합의 알고리즘이란?

블록체인 합의 알고리즘이란?

암호화폐에서 합의 알고리즘은 분산화된 시스템의 무결성과 보안을 유지시키는 역할을 한다.

합의 알고리즘은 블록체인 생태계를 구성하는 데 중요한 요소이며, 다양한 블록체인 프로젝트가 다양한 합의 알고리즘을 통해 운영되고 있다.
여러 유형의 합의 알고리즘이 있는데 가장 일반적인 것은 작업증명(Proof of Work; PoW)과 지분증명(Proof of Stake; PoS)이다.

 

합의 알고리즘

합의 알고리즘은 블록체인 네트워크에 합의를 달성하는 매커니즘이라고 정의할 수 있다.

퍼블릭(탈중앙화된) 블록체인은 분산화된 시스템으로 구성되어 있으며, 중앙 권위체에 의존하지 않기에, 분산화된 노드는 트랜잭션의 유효성에 합의가 필요하다.

이곳이 바로 합의 알고리즘이 시작되는 지점이다.

합의 알고리즘은 프로토콜 규칙이 준수되고 있는지 확인하며, 모든 트랜잭션이 신뢰할 수 있는 방식으로 진행되는 것을 보장해, 코인이 한번만 사용되도록 한다.

 

합의 알고리즘 vs 프로토콜

알고리즘과 프로토콜은 바꿔 사용되기도 하지만, 완전히 같은 것은 아니다.

간단히 말하자면, 프로토콜은 블록체인의 기본 규칙이며, 알고리즘은 이러한 규칙을 따르는 매커니즘으로 정의할 수 있다.

 

프로토콜이 규칙이 무엇인지 규정한다면, 알고리즘은 이러한 규칙을 준수하고, 원하는 결과물을 도출해내기 위해 어떠한 절차를 거쳐야 하는지 시스템에 지시한다.

예를 들면, 블록체인 합의 알고리즘은 트랜잭션과 블록의 유효성을 결정하는 것이다.

따라서, 비트코인과 이더리움은 프로토콜이며, 작업증명과 지분증명은 이들의 합의 알고리즘이다.

 

합의 알고리즘의 종류

작업 증명(PoW)

작업 증명은 처음으로 만들어진 합의 알고리즘이다.

이는 비트코인과 많은 암호화폐에 적용되었다.

PoW는 마이닝 과정에 필수적인 부분이다.

 

작업 증명 마이닝은 수 많은 해싱 시도를 포함하므로, 더 많은 연산 능력을 가질수록 초당 더 많은 시도를 할 수 있다.

즉, 높은 해시 레이트를 가진 마이너일수록 다음 블록(블록 해시)에 대한 유효한 해결책을 찾을 확률이 크다.

작업 증명 합의 알고리즘은 분산화된 네트워크 노드가 합의를 달성할 경우에만 새로운 블록의 트랜잭션을 검증하고 이를 블록체인에 추가할 수 있게 하며, 마이너에 의해 블록 해시가 유효한 검증이라는 것에 동의하게 된다.

 

지분 증명(PoS)

지분 증명 합의 알고리즘은 2011년, 작업 증명의 대안으로 개발되었다.

 

간단히 말해서, 지분 증명 알고리즘은 작업 증명의 마이닝 과정을 참여자의 스테이크에 따라 블록을 검증하는 것으로 대체한다.

각 블록의 유효성 검사자(forger 혹은 minter라고도 함.)는 할당된 연산 능력이 아닌 암호 화페에 대한 투자에 의해 결정된다.

각 지분 증명 시스템은 서로 다른 알고리즘을 구현할 수 있지만, 일반적으로 블록체인은 노드의 부유한 정도와 코인 age(코인이 얼마나 오래 묶여있었는지, 얼마나 오래 스테이크 되었는지)를 고려하는 임의 선출 방식과 무작위 요소를 통해 보안을 확보한다.

 

이더리움은 현재 작업 증명 알고리즘에 기반하고 있지만, 네트워크 확장성을 높이기 위해 작업 증명을 지분 증명으로 교체하는 캐스퍼(casper)프로토콜이 출시될 것이다.

 

 

 

 

출처: https://academy.binance.com/ko/articles/what-is-a-blockchain-consensus-algorithm