PoW에서 PoS로 전환

Published in

RIZON Korea

6 min readOct 30, 2019

에이치닥(Hdac) 커뮤니티 여러분,

에이치닥은 4차 산업시대의 기술 동력인 IoT, 빅데이터, 클라우드 등과 블록체인 기술의 결합을 통해 토탈 ICT 시대가 필요로 하는 다양한 블록체인 결합 솔루션과 서비스를 제공하고자 다양한 사업을 전개하고 있습니다.

앞으로 펼쳐질 초연결 사회에 블록체인 기술이 보장하는 데이터 무결성과 비가역성, 그리고 보안성이 제공할 파급력은 매우 클 것으로 예상됩니다.

하지만 에이치닥은 아직 진화 중인 기술로, 에이치닥 또한 지속적인 기술발전을 통해 에이치닥의 가치 제고를 위한 근본을 다지고 기존 시스템이 가지고 있는 한계점을 해결하고자, PoS(지분증명) 기반 신규 메인넷인 ‘프라이데이’ 개발에 착수했습니다.

그렇다면, 에이치닥은 왜 PoW에서 PoS로 전환하려 하는지, PoW에 대해 간략히 알아본 후 PoS에 대해 살펴보는 시간을 갖도록 하겠습니다.

PoW(Proof of Work)

분산처리 및 탈중앙화를 특징으로 하는 블록체인은 중앙에서 관리하는 특정 주체가 없기 때문에 시스템 내부에서 데이터를 검증하고 관리할 수 있는 수단과 방법이 필요합니다. 이 때, 블록체인 네트워크에서 유효성을 증명하고 데이터를 검증하는 방법을 합의 알고리즘이라 하며, 가장 대표적인 방식으로 PoW(Proof-of-Work, 작업증명)과 PoS(Proof-of-Stake, 지분증명)가 있습니다.

PoW는 일반적으로 각 블록 헤더에 있는 데이터를 기반으로 특정한 조건을 충족하는 해시 값을 찾는 연산 과정(마이닝)에 참여했음을 증명하는 방식으로, 마이닝에 성공한 참여자는 블록 생성과 배포를 통해 합의에 참여한 대가로 보상을 받는 구조입니다.

PoW 방식 블록체인에서 참여자들은 해시 값을 찾는 과정을 무한 반복하게 되며, 마이닝을 통한 보상을 더 많이 받기 위해 연산작업에 적지 않은 시간과 전력을 사용하며 소모적인 경쟁을 하고 있습니다.

또한, 특정 마이너 집단이 생태계 내에서 큰 비중을 차지하게 될 경우 블록체인이 지향하는 탈중앙화 구조에 적합하지 않은 형태로 변질될 우려가 있습니다. 최악의 경우 몇 개 마이너 집단이 담합하여 악의적인 51% 공격을 시도하는 일도 발생될 수 있습니다.

또한, 여러 노드 간의 합의를 통해 정보의 신뢰성을 담보하기 때문에 합의에 일정한 시간이 소요되며, 그만큼 응답시간과 처리량을 높이는데 한계가 있게 됩니다.

PoS(Proof of Stake)

PoS는 네트워크 상의 검증인(validator)이 보유한 지분(stake, 예치금)에 기반하는 퍼블릭 블록체인 네트워크의 한 분류로, PoW(작업증명)가 연산 과정을 통해 보상을 얻었다면 PoS(지분증명)에서는 해당 코인을 가지고 있는 지분(Stake), 명성, 전문성 등의 개념을 도입하여 이에 따라 보상을 얻을 수 있게 됩니다.

즉, 지분율이 높은 노드에 블록을 생성할 권한을 주기 때문에 블록 생성자와 지분을 소유한 자의 이해관계가 일치하게 되며, 때문에 블록 생성자가 전체 생태계의 이익에 반하는 영향력을 행사할 가능성이 낮아집니다.

PoS 장점

에너지 효율성

가장 널리 알려진 PoS 방식의 장점은 PoW 대비 에너지 소모가 적다는 점 입니다. PoS는 PoW와 같이 더 많은 해시파워를 확보하기 위해 더 많은 채굴기와 전력량, 공간 등 자원을 투입해야 하는 소모적인 경쟁 방식이 아니며, 투표 또는 투표 검증 과정을 통해 합의가 이루어지기 때문에 연산 과정을 요구하지 않아 에너지 소모 문제를 해결할 수 있습니다.

탈중앙화로 안정성을 확보

PoS 기반 시스템의 또 다른 주요 장점은 PoW 대비 더 탈중앙화(decentralization) 가치 실현에 가깝다는 점입니다. 앞서 설명하였듯 PoW 블록체인에서는 악의적인 51% 공격이 충분히 가능한 반면 PoS에서는 전체 51% 이상의 지분율을 보유하는 것이 현실적으로 어려운 구조이기 때문에 보다 안정적이고 탈중앙화된 생태계 조성이 가능합니다.

인센티브에 대한 강한 동조 및 지지

PoW의 또 다른 문제점으로는 블록을 생성하는 마이너와 암호화폐 보유자의 이해 관계가 일치하지 않을 수도 있다는 점 입니다. 예를 들어, 마이너는 채굴 즉시 암호화폐를 거래할 수 있으며, 암호화폐의 중장기적 가치보다는 단기적 이익 실현에 집중할 가능성이 높습니다.