Considerations for full decentralized blockchain

‘부제 : 탈중앙화 블록체인을 구현하기 위한 기술, 정치, 사회적 고려사항’

블록체인이 세계적으로 이슈가 되고 있는 이유 가운데 가장 큰 부분을 말한다면, 탈중앙화를 손 꼽을 수 있을 것입니다. 신분 뿐만 아니라 데이터의 무결성을 매개자의 중개 또는 신뢰 보장이 없이도 신뢰할 수 있다는 점은 인터넷이라는 익명성 네트워크에서 더 많은 가능성과 기회를 만들어 낼 수 있기 때문입니다.

비트코인을 시작으로 시험대에 오른 블록체인은 확장성(Scalability)문제가 제기되고 있습니다. 블록체인에 참여하는 참여자들이 증가할 수록 동일한 데이터를 보관해야 하는 블록체인의 속성이 발목을 잡은 것인데, 한정된 네트워크 속도와 저장용량으로 인해 블록체인의 처리속도가 늦어지고 이를 해결해야하는 이슈가 발생한 것입니다. 이를 블록체인 확장성 이슈라고 부릅니다.

블록체인의 확장성을 고려하는데 있어 중요한 요소가 있습니다. 탈중앙화의 유지(Decentralization), 확장성의 확대(Scalability), 안전성(Safety)에 대한 보장입니다. 이 요소들은 서로 간섭하고 영향을 미치고 있는데, 이런 관계를 트릴레마(trilemma)라고 부릅니다.

즉, 모든 요소를 양적(Positive) 방향으로 개선 시킬 수 없고 일정 요소를 강화하면 다른요소에 대한 양보를 요구하는 등가교환으로도 설명할 수 있습니다.1) 이더리움의 창시자 비탈릭 뷰테린은 ‘Scalability Trilemma’을 설명하면서 위 문제를 언급2)했습니다만, trilemma의 요소들간 충돌관계를 자세히 들여다 보면, 결국 중앙화와 탈중앙화에 대한 대치관계로 설명할 수 있습니다.

scalability의 관점에서 설명해보겠습니다. 블록체인 데이터의 처리과정에서 노드의 역할을 나눌 수 있는데, 특정 노드들에게만 블록생성의 역할을 맡기고 다른 노드들은 데이터 생성에만 참여토록 할 수 있습니다. 노드의 구분을 통해 중앙화와 탈중앙화의 적절한 대치 점에 노드들의 역할을 포지셔닝함으로써 확장성의 효율화를 만들수 있습니다. 하지만 특정 소수 노드들에게 너무 많은 역할이 배분되면, 탈중앙화의 의미가 퇴색되기 때문에 이를 경계할 수 밖에 없습니다. 실제로 비트코인의 채굴노드를 보면 소수 노드에 채굴파워(해쉬 파워)가 집중화 되는 경향을 보이고 있으며, POS(Proof of Stake)를 채택하고 있는 블록체인(NEO 등)들도 자본의 집중화를 통해 만들어지는 합의권력의 집중화를 완전히 해결하지 못하고 있습니다.

또한, On-chain과 off-chain의 결합을 통해 탈중앙화를 유지하면서도 확장성을 꾀하는 경우라 하더라도, off-chain의 소수 노드들이 관리하는 블록체인 원본 데이터 속성을 고려해 볼때, safety관점에서의 데이터 보안 취약, off-chain 노드들에게 발생할 수 있는 해킹 공격 등 취약점이 나타날 수 있습니다. 물론 반대로 많은 노드들이 모든 정보를 가지고 있는 경우를 상정하면, 탈중앙화는 강화될 수 있으나, scalability의 취약성과 safety의 또다른 관점인 체인분기와 같은 다른 종류의 취약점이 부각될 수 있습니다.3) 이처럼 trilemma는 탈중앙화를 선택함으로써 발생하는 기회비용이 중앙화를 통해 얻을 수 있는 편익과 동일함으로써 발생하는 문제점들 입니다.

블록체인 기술은 완전한 탈중앙화라는 목표를 달성할 수 있어야만 그 가치를 제대로 인정받을 수 있습니다. 이를 위해서 탈중앙화에 대한 정확한 의미를 정립하고 그 해결책을 제시해야 한다고 생각합니다. 필자는 이런 해결책을 제시하기 위해, 트릴레마라는 블록체인의 문제를 기술구조적(Architectural), 정치구조적(Political), 논리구조적(Logical)으로 탈중앙화를 설명하는 비탈릭 뷰테린의 분석관점을 검토하고 블록체인의 탈중앙화를 달성하기 위한 방안을 제시하려고 합니다. 결론부터 말씀드리면, 블록체인 플랫폼 단위의 기술적 관점에서 풀어낼 수 없고, 정치구조적 탈중앙화 요소를 블록체인 플랫폼 내에 반영해야만 한다는 것이 저의 지론입니다.

위 내용을 좀 더 자세히 연재형태(3회 분량)로 기고하려고 합니다. 우선, 실생활에 블록체인이 적용되었다고 가정하고 Trilemma가 발생하는 ‘예’를 설명하려고 합니다. 이를 보다 쉽게 이해할 수 있도록 제가 개발을 주도하고 있는 ‘휴니멀 블록체인’4) 서비스를 중심으로 Trilemma 현상을 다루겠습니다. 그 이후, 대표적인 1,2,3세대 블록체인 플랫폼에 대해 탈중앙화의 완성도 수준을 진단하고 보완점을 도출하겠습니다. 마지막 3편에서는 완전한 탈중앙화 블록체인 모델을 ‘휴니멀 블록체인’서비스와 접목하여 구체적인 방안을 제안하면서 연재를 마치겠습니다.

<Reference>

  1. Georgios Konstantopoulos, Scalability Tradeoffs: Why “The Ethereum 
     Killer” Hasn’t Arrived Yet, Jan 2018

2) Vitalik Buterin, The Meaning of Decentralization, Feb 2017

3) Preethi Kasireddy, Blockchains don’t scale. Not today, at least. But 
 their’s hope, Aug 2017

4) Hunimal blockchain concept paper, Hunimal, ltd. Apr 2018