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[칼럼] SCP는 왜 블록체인 프로토콜의 미래인가

    • 김수찬 기자
    • |
    • 입력 2020-07-14 18:06
▲사진제공=보스아고라

【보스아고라칼럼】 블록체인 기술은 현재까지 등장한 인류의 발명품 중 가장 안전한 것 중 하나로 알려져 있다. 이는 이론적으로 해킹이 불가능하고, 모든 거래를 보호·검증하려는 의도와 목적으로 만들어졌기 때문이다. 블록체인에 값이 한 번 입력되면 더는 변경할 수 없는데 이것이 가능한 배경에는 블록체인의 컨센서스 알고리즘이 있다. 컨센서스 알고리즘은 블록체인에서 합의하기 위해 사용되는 컨센서스 프로토콜로 합의 방식 중 하나로 블록체인 프로젝트에서 매우 중요한 역할을 한다.

이러한 프로토콜에는 작업 증명(PoW), 지분 증명(PoS), 프랙티컬 비잔틴 장애 허용(PBFT) 등 여러 유형이 존재한다. 이들 유형은 각각 고유의 방식을 가지고 있지만, 핵심은 블록체인 내 신뢰를 형성하도록 돕는 것이다. 그중 하나인 스텔라 컨센서스 프로토콜(SCP)은 블록체인이 구성되는 방식과 가상자산 미래의 변화를 대표할 수 있을 것으로 보인다.


▲사진제공=보스아고라

◇SCP란? 누구나 네트워크에 합류해 노드 운영 가능

스텔라 컨센서스 프로토콜(Stellar Consensus Protocol)은 스텔라 네트워크의 기본 컨센서스 알고리즘이다. 이는 비잔틴 협약에서 증명된 사례이기도 하다. SCP는 비잔틴 협약의 개념에서 기원했으며 네트워크의 탈중앙화에 초점을 맞추고 있다. SCP는 비잔틴과 연합 비잔틴 협약 외에도 쿼럼과 쿼럼 슬라이스라고 알려진 두 개의 개념을 사용한다. 이들이 각각 무엇을 뜻하는지는 잠시 후 살펴보기로 하고, 지금은 SCP에 대해 더 알아보자.

SCP에 따르면 누구나 스텔라 네트워크에 합류해 노드를 운영할 수 있다. 이는 곧 해당 네트워크가 열린 네트워크임을 의미한다. 그러나 이게 다는 아니다. 누구나 네트워크에 참여할 수 있지만, 검증자(Validator)로서 컨센서스 과정에 참여하는 것은 제한적이다. 즉, 새로운 검증자로서 네트워크에 참여하기 위해서는 기존의 검증자로부터 승인을 받아야 한다.

참고로 SCP를 이용할 때 계약이 차단된 인스턴스는 연합 비잔틴 협약으로 인해 제거된다.

◇비잔틴 협약…공동 작업 과정 합의 도출

비잔틴 협약이라는 개념은 일반적으로 비잔틴 장군과 관련된 논리 문제를 해결하는 방법이다. 이 단순한 방식은 다수 당사자가 투표를 통해 그들의 다음 공동 작업 과정에 관한 합의하기 위한 방법으로 간주한다. 그러나 이 그룹 내 반역자가 존재할 가능성이 있다. 이로 인해 전체 시스템이 실패로 돌아갈 수도 있다.

이러한 상황에서 비잔틴 장군들이 합동 공격을 수행할 수 있는 유일한 방법은 메신저를 사용하는 것이다. 그룹에 반역자가 있는 것으로 의심되면 공격을 감행하기 위한 메시지가 믿을 수 있는 사람으로부터 발신된 것인지, 아니면 적으로부터 발신된 것인지는 누구도 장담할 수 없다. 이 비잔틴 장군 문제는 블록체인에서 몇 가지 방식을 통해 해결될 수 있는데 작업 증명(PoW), 지분 증명(PoS) 및 비잔틴 장애 허용을 통한 비잔틴 협약이 그것이다.

컨센서스 문제 해결을 위한 비잔틴 장애 허용 방식은 다음과 같다.

특정 블록체인 참여자들은 공개적으로 알려져 있고, 각자가 공개 키를 소유하고 있다. 블록이 이들 각각의 노드를 통과하게 되면 유효성이 검증된다. 이후 이들이 가진 공개 키를 통해 서명이 이루어진다. 쿼럼이라고도 불리는 이 일정 수의 참여자들이 서명을 마치면 해당 블록은 유효한 것으로 간주한다. 이로써 해당 거래는 최종적으로 블록체인에 추가된다.

▲사진제공=보스아고라

◇연합 비잔틴 협약

비잔틴 협약은 컨센서스 달성을 위한 도구로써 성공 가도를 걸어왔다. 그러나 이 역시 결점이 전혀 없는 것은 아니다. 이 고전적 비잔틴 협약과 비잔틴 장애 허용 방식은 확장성이 부족하며 노드 사이의 명확한 커뮤니케이션이 이루어지기 위해 많은 오버헤드가 필요하다. SCP는 탈중앙화 컨트롤(Decentralized Control), 유연한 신뢰(Flexible Trust), 낮은 지연율(Low Latency)을 달성하는 새로운 컨센서스 프로토콜을 통해 비잔틴 조약의 한계와 상기의 이슈를 해결한다.

또 FBA는 폐쇄적 회원제가 아니라 열린 회원제(open membership)를 취하고 있으므로 노드의 합류가 비교적 쉽다는 장점이 있다. 노드는 미리 인증할 필요가 없으므로 이와 관련된 통제는 더욱 탈중앙화적인 성격을 띠게 된다. 신뢰는 노드 자신에 의해 결정된다. 대신 다양한 쿼럼이 등장할 수 있다. 쿼럼은 합의에 도달하는 데 필요한 노드의 숫자를 나타내지만, FBA는 쿼럼 슬라이스에 의존한다. 쿼럼 슬라이스는 쿼럼의 하위 집합으로써 다른 노드가 동의하도록 설득하는 수단으로 활용된다.

◇ 프로토콜의 미래

보스아고라(Bosagora) 컨센서스 프로토콜은 의회 네트워크(The Congress Network) 내 거버넌스 시스템을 유지하기 위해 지분 증명(PoS) 기능을 활용한다. 노드 검증자가 되고자 할 때 각 개인은 4만 BOA를 동결하고 이에 대한 유동성을 포기하면 된다. 이로써 노드 운영자에 대한 경제적 인센티브를 제공하고 이는 해당 노드의 블록체인에 저장된 정보의 보안과 무결성을 보증하는 담보로 작용한다. 만일 이와 같은 정보가 위조된 것으로 드러나면 해당 노드의 코인은 보스아고라 공공 예산(Commons Budget)에 흡수되게 된다.

블록체인의 컨센서스 프로토콜은 계속해서 변화하고 있다. 그리고 비잔틴 장군 문제를 해결하기 위해서는 충분한 협업과 노드 운영자의 컨센서스 도달을 위한 인센티브가 필요하다. 보스아고라의 연합 비잔틴 장군 협약과 지분 증명에 대한 해석을 기반으로 한다면 블록체인의 컨센서스 프로토콜의 미래는 기대해볼 만하다.

<김인환 보스플랫폼 재단 이사장>

※ 본 기사는 보스아고라 측의 자료를 인용해 작성됐으며, 본지의 편집 방향과 다를 수 있습니다.

김수찬 기자

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