안녕하세요 여러분! 연블의 #BusiTeam입니다.

이번에 이더리움 재단과 대학생들의 만남의 장을 저희 @Yonbl과 @Kryptoseoul이 함께 만들어 보았습니다. 이더리움의 창시자를 만날 수 있다는 기대감에 포항공대, 고려대학, 서강대학교, 서울대학교, 서울시립대학교, 숭실대학교, 연세대학교 등 다양한 학교의 블록체인 학회에서 무려 130명의 학회원들이 참여해 뜨겁게 강연장을 달구었습니다!

(출처=크립토서울)

이번에 비탈릭 부테린은 ‘블록체인의 향후 10년과 학생들을 위한 조언’이라는 주제로 이더리움 재단 직원들과 함께 강연을 했습니다! 강연은 주로 이더리움의 가장 큰 약점으로 꼽히는, 바로 확장성(Scalability)에 관한 논의와 이를 극복하기 위한 개발 노력에 대한 논의로 이루어졌습니다.

블록체인 트릴레마.

(출처=이더리움재단 발표자료)

여기서 잠깐! 블록체인 트릴리마 (Blockchain trilemma)에 대하여 알아볼까요?
트릴레마란 3가지 문제가 서로 얽혀 이들을 동시에 해결할 수 없는 상황을 의미합니다.
블록체인 트릴레마의 경우,

• 확장성
• 보안성
• 분산화

이렇게 3가지의 문제를 다루고 있는데요. 어떤 선택을 하든 3가지 중 한 가지를 악화시킬 수 밖에 없다고 합니다.
하지만 사실 이 세 가지 특징 모두 포기할 수 없는 상황이죠? 비탈릭은 어떤 선택을 했을까요?

일단 보안성과 분산화 만큼은 블록체인이 중앙형 시스템과 차별화되는 근본적 특징인 만큼 이 둘을 우선적으로 잡았네요. 기존의 아무 문제 없이(?) 잘 썼던 중앙집중형 시스템을 놔두고 보안성이나 분산성이 보장되지 않는, 이더리움을 사람들이 쓸 이유는 없으니까요!

이에 따라 자연스럽게 보안성과 분산성을 우선시하는 체인을 이더리움을 만들었습니다. 이러한 이더리움은 분명 강력한 검열 저항성과 보안성을 제공했습니다. 정부에서 자기들 마음에 안 든다고 버튼 하나로 강제종료를 시킨다 던지, 중앙서버의 알 수 없는 누군가에게 우리의 소중한 정보 혹은 거래를 맡기지 않아도 되는, 그리고 그 관리를 유지시키는데 필요한 막대한 신뢰 비용을 없앨 수 있게 된거죠.

다만, 확장성을 잡지 못했습니다. 특히 최근에 들어 이더리움의 사용자들, 즉 노드(Node)들이 폭발적으로 증가하면서 기존의 체인이 그 물량을 감당 할 수 없는, 확장성의 위기에 처하게 되었습니다 ㅠㅠ

자, 이더리움 재단은 현 블록체인의 뜨거운 감자인 확장성의 한계를 해결하기 위해 어떤 노력들을 했을까요? 비탈릭 부테린 이더리움 창시자는 크게 두 가지 솔루션을 제시했습니다.

바로, 샤딩(Sharding) 과 플라즈마 체인(Plasma Chain)입니다!

샤딩

첫째, 샤딩부터 살펴볼까요?

이를 알기 위해선 일단 현 이더리움 체인에 대하여 간단히 알아야합니다. 결론적으로 말하면, 거래들의 유효성(validity of transaction)을 증명하는데 오래 걸립니다. 모든 노드들이 거래 관련 계산을 행하고, 이 모두가 이 거래의 유효성을 합의할 시에, 그때야 비로소 거래를 유효하다 체인이 판단하기 때문입니다. 듣기만 해도 정말 오래 걸릴 것 같죠? 이러한 과정은 분명 보안성을 향상시킵니다. 또한 노드, 즉 사용자들이 많아질수록 분산화도 자연스럽게 이어지고 정말 해킹이 거의 불가능하겠죠?? 다만, 확장성에서의 치명적 결함이 발생합니다. 모든 노드들이 계산과정에 참여하며 모두가 합의(consensus)를 이뤄야 거래가 유효해지기 때문입니다.

(출처: DZone)

그렇다면, 샤딩은 이 문제를 어떻게 해결했을까요?

샤딩은 거래를 위의 그림과 같이 가로로 분리하며 모든 거래를 각 노드가 부분적으로 처리하는 형태입니다. 즉, 모든 노드 내부를 쪼개서 샤드(조각)들을 만들어 그 샤드들이 또 하나의 새로운 우주(galaxy)를 만들어내며 그들이 거래 체인(transaction chain)으로서 기능하고, 메인 모드들이 그 샤드들의 뿌리(main root)가 되는 것입니다.

좀더 자세히 말하면, 5개의 블록을 이더리움 내의 하나의 주기(period)로 여긴다 쳤을 때, 이 5개의 블록이 하나의 정보수집분석체계(collation)가 되어 하위 샤드들의 거래처리된 내역을 간단히 분석하여 유효성을 입증하는 것입니다! 즉, 샤딩을 할 경우 이더리움은 proof of collation 체계를 이용하는 것입니다! 쉽지 않죠?

담당자분도 더 이상 깊게 들어갈 생각은 없으셨던 것 같습니다ㅎㅎㅎ 더 알고 싶으시다면! 저희 연블에 들어오셔서 함께 블록체인을 연구하시며 공부하시면 되겠죠?

다음으로, 플라즈마 체인에 대하여 간단히 알아볼까요?

플라즈마 체인

(출저: Chain. Cloud company blog)

플라즈마 체인은 “블록체인 안의 블록체인”이라는 표현으로 간단히 설명할 수 있는데요, 쉽게 말하면 이더리움 메인체인 위에 플라즈마 체인들을 올려놓는 것입니다. 이 플라즈마 체인과 메인체인의 관계의 부모와 자식의 관계입니다. 또한 여러 플라즈마 체인들을 올려놓을 시 상위의 플라즈마 체인이 하위 체인의 부모가 되기도 하겠죠? 이 플라즈마 체인들은 메인체인에 비해서 훨씬 빠른 속도로 거래처리가 가능합니다!! 거의 중앙집중형 시스템(VISA나 PAYPAL)에 버금가는 처리속도를 지니고 있어요! 거래처리는 플라즈마 체인에서 이루어지고(물론 이 때 이 체인들은 거래처리를 진행하고 유효성을 입증하는 사용자들에게 토큰과 같은 경제적 보상을 합니다.) 그 처리내역은 상위 체인(parent chain)에 전달됩니다.

다만, 보안성이 부족합니다. 따라서 해킹에 취약할 수 밖에 없는데요, 이를 어떻게 플라즈마 체인은 해결할까요? 바로 Fraud Proof Rules(FPR)과 자금의 유동적 이동입니다! 무슨 말이냐고요?

FPR의 지침에 따라, 하위 체인들은 fraud, 즉 데이터의 결점을 발견 시 즉시 상위 체인에 보고합니다. 만약 플라즈마 체인이 유효하지 않음이 밝혀 졌을 때, 혹은 그 상위의 플라즈마 체인이 faulty함이 밝혀 졌을 때 사용자들은 함께 자신들의 자금을 상위의 체인들로 이동시킵니다. 즉, 해킹을 시도하는 도중에 모든 자금이 빠져나가 사실상 해커는 얻을 수 있는게 없는거죠.

즉, 해킹이 발생되어도 자금을 잃을 염려가 거의 없고, 동시에 중앙집중형 처리시스템에 버금가는 체계가 바로 플라즈마 체인 체계!!! 이더리움 재단은 현재 이 두 가지 방안을 실현시키기 위해 개발 노력을 기울이고 있다고 합니다.

한 학생은 “과연 샤딩이나 플라즈마 같은 노력이 블록체인의 확장성 문제를 해결할 수 있다고 생각하느냐”라 질문했는데요, 이에 비탈릭은 “완벽한 단계는 아니지만 현 문제점을 더 잘 관리하는 방법이라고 믿는다”라고 답했습니다. 실제로 아직 이 두 가지 방안이 적용되기 위해선 아직 시간이 많이 필요해 보입니다. 당장 샤딩을 적용하기 위해서만 해도 기존의 POW(Proof of Work) 시스템을 POS(Proof of Stake) 방식으로 전환해야 하는데, 이는 이더리움 생태계의 크기를 보았을 때 결코 단기간 안에 할 수 있는 것이 아니라고 생각됩니다.

또한 다른 학생은 ‘블록체인 발전에 있어 가장 우려되는 점’을 묻자 비탈릭은 “블록체인 플랫폼들이 ‘탈중앙화’ 성격을 잃어가는 것에 대해 우려한다”라고 답변했었습니다. 예를 들어, 현재의 거래소만 봐도 알 수 있겠죠? POS의 경우, 흔히 코인 보유자들은 자신들이 코인을 보유하고 있으니 체인의 노드라고 생각하겠지만, 사실 노드는 그 거래소들이고 보유자들은 그 코인에 대한 지분을 거래소로부터 받았을 뿐이거든요. 이것만 해도 코인들이 한 중앙집중형 시스템에 모여 있으니, 왜 비탈릭이 블록체인의 중앙화를 우려하는지 알 수 있겠죠? 아무래도 이 문제를 해결하기 위해선 기존의 사용자들이 ‘거래소’라는 매개를 쓰지 않고 직접적으로 코인을 채굴하고 거래해야 해요. 다만 코인을 직접 처리하는 것은 공대생들에겐 쉬울지 몰라도, 일반 대중에겐 결코 쉽지 않습니다 ㅠㅠ 앞으로 더 발전된 형태의 거래 방식이 필요할 것 같습니다!

이부분은 앞으로 저희가 더 공부할 예정이니 기대해 주셔도 좋습니다

지금까지 이더리움 재단과 그 수장 비탈릭 부테린과의 만남에 대해서 얘기해봤는데요, 어떠셨나요? 저희는 현재의 인터넷을 뛰어넘을, 인터넷 2.0을 꿈꾸는 비탈릭과 이더리움 재단의 포부. 그리고 이를 실현시키기 위한 힘겨운 노력들을 보았습니다!

이 외에 이더리움 재단에서는 기술 공유를 위해 https://ethresear.ch/ , https://karl.tech/ 등의 홈페이지를 직접 운영한다고 합니다. 또한 ethresear.ch 같은 경우는 현재는 포럼의 형태이지만, 궁극적으로는 이더리움 재단의 #무료 교육기관으로서의 역할을 하도록 만든다고 하니 더욱 기대가 됩니다. 이러한 노력들과 제 2의 이해진, 김범수를 꿈꾸는, 열정 넘치는 블록체인 학회원들 및 대학생들을 보니, 그 미래가 머지않았다는 생각이 드네요!

지금까지 연세대학교 블록체인 연구회 YBL이었습니다.
근시일내에 연블의 다양한 활동에 대한 멋진 소식들로 다시 돌아오겠습니다^^
감사합니다!

관련기사
http://blockchainnews.co.kr/news/view.php?idx=873
https://www.coindeskkorea.com/비탈릭-한국-대학생들-만나-이더리움-인재상-제시/
https://www.bloter.net/archives/306467/amp