블록체인 기술의 현재

블록체인은 거래 승인 권한을 가지는 참여 노드의 범위에 따라 개방형(Public) 블록체인과 허가형(Permissioned) 블록체인으로 구분할 수 있다. 

 

개방형 블록체인은 완전 탈중앙 환경으로 누구나 작업증명을 구생하고, 블록을 생성할 수 있다. 대표적으로 비트코인과  비트코인 캐시가 개방형 블록체인으로 운영중이다. 

 

개방형 블록체인에서는 정상적인 노드 이외에 악의적인 공격자의 참여가 가능하여 전체 블록체인 채굴 성능의 50% 이상을 공격자가 확보하는 경우 이중지불 공격으로 보안성이 현저히 떨어지는 문제가 있다. 

 

이는 블록체인 확장성과 직결되는 문제로 개방형 블록체인을 대표하는 비트코인과 이더리움의 경우 초당 최대 거리 처리율 (Tx/s, TPS)이 각각 7TPS, 20TPS에 그치는 것으로 보고된다. 

 

이론적으로 블록 생성 주기를 줄이거나 블록의 크기를 증가시켜 초당 거래 처리율을 향상시킬 수 있지만 이는 참여 노드들 사이에서 수신된 블록들의 순서에 차이를 발생시켜 장부이 포크 발생확률을 높이는 원인이 된다. 

 

따라서 많은 사용자의 수용이 가능한 개방형 블록체인의 상용화를 위해서는 확장성 문제가 반드시 해결되야 한다. 

 

허가형 블록체인은 시스템 관리 주체가 존재하는 환경으로 승인된 참여자만 블록을 생성하고 검증할 수 있으며, 대표적으로 하이퍼레저 패브릭(Hyperledger Fabrci), 이오스(EoS)가 허가형 블록체인 방식으로 운영되고 있다. 

 

허가형 블록체인에서는 참여 노드가 일정 수준 신뢰할 수 있다는 전제를 두어 개발형 블록체인의 주요 특징인 채굴 기반의 작업 증명과 합의 과정 일부가 생략됨에 따라 초당 거래 처리율이 크게 향상된다. 

 

그러나 허가형 블록체인에서는 확정성 향상을 위해 희생된 개방화와 탈중앙화가 주요 문제점으로 제기되고 있다. 

 

블록체인 트릴레마

이와 같이 블록체인에서는 탈중앙화, 보안성, 확장성 세가지 주요 특징이 모두 완전하게 만족되기 어렵다. 이는 두가지 특성이 만족되면 한 가지 특성이 악화되는 블록체인 트릴레마 문제로 정의될 수 있다.

 

개방형 블록체인의 경우 탈중앙화와 보안성이 강조되었고, 허가형 블록체인은 확장성과 보안성이 강조되어 설계되어 있다. 

 

블록체인이 기존 중앙 서비스를 대체하고 상용 서비스로 자리 잡기 위해서는 탈중앙화, 보안 특성을 만족하면서 최대한 높은 수준의 확장성을 확보할 필요가 있다.