합의 알고리즘이 무엇이며 어떤 종류가 있나요?
안녕하세요. 블록체인을 공부하고자 하면서 PoW, PoS, DPoS 등등 다양한 합의 알고리즘에 대해 알아보고 싶은데 위의 3개 알고리즘을 비롯해 현재까지 개발된 여러가지 합의 알고리즘은 무엇이 있고 대략적으로 어떤 형태로 동작되는지 궁급합니다
안녕하세요. 합의 알고리즘의 종류에 대하여 답변드리겠습니다.
현재 64종류의 합의 알고리즘이 존재하고 있습니다.
작업증명 종류(10종류)
경과시간증명(PoET), 균형작업증명(ePoW), 온라인증명(PoO), 유용한 작업증명(PoUW), 이중작업증명(DPoW), 작업증명(PoW), 지연작업증명(DPoW), 활동증명(PoA), 뻐꾸기 사이클, 캐스퍼
지분증명 종류(11종류)
담보지분증명(BPoS), 리스지분증명(LPoS), 시간소각 지분증명(ABPoS), 우로보로스 지분증명(OPoS), 유동지분증명(LPoS), 익명지분증명, 지분속도증명(PoSV), 지분시간증명(PoST), 지분작업증명(PoSW), 지분증명(PoS), 확률적 지분증명(SPoS)
위임지분증명(9종류)
마스터노드 지분증명(MPoS), 번앤언 위임지분증명(B&E DPoS), 슈퍼노드 지분증명(SPoS), 위임지분증명(DPoS), 이중위임지분증명(DDPoS), 인공지능 위임지분증명(AI DPoS), 포뮬레이션증명(PoF), 포크능력증명(PoF), 하이퍼 위임지분증명(Hyper-DPoS)
비잔티 장애 허용(14종류)
간단한 비잔틴 장애 허용, 경량 비잔틴 장애 허용(LBFT), 라케시스, 루프 장애 허용, 미네르바, 비잔틴 장애 허용(BFT), 수정 연합 비잔틴 동의(mFBA), 심센서스, 아이작(ISAAC), 연합 비잔틴 동의(FBA), 우로보로스 비잔틴 장애 허용(OBFT), 위임 프랙티컬 비잔틴 장애 허용(dPBFT), 프랙티컬 비잔틴 장애 허용(PBFT), 텐더민트 비잔틴 장애 허용(TBFT), 프리즘
기타(20종류)
권위증명(PoA), 기여도증명(PoD), 네트워크증명(PoN), 대역폭증명, 두뇌증명(PoB), 람다 합의 알고리즘, 서비스증명(PoS), 성능증명(PoP), 소각증명(PoB), 시청증명(PoV), 신뢰성증명(PoB), 오벨리스크, 용량증명(PoC), 저장증명(PoS), 중요도증명(PoI), 지지증명(PoS), 참여증명(PoE), 탄소감축증명(PoCR), 트레이딩증명(PoT), 흐름증명(PoF)
< 대표적인 합의 알고리즘의 특징 >
작업증명(Proof of Work)
대표코인 : 비트코인, 라이트코인, 제트캐시, 이더리움, 모네로 등
특징
+ 주어진 수학문제를 가장 빨리 해독한 노드에게 보상이 주어지는 방식으로 채굴(마이닝)통해
보상을 받을 수 있게 됩니다.
+ 이 때 강력한 연산력을 필요하기 때문에 우수한 성능의 채굴장비를 사용하는것이 유리하며
많은 해시파워를 보유한 노드가 더 많은 코인을 획득하게 되는 구조입니다.
+ 따라서 전력을 많이 필요로 하며 속도가 느린 단점이 존재합니다.
지분증명(Proof of Stake)
대표코인 : 퀀텀, 네오, 스트라티스
특징
코인의 스테이킹 시기와 임의 추출과 노드의 상태등 복합적인 요소를 기준으로 난수에 의해
노드를 선출하여 블록을 생성할 노드를 선정하게 됩니다.
+ 해시파워가 PoW 방식보다 많이 필요하지 않아 경제적 이점이 있습니다.
+ 그러나 보다 많은 코인을 스테이킹하고 확보한 노드가 블록생성 우선권을 가질 수 있으므로
시스템 중앙화(장악)의 우려가 있을 수 있습니다.
위임지분증명(Delegated Proof of Stake)
대표코인 : 이오스, 스팀, 아크, 라이즈, 트론 등
특징
- 블록을 생성할 수 있는 권한을 특정 소수의 노드에게 위임는 방식이며 투표를 통해 노드를
선출하게 됩니다.
- DPoS검증은 트랜젝션의 이상유무만 확인하여 블록을 생성하기 때문에 속도가 빠릅니다.
- 그러나 소수의 노드에 의한 중앙화의 우려가 있으며, 특히 투표권에 따른 해택을 제공할 수
있으므로 큰 자본을 가진 노드가 유리할 수 있는 문제가 생길 수 있습니다.
이중위임지분증명(Dual Delegated Proof of Stake)이란?
소수의 노드간 합의하는 위임지분증명(DPoS)방식에서 별도의 알고리즘을 추가하여 실시간적으로 노드를 교체하는 방식을 말합니다.
쉽게 말해 위임지분증명 + 노드의 램덤 교체를 통해 일부 노드에 의한 담합을 방지하게 됩니다.
이중위임지분증명을 채택한 블록체인으로는 "시그마체인(Sigma Chain)"이 있습니다.
두뇌증명(PoB; Proof of Brain)이란?
스팀잇이나 아하(A-ha) 같이 지식정보 활동을 통해 질문자는 답변자의 답변을 채택 또는 해당 포스팅에 보팅하므로써 토큰을 확득하는 방식을 말합니다.
이때 블록생성자(BP)는 해당 정보를 통해 블록을 생성하게 됩니다.
스팀잇 보상채계
컨텐츠 작성자 및 큐레이터 : 75%
기득권 토큰 소유자 : 15%
스팀 블록생성자(DPoS) : 10%
포뮬레이션증명(PoF: Proof of Formulation)이란?
블록검증을 위해서는 특정 임의의 값(랜덤)과 블록체인 네트워크 기여도에 따라 기회가 주어지는 방식입니다.
따라서 블록검증에 어떤 노드가 선정되는지 예측하기가 쉽지 않으며, 별도의 옵저버 노드를 활용하여 2/3이상 합의를 거처 검증을 하기 때문에 빠른 블록을 전파할 수 있습니다.
포뮬레타증명은 제네럴(General), 하이퍼(Hyper) 종류가 있으며, 대표적인 암호화폐로는 플레타(Fleta)가 있습니다.
장점
수 많은 BP노드들에게 블록을 생성할 수 있는 기회가 주어지게 됩니다.
빠른 블록생성과 검증시간을 단축할 수 있습니다.
블록생성 역할과 동기화 작업을 이원하하여 네트워크의 부담을 줄어듭니다.
비정상적인 작동 및 서명 충돌을 방지할 수 있습니다.
소각증명(Proof of Burn)이란?
해등 블록체인의 암호화폐를 소각하여 블록을 생산할 권한을 획득을 통해 보상을 받는 방법을 말합니다.
즉, 가장 많은 소각을 통해 블록체인 시스템의 기여도를 측정하여 최종 한 곳에 블록을 생산할 우선권을 부여하는 방식을 말합니다.
그러나 암호화폐를 더 많이 소각한 곳에 블록생성 권한을 주어지는 단순한 구조이기 때문에 소각증명에 대한 효율성과 신뢰성에 의문을 갖기도 합니다.
신뢰성증명(PoB:Proof of Believability) 이란?
블록체인 네트워크에 참여도, 기여도 정도와 신뢰지수까지 측정하여 가장 신뢰가 높은 노드에 거래를 검증할 수 있는 권한을 얻는 방식을 말합니다.
신뢰도 측정 기준으로는 코인의 보유량, 해당 노드의 평가, 활동량 등이 있습니다.
신뢰증명을 기반으로하는 블록체인으로는 이오스트(IOST)가 있습니다.
흐름증명(Proof of Flow)이란?
블록체인 네트워크를 얼마나 이용한지에 따라 더 큰 보상을 주어지는 특징을 가지고 있습니다.
즉, 해당 서비스를 많이 이용하게 만든자는 해당 블록체인 네트워크의 트래픽이 상승하게 되므로 그 만큼의 네트워크 기여도에 따라 보상을 받는 특징이 있습니다.
따라서 미디어 플랫폼, 웹사이트, 광고 등을 활용한 블록체인 시스템에 적용될 수 있습니다.
저장증명 (Proof of Storage)이란?
하드디스크 저장장치를 이용해 증명자와 검증자의 역할을 나뉘어 검증하는 방식을 말하며 공간 증명이라고도 불립니다.
증명자는 하드디스크에 데이터를 저장 하면 검증자에게 소량의 데이터가 주어집니다.
이 때 검증자는 하드디스크의 데이터를 승인유무를 결정할 수 있고 이를 통해 토큰을 획득할 수 있습니다.
주로 클라우드 시스템에 적용되며 서버와 클라인언트간의 데이터 검증시 사용하게 됩니다.
저장증명을 사용하는 토큰으로는 유토큰(YOU Token)이 있습니다.
수퍼 노드 지분 증명(Super node Proof of Stake)이란?
PoS검증방식을 고안한 써니킹(Sunny King)이라는 사람이 기존 PoS시스템의 단점을 보안하여 만들었습니다.
기본적인 구조는 PoS기반과 유사하지만 슈퍼노드의 운영은 DPoS방식과 비슷합니다.
슈퍼노드는 유저에게 투표권을 위임받아 스테이킹(임대)을 하게되면 수익 만큼 임대자에게 돌려주게 됩니다.
노드의 지분율은 노드의 VSYS지분과 사용자로부터 위임받은 VSYS를 통해 수익을 계산하게 됩니다.
VSYS란?
브이시스템즈(V SYSTEMS)에서 개발한 VSYS코인을 활용한, SPoS 기반 블록체인 데이터 베이스 클라우드 플랫폼입니다.
VSYS역시 써니킹(Sunny King)이라는 사람이 고안한 시스템으로 분산 어플리케이션을 실행할 수 있는 분산 데이터베이스를 제공하게 됩니다.
지연작업증명(Delayed Proof of Work)이란?
다른 PoW검증방식의 블록체인 시스템과 함께 사용하여 검증하는 방식으로 지분증명의 효율성과 작업증명의 보안성을 이용한 검증방식입니다.
또한 지연작업방식의 검증을 위해서는 두가지의 알고리즘을 지원하는 노드가 필요하며 이를 공증노드라 합니다.
지연작업증명 방식을 채택한 블록체인으로는 코모도(Komodo)가 있습니다.
중요도증명(Proof Of Importance)이란?
블록체인 네트워크에서 거래 실적이 많을 수록 더 많은 보상을 해주는 방식을 말합니다.
PoS방식과 비슷하게 블록체인 시스템내의 기여도에 따라 보상하는 방식으로 특정한 암호화폐를 보유한 후 거래량 기준으로 측정하게 되며, 이를 통해 더 많은 코인을 획득하게 됩니다.
측정조건 : 암호화폐 지분, 거래횟수, 거래한 양
특징으로는 단순히 자산을 보유한 자(홀도)에게는 해택이 주어지지 않습니다. 따라서 일반사람들도 활발하게 거래를 한다면 해택이 주어지는 시스템입니다.
증요도 증명(POI)를 사용하는 암호화폐로는 넴(NEM)이 있습니다.
이 외에도 다양한 검증방식이 있습니다.
감사합니다.
