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[박상현] 블록체인 확장성, 빠르기만 한 게 전부는 아니다?

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[박상현의 배(워서) 남주자] 블록체인의 등장 이래, 지금까지는 제한된 확장성을 증대시키는 방법이 학계 및 업계의 최우선 관심사였다. 물론 VISA와 같은 종래의 플랫폼이 비록 순간적이라 할지라도 초당 6만5000개의 트랜잭션을 처리할 수 있다는 점을 고려하면, 고작 수십 정도의 TPS(초당 트랜잭션 처리량)를 가진 블록체인이 획득해야 할 확장성은 아직 갈 길이 멀다고 볼 수 있다. 그러나 확장성을 무조건 증대시키는 것이 능사는 아니다. 블록체인 트릴레마는 건재하다 ‘확장성’, ‘탈중앙화 정도’, ‘보안성’의 블록체인 트릴레마를 상기해보면, 확장성을 확보하려면 보안 또는 탈중앙화 정도의 훼손이 필연적이다. 비록 그 트레이드오프가 선형적이지 않을지언정 말이다. 즉, 10을 희생함으로써 100을 취할 수 있다고는 하지만, 블록체인의 성능을 100만큼 향상시키기 위해 보안성을 10만큼 감소시키는 것이 과연 옳은가? 10만큼의 보안 취약점으로 인해 블록체인 시스템이 무너진다면 빠른 속도는 아무런 소용이 없다. 이더리움2.0의 핵심인 샤딩(sharding) 시스템이 대표적 사례이다. 샤딩 시스템에서는 많은 수의 샤드 체인이 존재한다. 이들 중 단 하나의 샤드 체인이라도 취약점이 존재하고 공격 상황에 처한다면, 블록체인 전체의 지연 및 위해를 초래한다. 빠른 블록체인이 왜 나쁜가? 고정된 수치의 높은 성능을 제공하는 시스템은 연산 및 에너지 측면에서 비효율적이다. 다시 VISA의 경우를 생각해보자. VISA의 연간 리포트를 보면 2019년을 기준으로 한 해 동안 1383억 건의 트랜잭션을 처리했다. 이는 초당 4385건 정도의 트랜잭션을 처리한 셈이다. 그런 시스템이 1년에 얼마 있지도 않을 6만5000 TPS 상황을 대비하기 위해 항상 10만TPS를 보장한다고 생각해보자. 이는 엄청난 비용 낭비이며, 바람직하지 않다. 블록체인 역시 마찬가지다. 오버스펙의 높은 TPS를 보장하는 것은 시스템 유지에 드는 비용을 높이고, 중앙화 정도를 심화시키거나 보안을 해친다. 때론 확장성 감소도 필요해 결국 고정된 수치의 높은 TPS의 블록체인은 참여자들로 하여금 보안 및 탈중앙화 보장을 해치고 큰 비용을 지불하게 한다. 따라서 진정 우리에게 필요한 것은 필요한 순간에 확장성을 증대시켰다가 다시 감소시킬 수 있는, 유연성을 갖춘 솔루션이다. 블록체인의 밖에서 문제를 해결하고자 하는 레이어-2 확장성 솔루션은 유연하다. 필요할 때 적용했다가 다시 철회하면 되기 때문이다. 그러나 얻을 수 있는 확장성에 한계가 있다. 반면 블록체인 프로토콜 자체를 재설계하는 레이어-1 확장성 솔루션은 보다 많은 확장성을 확보할 수 있지만 유연성에 제한이 있다. 결국 확장성과 유연함을 모두 만족하기 위해, 블록체인 설계자들은 레이어-1과 레이어-2의 하이브리드(hybrid) 관점에서 접근할 필요가 있겠다. 박상현 『컴퓨터과학으로 배우는 블록체인 원리와 구현』 저자

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