으로 알고리즘은 베팅한 코인의 양을 고려하여 무작위로 승자를 결정합니다.
채광 장비	ASIC, CPU 및 GPU와 같은 전문 마이닝 하드웨어	인터넷에 연결된 모든 컴퓨터 또는 모바일 장치
보상은 어떻게 분배되나요?	블록을 최초로 채굴한 사람이 블록 보상을 받습니다.	유효성 검사기는 자신이 유효성을 검사한 블록에서 수집된 거래 수수료의 일부를 받을 수 있습니다.
네트워크는 어떻게 보호됩니까?	해시가 클수록 네트워크 보안이 강화됩니다.	스테이킹은 네트워크를 보호하기 위해 블록체인에 암호화를 잠급니다.

 

지분 증명이 작업 증명보다 낫습니까?

지분 증명 지지자들은 PoS가 특히 확장성 및 트랜잭션 속도와 관련하여 PoW보다 몇 가지 이점이 있다고 주장합니다. 또한 PoS 코인은 PoW에 비해 환경에 덜 해롭다고 합니다. 반대로 많은 PoW 지지자들은 새로운 기술인 PoS가 아직 네트워크 보안 측면에서 그 잠재력을 입증하지 못했다고 주장합니다. PoW 네트워크에는 상당한 양의 리소스(채굴 하드웨어, 전기 등)가 필요하기 때문에 공격 비용이 더 많이 듭니다. 이것은 특히 가장 큰 PoW 블록체인인 비트코인에 해당됩니다.

언급한 바와 같이 이더리움(ETH)은 이더리움 2.0 업그레이드 에서 PoW에서 PoS로 전환될 것으로 예상됩니다. ETH 2.0은 이더리움 네트워크의 성능을 개선하고 확장성 문제를 해결하기 위해 오랫동안 기다려온 업그레이드입니다. 이더리움에서 PoS를 구현한 후 최소 32 ETH를 보유한 사람은 누구나 스테이킹에 참여하여 검증자가 되어 보상을 받을 수 있습니다. 

PoS가 PoW보다 나은가요? 시가 총액 기준으로 두 번째로 큰 암호화폐가 새로운 합의 메커니즘을 채택하게 만드는 것은 무엇입니까?

중앙화 위험

작업 증명 블록체인에서 마이닝은 컴퓨팅 성능을 사용하여 유효한 솔루션을 찾을 때까지 블록의 데이터를 해시하는 것을 포함합니다. 오늘날 주요 암호화폐의 경우 솔루션을 찾기가 점점 더 어려워지고 있으며 엄청난 양의 해시를 추측하는 프로세스는 하드웨어 및 전기 비용이 많이 들 수 있습니다.

따라서 일부 광부들은 블록 보상을 얻을 수 있는 더 큰 기회를 얻기 위해 광업 풀 에 광업 자원을 축적하는 것을 선호합니다. 일부 대형 마이닝 풀은 수백만 달러를 투자하고 수천 개의 ASIC 마이닝 하드웨어를 제어하여 가능한 한 많은 해싱 파워를 생성합니다.

2021년 12월 현재 상위 4개 마이닝 풀이 전체 비트코인 ​​해싱 파워의 약 50%를 제어합니다. 마이닝 풀의 지배는 개별 암호화 애호가가 스스로 블록을 마이닝하는 것을 더욱 어렵게 만듭니다. 

 

그렇다면 채굴이 얼마나 분산되어 있습니까? 한편으로는 네트워크에서 확인을 제어할 수 있는 단일 엔터티가 아직 없습니다. 이런 일이 발생하면 51% 공격이 가능해지고 네트워크는 가치를 잃게 됩니다. 어떤 사람들은 채굴이 여전히 분산되어 있지만 더 이상 심하게 분산되어 있지 않다고 주장할 수도 있습니다. 특정 영역, 채굴 장비 생산자 및 에너지 생산자는 여전히 채굴을 지배하고 작업 증명 블록체인을 위한 전반적인 분산화를 줄입니다.

 

Proof of Stake 합의 메커니즘은 다른 접근 방식을 취하고 스테이킹을 위한 마이닝 파워를 대체합니다. 이 메커니즘은 개인이 거래를 확인하기 위한 진입 장벽을 낮추어 위치, 장비 및 기타 요소에 대한 강조를 줄입니다. 귀하의 지분은 단순히 귀하가 보유한 토큰의 양에 따라 결정됩니다.

 

그러나 대부분의 PoS 네트워크에서는 트랜잭션 확인을 시작하기 위해 유효성 검사기 노드를 실행해야 합니다. 이것은 운영하는 데 비용이 많이 들 수 있지만 여러 채광 장비만큼은 아닙니다. 그런 다음 사용자는 특정 유효성 검사기 뒤에 토큰을 걸고 마이닝 풀과 유사한 모델을 제공합니다. 따라서 지분 증명은 일반 사용자가 참여하기 더 쉽지만 여전히 마이닝 풀과 동일한 중앙 집중화 문제에 취약합니다.

 

마이닝 풀은 여러 채굴자들이 함께 자원을 결합하여 블록체인 작업을 수행하는 공동체입니다. 이러한 풀은 분산 네트워크에서 블록을 검증하고, 블록이 추가되는 것을 보장함으로써 새로운 비트코인을 생산하는 것을 목표로합니다.

 

마이닝 풀을 사용하면 채굴자들은 개별적으로 작업하는 것보다 블록을 생성하는 기회가 높아집니다. 채굴자들은 개별적으로 작업하는 경우, 블록을 찾을 때까지 거의 수 없이 많은 시도를 해야합니다. 그러나 마이닝 풀에서는 여러 채굴자들이 동시에 작업하므로 블록을 찾는 기회가 훨씬 높습니다.

 

마이닝 풀은 일반적으로 다음과 같은 방식으로 작동합니다. 채굴자들은 마이닝 풀에 가입하고, 풀은 각 채굴자에게 일부 작업을 할당합니다. 이 작업에는 일부 거래를 검증하고 새로운 블록을 찾는 과정이 포함됩니다. 풀에서는 각 채굴자가 찾은 블록의 일부를 풀에 제출하게 되며, 풀은 이를 조합하여 전체 블록을 완성합니다. 블록이 생성되면 풀은 해당 블록에 대한 보상을 받으며, 이 보상은 풀의 채굴자들 간에 분배됩니다.

 

마이닝 풀은 채굴자들 간의 협력을 촉진하고, 블록체인 작업을 보다 효율적으로 수행하며, 개별 채굴자들이 블록을 찾을 확률을 높여주는 등의 이점을 제공합니다. 그러나 마이닝 풀에서는 풀 운영자에게 일정 비율의 수수료가 발생하며, 채굴자들이 마이닝 풀에 가입하기 전에 이러한 수수료를 고려해야합니다. 또한 마이닝 풀은 풀 내부의 분쟁이나 중재를 위한 제3자에 대한 신뢰성이 떨어질 수 있습니다.

 

보안 위험

중앙 집중화 위험 외에도 상위 4개의 마이닝 풀이 비트코인 ​​네트워크의 대부분의 해시 파워를 가지고 있다는 사실은 잠재적으로 51% 공격 의 위험을 증가시킬 수 있습니다. 51% 공격은 전체 네트워크 해싱 파워의 50% 이상을 제어하는 ​​악의적 행위자 또는 조직에 의한 블록체인 시스템의 보안에 대한 잠재적인 공격을 의미합니다. 공격자는 블록체인 합의 알고리즘을 무시하고 이중 지출, 거래 기록 거부 또는 변경, 다른 사람의 채굴 금지와 같은 악의적인 행위를 저지를 수 있습니다. 그러나 이는 네트워크 규모로 인해 Bitcoin에서 발생하지 않을 것입니다.

반대로 누군가가 PoS 블록체인을 공격하려면 네트워크에서 코인의 50% 이상을 소유해야 합니다. 이로 인해 시장의 수요와 코인 가격이 상승하여 수백억 달러의 비용이 들 수 있습니다. 51% 공격을 하더라도 네트워크가 손상되면 스테이킹된 코인의 가치가 크게 떨어집니다. 따라서 PoS 컨센서스를 사용하는 암호화폐에 대해 51% 공격이 발생할 가능성은 그리 높지 않습니다. 특히 시가 총액이 큰 경우에는 더욱 그렇습니다.

 

지분 증명의 단점

많은 사람들이 지분 증명을 작업 증명에 대한 더 나은 대안으로 보고 있지만 PoS 알고리즘에도 단점이 있다는 점은 주목할 가치가 있습니다. 보상 분배 메커니즘으로 인해 더 많은 자산을 스테이킹한 검증인은 다음 블록을 검증할 기회를 높일 수 있습니다. 검증인이 코인을 많이 모을수록 더 많은 코인을 스테이킹하고 벌어들일 수 있어 일각에서는 “부자를 더 부자로 만든다”는 비판도 나온다. PoS 블록체인은 종종 검증자에게 거버넌스 권한을 부여하므로 이러한 "더 풍부한" 검증자는 네트워크의 투표에도 영향을 미칠 수 있습니다.

 

또 다른 우려는 PoS를 채택하는 시가총액이 작은 암호화폐에 대한 보안 위험입니다. 언급한 바와 같이 ETH 또는 BNB와 같이 더 인기 있는 암호화폐에서 51% 공격이 발생할 가능성은 거의 없습니다. 그러나 가치가 낮은 작은 디지털 자산은 공격에 더 취약합니다. 공격자는 잠재적으로 충분한 코인을 획득하여 다른 유효성 검사기에 비해 이점을 얻을 수 있습니다. 그들은 검증자로 자주 선택되어 PoS 시스템을 이용할 수 있습니다. 그들이 얻은 보상은 추가 스테이킹에 사용될 수 있으며 다음 라운드에서 선택될 확률을 높일 수 있습니다.

 

마무리 생각

작업 증명과 지분 증명은 모두 암호화폐 생태계에서 각자의 위치를 ​​차지하고 있으며 어떤 합의 프로토콜이 더 잘 작동하는지 확실하게 말하기는 어렵습니다. PoW는 채굴 중에 높은 탄소 배출량을 생성한다는 비판을 받을 수 있지만 블록체인 네트워크를 보호하는 안전한 알고리즘으로 입증되었습니다. 그럼에도 불구하고 이더리움이 PoW에서 PoS로 전환함에 따라 지분 증명 시스템은 향후 새로운 프로젝트에서 더 선호될 수 있습니다.