부록: 위임된 지분증명 (Delegated Proof of Stake, DPOS)
이 부록에서 나는 2014년 8월에 벌어진 기술적인 도약에 대해 이야기할 것이다. 이 기술은 DAC을 훨씬 더 실현 가능하게 만들어주었다. 이 부록은 조금 기술적일 수 있기 때문에, 여러분이 기술쪽에 관심이 없다면 건너뛰어도 좋다.
그러나 이러한 개념들에 대해 익숙해지면 좋은 이유가 있다. 여러분의 개인적 의견이나 위험회피 성향에 따라 다르겠지만, 이러한 개념들은 여러분이 미래에 하게 될 투자 판단에 영향을 줄 것이다.
여러분의 머리속에 떠오르는 첫번째 질문은 아마 다음과 같을 것이다. “만약 비트코인이 세계 최초의 DAC이라면, 왜 다른 DAC들은 비트코인을 그냥 복제하지 못하는가?” 매우 훌륭한 질문이다. 하지만 이에 대해 답하기 위해 우리는 먼저 비트코인이 어떻게 작동하는지 알아야 한다.
익명 개발자인 사토시 나카모토는 비트코인을 창조하였다. 그는 자신의 아이디어를 몇몇 사람들과 함께 작은 포럼에서 계속 논의하였고, 그 사람들 중에는 다니엘 라리머도 있었다. 5년 후, 수백만 사람들이 비트코인을 연구한 뒤에, 그 중 몇 사람은 비트코인 알고리즘이 기대한 것만큼 효율적이지 않다는 사실을 발견했다. 우리는 이러한 그들의 주장과 제시된 해결방법들을 알아볼 것이다.
먼저 비트코인이 내부적으로 어떻게 작동하는지 살펴보자. 비트코인이 쓰고 있는 합의 알고리즘은 작업증명(Proof of Work, POW)이라고 한다. 현재 매 10분마다 비트코인 프로토콜은 채굴자들에게 새롭게 만들어진 비트코인 25개를 보상으로 준다.
몇 가지 계산을 해보자. 비트코인 가격을 500달러라고 해보자. 비록 이것이 현재 비트코인 가격은 아니지만, 2014년 평균 비트코인 가격에 근접하며, 이 수치는 우리의 계산을 쉽고 간편하게 해줄 것이다.
매 10분다마 12,500달러어치 비트코인이 만들어지고, 채굴자들에게 그들이 제공하는 서비스에 대한 대가로 주어진다. 이는 하루에 180만 달러, 1년에 6억 5천만 달러라는 말이다. 매우 놀라운 수치이다. 2014년에만 10억 달러의 거의 3분의 2에 해당하는 비트코인이 생성되었고, 채굴자들에게 지불되었다.
그럼 이러한 돈은 어디에서 왔는가? 그 답은 여러분과 나와 같은 비트코인 보유자들이 인플레이션을 통해 지불한다는 것이다. 새로운 비트코인이 만들어질 때, 비트코인 보유자들은 비트코인 가격 하락을 통해 그 대가를 지불하거나 (채굴자들은 전기요금과 채굴장비 비용을 충당하기 위해 보상으로 받는 비트코인을 팔아치워야 한다), 또는 비트코인 가격이 기대치보다 천천히 증가하게 됨으로써 비용을 지불한다. 왜냐하면 비트코인을 보유한 채굴자들은 원래 비트코인을 시장에서 구입해야 하는데 그럴 필요가 없어지기 때문이다.
인플레이션은 언제나 이해하기 어려운 개념이다. 따라서 이에 대해 조금 다른 방식으로 접근해보도록 하자. 2014년에 6억 5천만 달러에 해당하는 비트코인이 만들어졌다. 만약 이보다 적은 돈이 비트코인을 구입하기 위해 쓰여진다면, 비트코인 가격은 떨어질 것이다. 만약 이보다 많은 돈이 비트코인 구입을 위해 쓰여진다면, 가격은 올라갈 것이다.
좀 더 자세히 설명하기 위해 가상 게임을 해보자. 비트코인 가격이 10배 상승한다고 하자. 그럼 비트코인 가격은 500달러가 아닌 5,000달러가 될 것이다. 그럼 비트코인 가격을 안정적으로 유지하기 위해 매년 6억 5천만 달러가 아닌, 매년 65억 달러가 필요하게 된다. 만약 이보다 적은 금액이 비트코인 생태계로 유입된다면, 가격은 하락하기 시작할 것이다.
보다 많은 사람들이 비트코인을 사려고 할 수록, 비트코인 가격은 올라간다. 그러나 이러한 일이 벌어지면, 10분마다 만들어지는 비트코인의 가치도 동시에 올라가게 된다. 그러면, 마치 가격을 끌어당기는 힘이 존재해서, 가격이 지속적으로 증가하는 것을 막는 것과 같이 될 것이다. 만약 비트코인의 새로운 합의 알고리즘이 이러한 힘을 상당히 줄일 수 있다면, 비트코인 가격은 아마도 10만 달러까지 치솟을 것이다.
만약 보안성을 희생하지 않으면서도 네트워크 보안에 드는 비용을 줄이는 방법이 있다면, 이는 비트코인을 위한 엄청난 성과일 것이며, 미래의 DAC을 보다 실현 가능하도록 해줄 것이다.
이제 비트코인이 매년 6억 5천만 달러를 지불하면서 얻게 되는 보안성에 대해 살펴보자.
비트코인 네트워크를 현재 크기로 운영하는 비용은 사실 매우 적다. 이는 매년 수천 달러 수준이다. 비트코인 보유자들이 연간 6억 5천만 달러를 주면서 사려고 하는 것은 분권화이다.
비트코인 네트워크는 분권화 되었을 때에만 안전하다. 더 많은 채굴자들이 네트워크 보안을 지킬수록, 네트워크가 각 채굴자에게 의존하는 정도는 더 낮아진다. 새로운 채굴자들은 비트코인 시스템을 더 튼튼하게 만든다.
하지만 비트코인이 분권화를 위해 매년 6억 5천만 달러를 들이며 얻게 되는 가치는 무엇인가?
먼저 큰 흐름을 살펴보자. 비트코인 규모가 커질수록 채굴 파워는 중앙화되는 경향이 있다. 한때는 모든 사람들이 개인 컴퓨터나 노트북에서 비트코인을 채굴할 수 있었다. 조금 뒤, 채굴은 좀 더 전문화되었다. 먼저 GPU에 의해서 그렇게 되었고, 나중에는 ASIC(Applicatino Specific Integrated Circuit)이라고 불리는 비트코인 채굴만을 목적으로 한 특별한 컴퓨터에 의해 그렇게 되었다.
이 말은 비트코인 채굴을 시작하기 위해서는 수천 달러짜리 기계가 필요하다는 뜻이다. 이는 이미 채굴 파워를 다소 중앙화시켰고, 여러분이 집에서 사용하는 귀여운 케이스에 든 작은 ASIC은 금새 쓸모가 없어졌다. 거대한 채굴 공장들은 필요한 부품들만을 가지고 전 세계에서 채굴을 하고 있다. 아마 가까운 미래에 사람들은, 수익성 있는 채굴을 위해서는 거대하고, 특별히 제작되었고, 수냉식인 ASIC 공장들이 필요할 것이라는 사실에 동의할 것이다.
세 개의 채굴 풀만 있으면 네트워크의 51%를 조종할 수 있다는 점에서, 비트코인은 이미 중앙화되었다. 네 개의 ASIC 칩 생산자만 있다면 미래 해쉬 파워의 90% 이상을 조종할 수 있다. 그리고 특별 제조된 거대한 채굴 공장 개념에 가까워질수록, 채굴 공장 십수개를 조종하기만 해도 51% 해쉬 파워를 점유할 수 있을 것임을 상상할 수 있다.
이것은 6억 5천만 달러를 들여서 만들어내는 분권화라고 할 수 없다.
물론 오해하지 않길 바란다. 나는 비트코인이 망하거나 충분히 분권화되지 않았다고 말하는 것이 아니다. 단지 앞으로 비트코인 해쉬 파워가 얼마나 중앙화될 것인지에 대해 언급하고 있는 것이다.
만약 보다 적은 비용으로 지금 수준 또는 그 이상의 분권화를 성취할 수 있는 알고리즘이 만들어지고 비트코인이 이를 채택한다면, 이는 비트코인 가격을 치솟게 할 것이다. 우리가 또한 기억해야 할 점은, 사토시 나카모토가 풀었던 비잔틴 장군 문제가 깰 수 없는 벽이라고 생각되었다는 것이다. 하지만 이 문제는 해결되었다. 연간 6억 5천만 달러 이하로 4개의 칩 생산자, 2개의 채굴 풀, 십수개의 채굴 공장보다 더 빠르게 분권화시키는 것은 비잔틴 장군 문제를 푸는 것에 비하면 식은 죽 먹기이다. 1년, 2년, 5년, 또은 10년이 걸리든, 나는 언젠가는 지분증명 방식보다 훨씬 효율적인 합의 알고리즘이 만들어질 것이라 믿는다.
참고로 새로운 알고리즘이 발견되었을 때, 비트코인이 이를 어떻게 채택하는지 생각해보는 것은 재미있는 일이다. 비트코인이 가진 훌륭한 점 중 하나는, 이것이 소프트웨어이기 때문에 커뮤니티가 합의를 형성한다면 언제든 업데이트될 수 있다는 것이다.
비트코인은 암호화폐계에서는 180킬로그램짜리 고릴라와도 같다. 수백만 달러의 벤처캐피탈 투자금이 흘러들어가고 있으며, 너무나 놀라운 네트워트 효과를 가지고 있다. 보다 효과적인 알고리즘이 완성되었다는 합의가 형성된다면, 비트코인은 이 코드를 업데이트하면서도, 암호화폐 세계에서 1인자 자리를 유지할 수 있다. 그러나 만약 비트코인이 새로운 알고리즘 채택에 실패한다면, 장기적으로 시장 점유율을 잃을 것이다.
그럼 어떻게 합의가 형성되는가? 내 의견으로는, 증명되지 않은 이론에 대해 합의를 이루는 것은 불가능하다. 그러기에 대체코인 세계가 매우 가치있는 것이다.
대체코인계는 작은 실험들이 이루어지는 작은 실험실과도 같다. 비트코인에 위협을 주지 않으면서도, 우리는 수많은 실험들이 실패하고, 몇몇이 성공하는 것을 볼 수 있다. 어떤 대체코인이 수 년동안 안전하고 보다 효율적이라고 증명된다면, 물론 가격적으로도 상승하겠지만, 그 때 비트코인 커뮤니티는 그 대체코인의 알고리즘으로 업데이트하려고 할 것이다. 적어도 이것이 내가 상상하는 변화의 모습이다.
이제 흥분되는 부분이 시작된다.
비록 우리가 이 기술의 초창기와 함께 하고 있지만, 나는 새로운 알고리즘이 개발되기 위해 5년이나 10년을 기다릴 필요가 없다고 생각한다. 내 생각에는 이것은 2014년 7월에 개발되었고 세상에 나왔다. 이제 향후 수 년동안 이 기술을 지켜보는 것은 매우 재미있을 것이다. 이 새로운 합의 알고리즘은 위임된 지분증명(DPOS)이라고 하며, 다니엘 라리머가 발명하였다.
내 계산으로는, 이 기술이 현재 비트코인 네트워크를 지탱하는 근간이 된다면, 현재의 5% 이하 비용으로 비트코인 네트워크를 보다 분권화시킬 수 있다. 또한 그 결과 인플레이션이 감소하고 비트코인 가격이 상승할 것이다.
또한 DPOS는 10초마다 거래를 승인하며 이 과정은 매우 신뢰할만하다. 비트코인에서는 이와 같은 과정을 위해서는 승인이 6번 필요하며, 각 승인마다 평균적으로 10분 정도 걸린다. 10초 대 1시간은 매우 큰 차이이다.
DPOS는 이미 적용되고 있으며 비트쉐어를 지지하는 근간이다. 비트쉐어는 2014년 7월에 출시되었다.
그럼 DPOS는 어떻게 작동하는가? 이 알고리즘은 신뢰받는 사람들 명단을 작성하기 위해 명성 시스템과 실시간으로 부드럽게 작동하는 투표 시스템을 사용함으로써 작동한다. 이 사람들은 블럭을 만들어 이를 블럭체인에 추가할 수 있는 권한과, 신뢰받지 못하는 사람이 참여하는 것을 막는 역할을 한다. 이 사람들은 매 차수마다 임의로 배정되는 순서에 따라 차례대로 블럭을 생성한다.
여기에는 많은 신뢰가 필요하지 않다는 사실이 중요하다. 블럭 생성자(대표자라고 한다)는 블럭을 생성하거나 그러지 않을 수 있으며, 거래를 포함할 수도, 안 할 수도 있다. 그게 전부이다. 그들은 거래의 내용, 예를 들어 발신자, 수신자, 잔고, 등을 바꿀 수 없으며, 따라서 해로운 일을 할 수 있는 권한이 매우 적다. 만약 대표자가 블럭 생성을 못하거나 거래를 포함하지 못했다면, 다음 대표자의 블럭 크기가 두 배로 커지게 되거나, 놓친 거래를 포함하게 될 것이다. 그리고 승인 시간은 10초 대신 20초가 될 것이다. 여기에는 어떠한 해로운 요소도 없다. 악의를 품었거나 굼뜬 대표자의 행동은 모두 공개되며, 커뮤니티는 그들을 재빠르고 쉽게 쫓아낼 수 있다. 잠재적인 장점이 없는 대표자들은 그들의 수입을 잃게 되는 결과를 받게 될 것이다.
투표 시스템은 지갑 프로그램에 내장되어 있다. 모든 비트쉐어 보유자들은 차례대로 블럭을 생성하는 101명의 대표자들을 선출한다. 101이라는 숫자는 임의적이다. 커뮤니티는 네트워크를 더 분권화시키기 위해서 대표자의 수를 늘릴 수도 있다. 하지만 커뮤니티가 부담해야 할 비용 또한 상승할 것이다. 물론 비용을 줄이기 위해 분권화를 희생하면서 101명보다 적은 대표자를 뽑을 수도 있다. 101이라는 숫자는 가장 효율적인 지점을 찾기 위한 첫 시도이며, 이후에 커뮤니티에 의해 바뀔 수 있다.
넓은 관점에서 보면, 대표자들의 숫자가 제한되어 있기 때문에, 대표자들은 실제로 그 지위를 얻기 위해 서로 경쟁한다. 자발적으로 그들의 급여를 낮춤으로써 대표자들은 표를 더 끌어올 수도 있다. 결과적로 대표자들이 경쟁함에 따라 네트워크 보안을 지키기 위한 비용상승은 억제된다.
비트쉐어가 분권화되는 정도는 전적으로 비트쉐어 보유자에 의해 결정된다. 왜냐면 그들이 얼마나 많은 대표자들이 블럭을 만들어낼 수 있는지를 결정하기 때문이다. 한편 비도덕적인 대표자들은 악의적인 행동으로부터 어떤 이익도 얻지 못하며, 투표에 의해 신속히 쫓겨난다.
비트코인이 공급량을 인플레이션 시킴으로써 채굴자들에게 보상을 지급하는 반면에, 다른 말로 하면 비트코인 지분을 희석시키는 반면에, 비트쉐어는 수수료만을 가지고 101명의 대표자들에게 보상을 지급할 여력이 된다. 따라서 지분을 희석시키지 않는다. (역주: 2014년 11월 이후 지분을 희석하는 새로운 모델이 적용되었으며, 이 모델에서 대표자들은 블럭당 최대 50개까지 비트쉐어를 추가로 생성할 수 있다.) 사실 대표자들이 더 많은 표를 끌어오기 위해 그들의 급여를 낮추기 때문에, 나머지 수수료는 비트쉐어 보유자들에게 배당금처럼 지급된다.
이 모델은 굉장히 멋진 부분이 또하나 있다. 대표자가 되기 위해 단순히 급여를 깎는 대신에, 대표자들은 그들이 받는 급여를 마케팅, 법적 검토 등과 같은 다른 일에 사용함으로써 표를 얻을 수도 있다. 즉, 대표자들은 일반적인 회사에서 직원들이 갖는 의무를 수행할 수도 있다. 따라서 모든 대표자들은 네트워크 보안을 지키는 일 외에도 다른 방법으로 비트쉐어 주주들에게 가치를 제공하도록 강하게 동기부여 되는 것이다.
또한 비트코인처럼 즉석에서 합의를 도출하는 방식 대신에, DPOS는 지분 보유자들이 실시간으로 투표할 수 있는 내장된 시스템을 가지고 있다. 이는 마치 지속적인 주주총회와 같은 역할을 하는데, 이를 통해 주주들은 회사 안건에 대해 투표하거나 반대할 수 있다. 비트코인과는 달리, 비트쉐어의 투표권은 직원이 아닌 지분 보유자들에게 있다.
비트코인의 지분증명 알고리즘이 화폐 기능을 위해서는 잘 작동할 수도 있지만, DPOS의 특징과 효율성은 DAC를 만드는데 있어서 보다 적합할 것이다.
DPOS 개발은 이전에는 불가능했던 방식으로 수많은 DAC들을 탄생시키는 결과를 가져올 것이다. 이 가능성 중 일부만을 살펴본 것이 우리가 이 책에서 한 작업이다.
이제 DPOS에 대한 기술적인 논의를 마칠 것이다. 다음 블로그 포스트에서 나는 DPOS와 POW(작업증명) 방식간의 논쟁에 대해 다루었으며, 보다 깊은 연구를 할 수 있도록 많은 링크들을 수록하였다.