美 포브스, 혁신 기술 '사이드체인(Side Chains)' 소개…블록체인 문제 개선해

7일(현지시간) 포브스의 기고가인 Sherman Lee가 블록체인의 문제를 개선한 사이드체인(Side Chain) 기술을 소개했다.

Sherman Lee는 엔지니어이자 기업인으로블록체인 기술이 세상을 변화시킬 거라고 확신하고 있다. 그는 블록체인 기술은 확장성 문제를 가지고 있다고 지적한다. 이더리움의 경우 1초에 처리 가능한 거래가 15건으로 제한된다. Sherman Lee는 문제를 개선한 사이드체인(side chain) 기술이 곧 널리 사용될 것으로 보고 있다.

사이드체인은 단일 용도로 사용된다. 작업을 각 사이드체인에 분산하므로, 처리 효율이 높아지고, 속도, 연산 능력 등 용도에 따라 필요한 기능을 갖출 수 있다. 이런 특성으로 인해 다양한 상업 분야에서 사이드체인 기술이 활용될 수 있다.

사이드체인은 ‘고정 사이드체인으로 블록체인 혁신하기(Enabling Blockchain Innovations With Pegged Side Chains)’라는 제목의 페이퍼에 처음으로 등장했다. Aelf는 사이드체인을 활용한 멀티 클라우드 컴퓨팅 블록체인 프레임워크(multi-chain cloud computing blockchain framework)이다.

Aelf팀은 강력한 프레임워크 구축 위해서는 합의, 상호운용성, 스케줄러 기능이 완벽하게 구성돼야 한다고 강조했다.

* 합의

합의 알고리즘은 블록체인의 중요한 요소이다. 분산시스템에서 데이터 값에 대한 합의를 이루는데 사용된다. 합의는 경쟁 합의 알고리즘과 협력 합의 알고리즘 두 가지 유형이 있다.

비트코인이 사용하는 ‘PoW(Proof of Work)’는 경쟁 합의 알고리즘이다. 각 노드는 어려운 퍼즐을 가장 먼저 풀기 위해 경쟁한다. 경쟁으로 블록을 생성할 수 있는 권한을 얻게 되고, 보상으로 비트코인을 받게 된다. 블록은 거래(데이터 값)가 기록되고, 확인되는 곳이다. 하지만 이 경쟁 합의 알고리즘의 경우, 이기지 못한 노드는 시간과 돈을 낭비하게 된다. 제일 먼저 퍼즐을 풀지 못하면 아무 것도 얻지 못하게 된다. 노드들은 퍼즐을 함께 해결하고, 연산 능력(해시레이트, hash rate)에 따라 보상을 공유는 방식으로 협력하기 시작했다.

협력 합의 알고리즘에는 고정된 수의 유권자가 있다. 유권자들은 임의로 나가거나 합류할 수 없다. 모든 유권자는 각 유권자를 알고 있으며, 모든 유권자는 한 개의 투표권을 갖는다. 대다수가 데이터 값에 동의하면, 시스템은 설계한 대로 작동한다. 초당 30,000건의 거래를 다룰 수 있다. 유권자가 제안하는 투표들은 모두 컨소시엄 안에 있는 전체 유권자에게 보내져야 하기 때문에 유권자 수를 조정하는 것이 중요한 문제가 된다.

Aelf는 DPoS (위임지분증명, Delegated Proof of Stake)라고 불리는 합의 알고리즘을 사용한다. 이는 협력 및 경쟁 합의 알고리즘의 최대 강점을 모두 가진 것이다. DPoS는 이해관계자의 투표권을 사용하여 합의를 만든다. 선택된 위임자에게 영향을 미치는 더 큰 이해관계자들은 경쟁 합의 방식을 사용한다. 최대 득표 위임자가 블록 협력 생산을 위한 순서를 맡게 된다. DPoS거래는 영구적이다. 롤백(거래 이전 상태로 되돌리는 것, rollback)이 불가능하기 때문에 빠른 확인이 가능하고, 누구나 합의에 참여할 수 있기 때문에 확장도 가능하다. 뿐만 아니라 DPoS는 작업검증과 같은 전기 소모가 없기 때문에 환경친화적이다.

* 상호운용성

블록체인 상호운용성은 각각의 블록체인들이 연결될 수 있다는 의미이다. 예를 들면, 비트코인을 지갑에 저장하면서 동시에 이더리움으로 CryptoKitty세대의 자동적인 구매 거래 또한 진행할 수 있게 된다.

Aelf는 사이드체인을 통해 상호운용성 전체 과정을 자동화했다. 각 사이드체인은 독자적인 자체업무를 처리한다. 이로서 비트코인과 이더리움이 개별 사이드체인으로 간주된다. 모든 사이드체인은 크로스 체인 거래를 처리하기 위해 메인체인을 신뢰하게 된다.

사이드체인1(SC1)과 사이드체인2(SC2)를 가지고 있다고 가정해 보자. 한 거래가 SC1에서 발생하면, SC1에 속한 노드는 거래를 기록하기 위해 메인체인에 있는 노드에 거래를 알린다. SC1의 동일한 노드가 검증을 위해 SC2에서 함수를 불러온다. SC2의 노드들의 함수는 메인체인에서 거래값을 확인하고 함수를 실행한다.

* 스케줄러

이더리움 문제는 거래가 순차적으로 진행된다는 것이다. 그러나 Aelf는 병렬 컴퓨팅 블록체인 능력으로 차별화된다. 한 개의 사이드 체인 안에서 거래 연산 능력을 조정한다. 수천 개의 사이드체인을 가지면 관련 없는 거래들을 동시에 처리하는 것이 가능해진다.

사이드체인의 필요 및 활용방안은 매우 다양하다. Aelf는 사업의 필요에 따라 체인을 구성할 수있는 인프라를 구축하고 있다. 금융, 보험, 신원 증명, 스마트시티 서비스의 경우 자체 사이드체인이 필요하다. 이러한 체인들간의 상호운용성 또한 매우 중요할 것이다. Aelf는 새로운 인터넷 인프라 기술을 개척하고 있다.

하이레 기자 [email protected]