POW,POS,DPOS 그리고 파스 체인의 Hyper-DPOS!

안녕하세요, 파스 체인(FAS CHAIN) 입니다.

오늘은 지금까지 알려진 블록체인의 증명방식인 POW, POS, DPOS와 파스 체인의 Hyper-DPOS 에 대해 알아보도록 하겠습니다.

우선은 블록체인에서 말하는 “합의 알고리즘” 이란 무엇일까요?

합의 알고리즘 이란 블록체인 상에 존재하는 블록의 유효성을 검증하는 데에 필요한 의사 결정 방식이라고 할 수 있습니다.

쉽게 말해 블록들 간에 체인을 형성할 때에 어떤 블록을 진짜 블록으로 판단할 것인지를 결정하는 방식입니다.

중앙집권적 시스템에서는 관리자가 진짜 블록을 선택하면 될 문제이지만 탈중앙화 시스템에서는 의사결정자가 없기 때문에 이를 결정하기 위한 일련의 과정이 필요하기 때문에 블록체인에서는 합의 알고리즘이 존재합니다.

잘 알려져 있는 합의 알고리즘에는 크게 POW, POS, DPOS 가 있으며, 파스 체인에서는 Hyper-DPOS를 제시하고 있습니다.

1. POW (Proof Of Work) : 작업증명

- 비트코인, 이더리움


POW는 흔히 알고 있는 채굴자들이 사용하는 방식으로 네트워크에 일정시간 또는 비용을 들여 수행된 컴퓨터 연산 작업을 신뢰하기 위해 참여 당사자 간에 간단히 검증하는 방식으로 목표값을 찾아낸 사람은 블록 생성 권한을 획득하게 되고 새로운 블록을 블록체인에 추가하는 작업을 완료했음을 증명하는 방식입니다.

별도의 채굴기가 필요하고, 이를 24시간 가동하는 것은 채산성을 고려하면 가정에서는 불가능한 수준입니다.

POW 방식은 보안성이 높다는 장점도 있지만 전력 및 컴퓨팅 자원 소모가 많으며, 마이닝 풀의 연합으로 컴퓨팅 파워가 51% 이상이 되면 보안성이 악화될수 있다는 문제점이 있습니다.

2. POS (Proof Of Stake) : 지분증명

- 이더리움 캐스퍼 (POW+POS), 에이다, 큐텀, 네오


POS는 별도의 채굴기가 필요없고 참여자의 소유 지분이 블록 생성 권한에 반영이 되는 알고리즘입니다. 많은 코인을 보유하고 있으며 자신이 보유한 코인 지분에 따라 영향력을 행사할 수 있는 자본주의 증명 방식이라고 할 수 있지요.

POS의 보상은 POW와 마찬가지로 블록이 생성될 때 지급되는데 차이점은 지분에 대한 이자 개념으로 지급된다는 것입니다.

POS는 에너지 및 리소스 소모를 줄여주어 보다 경제적이고 블록생산자의 탈중앙화로 안정성을 확보할 수 있습니다. (POW에서 51%의 해시파워를 가지려면 약 1조원이 필요, POS에서 51%의 전세계 자산을 가지기 위해 필요한 비용은 약 100억조 원) 그러나 지분이 많은 이른바 고래들이 권력을 독점할 가능성이 존재한다는 단점이 있습니다.

3. DPOS (Delegated Proof Of Stake) : 위임지분증명

- 스팀, 이오스


DPOS 합의 알고리즘은 위임지분증명이라고 부르며 말 그대로 위임된 POS 입니다. POS가 지분을 가진 모든 노드들이 참여 할 수 있는 방식이라면 DPOS는 네트워크상의 모든 노드에 의한 투표 결과로 선출된 상위 노드(증인이라 일컫습니다.)에게 권한을 위임하여 합의하도록 하는 방식입니다. 특정 몇 명만이 블록을 생성하여 증명할 수 있는 것이죠. POS가 직접민주주의 라고 한다면 DPOS는 간접 민주주의 방식이라고 할 수 있습니다.

DPOS는 합의에 참여하는 이처럼 소수가 증명에 참여하기 때문에 POS에 비해 많은 트랜잭션을 빠르게 처리할 수 있고, 증인들이 투표에 참여할 인센티브가 분명하다는 장점이 있습니다. 그러나 증인끼리 담합의 위험이 존재하며 공개된 소수 증인에 의한 디도스 공격 위험이 있습니다.

4. Hyper-DPOS (Hyper-Delegated Proof Of Stake)

- 파스 체인(FAS CHAIN)


파스 체인은 실생활에 적용가능한 빠른 합의 속도와 자율적 운용이 가능한 모델을 위해 DPOS의 철학을 계승하고 고가용성 하드웨어 및 네트워크의 성능을 반영한 합의 알고리즘 Hyper-DPOS를 설계했습니다. Hyper-DPOS는 PRR 조건을 만족하는 노드들로 구성된 Limited Public Blockchain에 DPOS의 지분 위임 방식을 결합, 구성원들의 참여를 유도하여 신뢰를 구축하는 알고리즘입니다.


Limited Public Blockchain에 참여할수 있는 노드는 파스 체인가 구현하고자 하는 시간 내에 반응하고 응답할 수 있어야만 합니다.

파스 체인의 노드로 참여하기 위해서는 고가용성 하드웨어 및 네트워크가 담보되어야 하며, 이러한 것들이 어느 정도 사양인가에 대한 기준은 PRR(Peer Reliability Rate) 이라는 지표로 제시합니다. (*PRR 지표는 응답성, 가용성, 가관측성, 가제어성 등을 수식화한 신뢰 지표)

이 PRR조건을 만족하는 노드들만으로 블록체인 네트워크가 구성될 수 있으며 이는 블록체인의 탈중앙화 철학에 다소 반하게 되므로 누구나 지분위임으로 참여할 수 있는 환경을 제공합니다. 파스 체인의 지분위임방식은 노드 자신의 득표율, 자본율, 유지율 등에 가중치를 부여하여 Stake Rate에 반영하는 것입니다.

즉, 파스 체인의 Hyper-DPOS는 이 PRR조건을 만족하는 노드들로 구성된 Limited Public Blockchain에 DPOS의 지분위임방식을 결합, 모든 구성원의 참여와 견제를 유도하여 네트워크상에서 제 3자의 개입없이 신뢰를 만드는 효율적인 알고리즘이라고 할 수 있겠습니다.

합의 알고리즘 방식 비교표