작업증명 방식과 지분증명 방식의 차이점은 무엇인가요?
대표적으로 비트코인, 이더리움은 작업증명 방식을 사용하고 있다고 합니다.
반면에 에이다, 퀀텀은 지분증명 방식을 사용한다고 하는데요.
작업증명 방식과 지분증명 방식의 차이점은 무엇인가요?
작업증명 지분증명 모두 블록을 채굴하는 합의 알고리즘의 일종입니다.
작업증명은
F(nonce|header) 가 특정 조건을 만족케 하난 nonce를 찾는 것입니다. 여기서 header는 블록의 헤더입니다. 무차별적으로 nonce를 대입해 함수 값이 특정 조건을 찾을 때까지 실행합니다.
지분증명 또한 작업증명과 매우 비슷합니다. 단 차이점은 저기서 말하는 조건이 가지고 있는 코인 수량이 많을 수록 쉬운 조건으로 변하는 차이입니다. 따라서 코인 수량이 많은 사람이 좀 더 답을 찾을 확률을 높게 만든 것입니다.
안녕하세요 POW과 POS의 차별점에 대한 질문이네요
기존부터 항상 문의되던 단골 이야기인데요
POW은 흔히 금에 비유됩니다. 그래서 POW의 대표주자격인 비트코인을 '디지털 금' 으로 부르곤 하죠
POS는 그와는 반대로 우리가 현재 사용하고 있는 화폐시스템인 지폐에 비유됩니다.
따라서 그 장단점도 고스란히 계승합니다.
비트코인을 예로 들면 채굴량이 한정되어있고 따라서 기간이 지날수록 희소성을 지니며 가치가 상승되는 구조로 되어있습니다. 하지만 금의 매장량이 한정되어있다보니 결국엔 금본위제를 했던것처럼 비트코인역시 유통량의 문제로 유동성 확장에 큰 문제를 갖게 됐습니다.
그러한 비트코인의 약점을 파고 들어 탄생한 POS는 반대로 무한공급이 가능하기에 확장성과 유통량의 문제는 해결했지만 결국 반대로 지폐시스템이 갖는 핵심적인 문제인 인플레이션 문제를 고스란히 안고 있습니다.
따라서 시간이 진행하면 할수록 발행량이 계속 늘어나 코인의 가치가 떨어지고 결국엔 화폐개혁처럼 코인가치를 지키기 위해 개혁을 할 수 밖에 없는 상황에 도달하는거죠
최초의 암호화폐인 비트코인이 탄생하면서 신뢰에 대한 검증을 위해 만들어질 방식이 PoW라고 불리우는 작업증명방식입니다. 이 후 전체 물량의 전반 이상 즉 51%를 한 사람이 차지하면서 무단으로 장부를 조작하는 51% 공격이 발생한 이후 나온 방식을 PoS 라고 불리우는 지분 증명방식입니다.
작업증명방식으로 불리는 PoW 방식은 암호화폐(가상화폐)의 시초인 비트코인(Bitcoin)의 채굴 방식으로 가장 먼저 등장했습니다.
마이닝(Mining)에 쓰이는 채굴기의 가장 대표적인 형식으로, 강력한 스펙의 채굴기의 연산능력과 많은 전기 사용량이 특징입니다.
PoW를 초기에는 컴퓨터(CPU)와 그래픽 카드(GPU)를 통해서 채굴했습니다. 하지만 보다 효율적인 채굴을 위해서 ASIC이라는 연산 채굴기가 등장하게 되었고, 집단적인 풀(Pool)을 구성해서 채굴을 하게 되었습니다. 채굴자들이 같은 문제를 해결하여 이 문제를 해결하는 행위자가 블록을 생성하는데, 이는 채굴장비의 연산능력에 따라서 보상이 결정됩니다.이와 달리 PoS는 지분증명방식이라고 불립니다. 코인에 대한 지분을 측정하는 방식인데, 소지한 개수에 따라 분배를 받게 됩니다. 은행 이자와 같은 방식이라고 생각하면 좋습니다. 여기서 이오스와 같이 증명을 할 수 있는 소수의 사람을 선출하여 처리를 속도를 높은 이오스와 같이 DPoS 방식 등이 변형되어 진행되었습니다.
최근 이더리움 클래식이 2차레에 걸쳐 51% 공격을 당했다는 뉴스를 보셨을 것입니다. 51%공격이란 한 채굴자가 전체 해시파워의 과반수(51%) 이상을 독점해 무단으로 블록체인의 장부내용을 조작하는 공격 방법입니다. 여기서 해시 파워란 일종의 연산 능력으로, ‘장부를 수정할 수 있는 능력’ 정도로 쉽게 풀어서 해석할 수 있습니다. 만약 특정 채굴자가 해시파워의 과반 이상을 독점하게 되면 이들이 멋대로 장부를 수정하더라도 블록체인 시스템 상에서 이를 ‘진짜 장부’로 인식해 문제가 발생하는 것입니다.
작업증명방식(POW) 은 블록을 생성하고 코인을 채굴하는 과정이 말그대로 작업(Work) 로 이루어집니다.
예를 들어 비트코인과 이더리움은 PC 나 전용 채굴기(ASIC) 에 노드(일종의 서버)를 설치하고 막대한 전력과 컴퓨팅 연산 능력을 소비하여 고난이도의 암호를 풀어내는 과정을 통해 채굴할 수 있죠.
이렇게 풀어내는 암호 자체는 아무 의미가 없지만 그 암호를 풀기 위해 막대한 자원을 소비했다는 것은 그만큼 해당 블록체인에 기여하고자 하는 의지가 있다는 것으로 간주할 수 있기 때문에 이를 통해 자격을 증명했다고 판단하는 것입니다.
그리고 지분증명방식(POS) 는 작업증명처럼 일을 하는 것이 아니라 해당 코인을 매입해서 락업(스테이킹) 함으로써 블록 생성과 채굴 권한을 얻는 것입니다.
이는 돈을 들여 해당 코인들을 매수하고 일정 기간동안 매각하지 못하게 스테이킹 하는 행위를 작업증명의 자원 소비와 동등하게 생각하는 거죠.
현실에서 자본을 투자하느냐 아니면 몸빵(노동)을 하느냐 의 차이라고 보시면 됩니다.
원래 초기 코인들은 POW 방식이었는데 이 방식이 에너지의 소비와 채굴기 같은 장비 및 공간(엄청난 소음과 발열) 등의 낭비에 대한 대안으로 POS 개념이 대안으로 나왔습니다.
정말 간단하게 설명드릴게요
작업증명이란 물리적인 채굴기의 채굴이라는 작업을 통해서 코인을 보상받는 방법이구요.
지분 증명이란 일정개수 이상의 코인을 보유한 사람이 노드를 구성하여 코인에 대한 이자를 해당 코인으로 지급 받는 방식을 말합니다.
차이점이 구분되시나요??
다시 말하면 물리적인 채굴장을 운영하는 것은 작업증명이라고 할 수 있으며, 보유한 코인을 가지고 채굴하는 것이 지분증명이라고 할 수 있습니다.
- PoW(Proof of Work): 작업증명 방식이라 부르며, 컴퓨터 하드웨어의 리소스를 활용하여 블록체인 장부를 검증하는 역할을 수행합니다. 이렇게 네트워크를 검증하는 사람들을 채굴자 혹은 노드라 부르며, 네트워크 검증에 대한 보상으로 암호화폐가주어집니다.
- PoS(Proof of Stake): 지분증명 방식이라 부르며, 특정 암호화폐 지분을 통해 블로체인 장부를 검증하는 역할을 수행합니다. 검증인이 되기 위해선 상당수의 암호화폐가 필요하지만, 최소한의 하드웨어 성능 만으로 노드를 운영할 수 있습니다. 이들 또한 네트워크 검증에 대한 보상으로 암호화폐가 주어집니다.
작업증명이나 지분증명의 차이를 이해하기 위해서는 블록 생성에 대한 이해가 선행되어야 합니다. 블록체인의 블록 생성이 무엇을 의미하는지는 아신다고 가정을 하고 이야기를 진행해보겠습니다. 새롭게 생겨난 거래내역을 담은 블록을 이어나가기 위해서는, 일종의 '경쟁'이 필요합니다. 경쟁없이 누구나 새롭게 블록을 만들 수 있다면, 누군가가 아무렇게나 거래내역을 담아 블록을 이어붙일 수가 있겠죠? 악의를 가진 해커가 마음대로 본인 계좌에 막대한 코인을 이체시킬 수도 있겠구요. 이 경우 네트워크가 공격받는다고 보통 말하는데 (최근 이더리움 클래식 네트워크가 이 공격을 받아 마비되었습니다), 이를 최대한 막기 위해 경쟁 구도를 만든 것입니다. 블록을 생성하는 자격을 얻기 위한 초기 비용이 있다면, 그만큼 해커의 유인이 줄어들게 됩니다.
작업증명과 지분증명은 그 경쟁을 어떤 방식으로 만들었는가? 에서 차이가 기원합니다.
1. 작업증명 (Proof of Work)
어려운 문제를 빨리 푼 사람이 블록을 생성할 수 있는 권한을 주는 시스템입니다. 어려운 문제라는 것은 일종의 찍어 맞추기에 가까운 것인데요. 이 문제를 푸는 것을 보통 '블록의 해쉬(Hash)값을 찾는다.' 고 표현합니다. 달리 말해 특정 해쉬값을 갖는 일련번호를 찾는 것이 문제를 푸는 과정입니다. 그런데 이 특정 해쉬값을 갖는 일련번호를 찾는 것은 거의 random으로 찍어맞추는 것이어서, 단순 노동을 컴퓨터로 반복하는 것에 가깝습니다.
네트워크의 블록생성 경쟁이 치열해지면 치열해질 수록, 전체적으로 문제푸는 속도가 빨라지겠죠? 그럼 특정 해쉬값의 조건을 더 까다롭게 만들어서 난이도를 높입니다. 그런 식으로 1개의 블록을 이어붙이기 위해 평균적으로 들어가는 컴퓨팅파워가 커지게 됩니다. 따라서 네트워크 경쟁이 커진다는 것은 블록을 이어붙이는 자격을 얻기 위한 기회비용이 커진다는 것을 의미하고요. 이 기회비용은 네트워크의 신뢰성에 대응됩니다. 네트워크를 공격하기 위해서 들어가는 비용이 크면 클 수록, 배보다 배꼽이 커져 공격 할 유인이 사라지게 만드는 원리입니다.
2. 지분증명 (Proof of Stake)
작업증명 방식의 치명적인 단점은 막대한 에너지 소모입니다. 경쟁이 너무 치열해져서, 네트워크 유지에 사용되는 총 전기 소모가 천문학적인 액수가 되어가는 것인데요. 사실 단순히 네트워크 유지를 위해서 사용된다고 하기에는 너무 비효율적인 방식이라는 관점이 지배적입니다. 경쟁이 치열하면 치열할 수록 1개의 블록을 만들어내는 비용이 커진다는 것이니, 같은 네트워크 보안성 유지를 위해서는 네트워크를 유지해주는 채굴자가 받는 전송 수수료도 충분히 커야 한다는 문제도 생깁니다.
이를 보완하기 위해 시도되는 방법이 지분증명인데요. 작업량(컴퓨팅파워)으로 경쟁하지 말고, 보유한 코인의 숫자로 경쟁하자는 것이 기본적인 아이디어입니다. 많은 양의 코인을 보유한 사람일 수록 더 높은 확률로 블록생성할 수 있는 자격을 부여받습니다. 마음대로 네트워크를 쥐락펴락 하려면 그만큼 많은 양의 코인을 본인이 매수해야한다는 것이고, 그럴 경우 네트워크 공격시 고스란히 본인도 손해를 보게 되겠죠. 이것 역시 배보다 배꼽이 커져 해커가 공격할 유인을 줄이는 것에 목표를 둡니다.
다만 지분증명의 경우 갖는 한계점이 명확히 있는데, 블록 생성 자격을 주는 확률을 어떻게 정할 것인가?에 대한 문제가 남습니다. 이 확률의 설정이나 다음 블록생성자 선정에는 그 누구도 관여할 수 없어야 하고, 그 공식 역시 누구도 함부로 건드릴 수 없어야 하는데요. 이 방법을 보다 합리적이고 견고하게 설계하는 것이 생각보다 어려워서, PoS 프로토콜을 채택하고 있는 네트워크의 경우 어느정도의 리스크가 남습니다. 대표적인 방법으로는 N-1번째 블록생성자가 된 사람이, N번째 블록생성자가 본인이 되도록 트랜젝션을 선택적 취합하는 방법(Grinding Attack)이 있을 수 있습니다.
또 다른 공격 방법으로는 체인 스플릿(하드 포크 등)이 일어났을 때, 지분 증명은 채굴자가 이중채굴(Nothing at Stake Attack)을 쉽게 할 수 있는데요. 이 같은 약점을 노린 공격에 취약할 수 있다는 단점이 있습니다. 이론적으로 전체 네트워크의 10%정도의 지분만 가지고도 네트워크 공격을 할 수 있습니다.
정리하면, '지분증명은 작업증명에 비해 갖는 경제적/기술적 우월함은 갖고 있으나 아직 네트워크 보안성에 대한 검증은 이루어지지 않았다. 아직 PoS 기반 코인들의 네트워크 해킹 사례는 보고된 바 없으나, 시총 1위 비트코인이나 2위 이더리움에 비해 다른 PoS 기반 코인들이 갖는 시총이 미미하다는 것을 감안해야 한다.' 와 갖습니다.
두 합의 알고리즘의 특성을 정말 간단하게 설명하면 아래와 같습니다.
작업증명 방식(POW)는 컴퓨팅 파워를 사용하여 알고리즘을 풀어서 블록을 생성하는 구조 입니다.
많은 컴퓨팅 파워가 들어가기 때문에 자원소모가 많습니다. (전기, 컴퓨터 자원(CPU, GPU 등)
장점으로는 뛰어난 보안성을 지니지만 단점으로는 처리 속도가 느리기는 합니다 .
지분증명 방식은(POS)는 지분을 가지고 블록을 생성하는 구조라고 보시면 됩니다.
POW에 비해서 속도가 빠르고 컴퓨팅 파워도 적게 사용하기는 합니다.
POW에 비해서 보안성으로는 조금 떨어지는 측면도 있습니다. (이론상 51%의 지분을 가지고 있으면 POW에 비해 데이터 조작이 쉽습니다.)
POW는 보안성을 중요시 하고 자원과 속도를 희생하는 알고리즘 이라고 보시면 됩니다.
POS는 속도를 중요시하고 상대적으로 낮은 보안성과 적은 자원 소모를 한다고 보면 될것 같습니다.
쉽게 설명드리면,
100만원을 A라는 사람이 B라는 사람에게 보낼때 발생하는 송금이라는 거래를 블록체인 상에서 이루어지게 할때 블록체인을 연결하고 있는 다수의 참여자가 송금이라는 거래가 진행될 수 있도록 하는 과정상에서 차이가 있습니다.
1. 작업증명 방식
작업증명 방식의 경우에는 좀 전에 언급한 사례에서 블록체인 상에서 거래가 진행되도록 하려면 다수의 참여자가 문제를 열심히 풀어보고 문제를 가장 많이 빠르게 푼사람이 송금이라는 거래에서 발생하는 수수료를 가져가는 형태입니다.
2. 지분증명 방식
지분증명 방식에서는 좀 전에 언급한 사례에서 블록체인 상에 거래가 진행되도록 할 때, 이 블록체인에 대한 지분 (Share)를 많이 보유하면 보유할 수록 풀 수 있는 문제도 더 많이 할당되고 그만큼 수수료도 더 많이 가져가는 형태입니다.
큰 차이는 아무래도 지분증명방식에서는 지분을 많이 가지고 있는 참여자가 거래를 많이 처리하기 때문에 거래 처리속도가 더 빠른 경우가 많습니다. 다만, 지분증명방식이기때문에 지분이 많은 참여자가 역시 해당 블록체인에 대한 권한도 많아지는 구조가 됩니다.
안녕하세요,
블록체인은 장부를 블록 단위로 쪼개고, 이를 여럿이 나누어서 만들게 됩니다.
다음 블록을 누가 만드는지 정하는 과정이 매우매우 중요한데요,
이 과정은 서로 합의를 해서 규칙을 정했기 때문에 합의(consensus)라고 부릅니다.
대표적으로 말씀하신 2가지 방식이 사용됩니다.
작업증명 (Proof-Of-Work : POW) : 수학 퀴즈(작업)를 빨리 푸는 사람이 다음 블록을 만듭니다.
지분증명 (Proof-Of-Stake : POS) : 지분이 많은 사람일 수록 다음 블록을 만들 확률이 높아집니다.
작업증명은 수학 퀴즈 게임이고, 지분증명은 자본 게임입니다.
작업증명은 누구나 참가할 수 있다는 장점을 가지고 있지만, 경쟁이 심화될 수록 수학 퀴즈의 난이도가 높아져서 컴퓨팅 비용이 증가하는 단점이 있습니다.
지분증명은 대주주를 우대하는 정책입니다. 지분을 특정 그룹이 독점하고 있는 상태일 경우 보안의 헛점이 커지기 때문에 지분 경쟁이 있을 때 적용할 수 있습니다. 장점은 holder를 대우해주기 때문에 장기보유할 확률이 높아집니다. 즉, stable 코인으로 갈 수 있는 가능성이 생깁니다.
작업증명 방식이란?
목표값 이하의 해시를 찾는 과정을 무수히 반복함으로써 해당 작업에 참여했음을 증명하는 방식의 합의 알고리즘입니다.
작업증명은 PoW(Proof of Work)라고도 불린다. 대표적으로 비트코인, 이더리움, 라이트코인, 비트코인캐시 등이 이러한 작업증명 방식을 사용하고 있으며 컴퓨터 성능을 자원으로 사용한다. 해시를 찾는 과정에서 컴퓨팅 파워를 계속 쓰기 때문에, 전기를 많이 사용하게 됩니다.(CPU를 많이 쓰면 전력량도 커지게 되기 때문이다) 작업증명에서는 해시를 찾는 과정이 너무 어렵기 때문에 합의에 도달하는 속도가 느립니다.
지분증명 방식이란?
해당 암호화폐를 보유하고 있는 지분율에 비례하여 의사결정 권한을 주는 합의 알고리즘입니다. 지분증명은 PoS(Proof of Stake)라고도 불리며 대표적으로 카르다노(에이다), 퀀텀 등이 있습니다. 코인을 자원으로 사용한다. 보유한 코인의 양을 가지고 합의를 하기 때문에, 효율적인 에너지를 사용할 수 있습니다.(CPU를 많이 사용하지 않기 때문에 전력량이 커지지 않는다). 지분증명에서는 빠르게 합의에 도달할 수 있습니다.
안녕하세요 답변 드립니다.
작업 증명 방식과 지분증명 방식의 차이점을 알기 위해서는 번역어가 아닌 해당 영어 단어 자체를 보시면 쉽게 이해 가능하십니다.
작업 증명 방식은 PoW( Proof of Working)으로 실제 gpu같은 채굴기를 통해 블록체인 내 거래를 증명해준다고 생각하시면 됩니다. 하지만 이러한 방식은 채굴비용이라던지, 채굴 독점 같은 문제가 발생할 수 있습니다. 이러한 대안으로 나온 것이 바로 PoS(Proof of Staking) 입니다. PoS는 말 그대로 채굴이 아닌 스테이킹 함으로써 블록 생성을 증명해 주는 것입니다. 즉 채굴기가 필요 없고, 스테이킹 함으로써 블록 생성에 대한 대신 증명해주는 대가로 이자 코인을 받게 됩니다.
대표적으로 PoW 방식은 비트코인, 이더리움이 있느나 현재 이더리움은 PoS로 업데이트를 준비중 입니다.
답변 채택 부탁드려요~
