합의 알고리즘은 모든 블록체인 네트워크의 핵심적인 요소로, 분산화된 시스템의 무결성과 보안을 유지시키는 역할을 합니다.블록체인 합의 알고리즘이란?가상자산에서 합의 알고리즘은 모든 블록체인 네트워크의 핵심적인 요소로서, 분산화된 시스템의 무결성과 보안을 유지시키는 역할을 합니다. 첫 번째 합의 알고리즘이었던 작업 증명(PoW, Proof of Work)은 사토시 나카모토에 의해 설계되었으며, 비잔티움 장애를 극복하기 위한 방안으로 비트코인에 적용 됐습니다.합의 알고리즘합의 알고리즘은 블록체인 네트워크에 합의를 달성하는 매커니즘이라 정의할 수 있습니다. 퍼블릭(탈중앙화된) 블록체인은 분산화된 시스템으로 구성되어 있으며, 중앙 권위체에 의존하지 않기에, 분산화된 노드는 트랜잭션의 유효성에 합의가 필요합니다. 이곳이 바로 합의 알고리즘이 시작되는 지점입니다. 합의 알고리즘은 프로토콜 규칙이 준수되고 있는지 확인하며, 모든 트랜잭션이 신뢰할 수 있는 방식으로 진행되는 것을 보장해, 코인이 한번만 사용되도록 합니다.  합의 알고리즘 vs 프로토콜알고리즘과 프로토콜은 흔히 바꿔서 사용되기도 하지만, 완전히 같은 것은 아닙니다. 간단히 말하자면, 프로토콜은 블록체인의 기본 규칙이며, 알고리즘은 이러한 규칙을 따르는 매커니즘으로 정의해볼 수 있습니다.금융 시스템에서 광범위하게 사용되고 있는 것 외에도, 블록체인 기술은 다양한 사업에 적용될 수 있고, 다른 용도에도 적합할 수 있습니다. 그러나 어떤 상황에서든지, 블록체인 네트워크는 시스템 작동 방식을 결정하는 프로토콜 위에 구축될 것이며, 따라서 시스템의 모든 요소와 네트워크 참여자들은 기본 프로토콜 규칙을 따라야 할 것입니다.프로토콜이 규칙이 무엇인지 규정한다면, 알고리즘은 이러한 규칙을 준수하고, 원하는 결과물을 도출해내기 위해 어떠한 절차를 거쳐야 하는지 시스템에 지시합니다. 예를 들자면, 블록체인 합의 알고리즘은 트랜잭션과 블록의 유효성을 결정하는 것입니다. 따라서, 비트코인과 이더리움은 프로토콜이며, 작업 증명과 지분 증명(PoS, Proof of Stake)는 이들의 합의 알고리즘입니다.보다 자세히 설명하자면, 비트코인 프로토콜은 노드가 상호 작용하는 방법과 데이터가 전송되는 방법, 성공적인 블록 검증을 위한 필요 조건들을 정의한다는 점을 고려해야 합니다. 반면, 합의 알고리즘은 잔고와 서명을 검증하고, 트랜잭션을 승인하고, 실제로 블록의 유효성 검사를 실시하며, 이 모든 것은 네트워크 합의에 달려있습니다.다양한 합의 알고리즘을 본격적으로 살펴보기 전에, 알고리즘과 프로토콜의 차이점을 이해하는 것은 중요합니다.합의 알고리즘의 종류몇 가지 유형의 합의 알고리즘이 있습니다. 가장 일반적인 것은 작업 증명과 지분 증명입니다. 보안성과 기능성, 확장성의 균형을 고려할 때, 각기 장단점을 갖고 있습니다.작업 증명(PoW, Proof of Work)작업 증명은 처음으로 만들어진 합의 알고리즘입니다. 이는 비트코인과 많은 가상자산에 적용되었습니다. 작업 증명 알고리즘은 마이닝 과정에 필수적인 부분입니다.작업 증명 마이닝은 수많은 해싱 시도를 포함하므로, 더 많은 연산 능력을 가질 수록 초당 더 많은 시도를 할 수 있습니다. 즉, 높은 해시 레이트를 가진 마이너일수록 다음 블록(블록 해시)에 대한 유효한 해결책을 찾을 가능성이 더 높습니다. 작업 증명 합의 알고리즘은 분산화된 네트워크 노드가 합의를 달성할 경우에만 새로운 블록의 트랜잭션을 검증하고 이를 블록체인에 추가할 수 있도록 하며, 마이너에 의해 제공된 블록 해시가 유효한 작업 증명이라는 점에 동의하게 됩니다.지분 증명(PoS, Proof of Stake)지분 증명 합의 알고리즘은 2011년, 작업 증명의 대안으로 개발되었습니다. 지분 증명은 자업 증명과 유사한 목표를 공유하지만, 몇 가지 근본적인 차이와 특이점이 있습니다. 특별히 새 블록을 검증하는 데 있어서 말입니다.간단히 말해서 지분 증명 합의 알고리즘은 작업 증명의 마이닝 과정을 참여자의 스테이크에 따라 블록을 검증하는 것으로 대체합니다. 각 블록의 유효성 검사자(forger 혹은 minter라고도 함)는 할당된 연산 능력이 아닌 가상자산에 대한 투자에 의해 결정됩니다. 각 지분 증명 시스템은 서로 다른 방식으로 알고리즘을 구현할 수 있지만, 일반적으로 블록체인은 노드의 부유한 정도와 코인 나이(얼마나 오래 코인이 묶여 있었는지 혹은 스테이크 되었는지)를 고려하는 임의 선출 방식과 무작위 요소를 통해 보안을 확보합니다.이더리움 블록체인은 현재 작업 증명 알고리즘에 기반하고 있지만, 네트워크 확장성을 높이기 위해 작업 증명을 지분 증명으로 교체하는 캐스터(Casper) 프로토콜이 출시될 것입니다.합의 알고리즘이 가상자산에 중요한 이유앞서 언급했듯이, 합의 알고리즘은 가상자산 네트워크의 무결성과 보안을 유지하기 위해 중요합니다. 합의 알고리즘은 분산화된 노드들이 어떤 버전의 블록체인이 진짜 버전인지 합의할 수 있게 합니다. 디지털 경제 시스템이 제대로 작동하기 위해서는, 현 상태의 블록체인에 합의하는 것이 필수적입니다.작업 증명 합의 알고리즘은 비잔티움 장군 문제를 해결하는 최고의 해결책으로 간주되며, 이는 비트코인을 비잔티움 장애 허용 시스템으로 탄생시켰습니다. 이는 비트코인 블록체인이 51% 공격(또는 다수의 공격)과 같은 공격에 매우 강력함을 뜻합니다. 네트워크가 탈중앙화되어 있을 뿐만 아니라, 작업 증명 알고리즘을 사용하기 때문입니다. 마이닝 과정에 드는 높은 비용은 마이너들이 네트워크를 방해하기 위해 자신들의 자원을 투자하는 것을 무척 어렵게 만듭니다.면책 조항 : 본 게시물은 단순한 정보 제공과 교육을 위해 작성된 문서이며, 특정 가상자산에 대한 추천을 하는 것이 아닙니다. 해당 내용을 바탕으로 투자 결정을 하지 마십시오. 본지는 어떠한 투자적, 법률적 책임 등을 지지 않습니다.☞ 고팍스 리포트 원문 바로가기

지분 증명 방식(PoS)의 작업 증명 방식 알고리즘의 문제점을 개선하기 위해 시작됐습니다. 그 의미와 특성에 대해 알아보겠습니다.지분 증명이란?지분 증명(PoS: Proof of Stake) 합의 알고리즘은 2011년 비트코인 토크(Bitcointalk) 포럼에서 제시된 것으로, 오늘날 가장 일반적으로 사용되는 작업 증명(PoW) 알고리즘의 문제점을 해결하기 위해 도입되었습니다. 두 증명 방식은 블록체인에서 합의를 달성한다는 동일한 목표를 추구하지만, 목표를 달성하는 방법에는 상당한 차이가 있습니다.어떻게 작동하나요?지분 증명 알고리즘은 스테이킹(staking) 시기와 임의 추출, 그리고 노드의 양호도와 같은 복합적인 요소들을 기준으로 의사 난수(peseudo-random)를 선출하여 다음 블록의 검증자가 될 노드를 선정합니다.지분 증명에서 블록들은 채굴된다기 보다는 형성된다고 말합니다. 지분 증명을 사용하는 가상자산들은 대개 사전 채굴된 코인을 판매하는 방식으로 시작한 것이거나, 작업 증명으로 시작했다가 이를 지분 증명으로 전환한 것들입니다. 작업 증명에서는 마이너에 대한 보상으로 점점 더 많은 가상자산이 생성되는 반면, 지분 증명에서는 보통 트랜잭션 수수료를 보상으로 사용합니다.형성 과정에 참여하고자 하는 이들은 네트워크 상에 일정량의 코인을 자신의 지분으로 스테이킹해야 합니다. 지분의 크기는 다음 블록의 검증자 노드로 선택될 확률을 결정합니다. 즉, 더 많은 지분을 보유하고 있을 수록 더 많은 기회를 얻게 됩니다. 그러나 네트워크 상에서 가장 부유한 노드만이 선택되는 것을 방지하기 위해, 특별한 방법들이 추가되고 있습니다. 가장 보편적인 방법은 ‘무작위 블록 선택(Randomised Block Seleciton)’과 ‘코인 나이에 따른 선택(Coin Age Selection)’ 입니다.무작위 블록 선택 방법은 가장 낮은 해시 값과 가장 높은 지분의 조합을 가진 노드를 검증자로 선택합니다. 지분의 크기는 공개되어 있기 때문에, 노드들은 일반적으로 다음 검증자를 예측할 수 있습니다.코인 나이에 따른 선택 방법은 토큰이 얼마나 오래 보관되었는지에 따라 노드를 선택합니다. 코인의 나이는 코인이 보관된 일수에 코인의 수를 곱해 결정합니다. 노드가 블록을 형성하면, 그들의 코인 나이는 0으로 초기화 되고, 다른 블록을 형성하기 위해서는 일정 시간을 기다려야 합니다. 이는 많은 지분을 소유한 노드가 블록체인을 지배하는 것을 방지합니다. 지분 증명을 활용하는 가상자산들은 자신과 사용자들에게 최선의 조합이라 생각하는 고유한 규칙과 방법을 사용하고 있습니다. 한 노드가 다음 블록을 형성하도록 선택되면, 노드는 블록 안의 트랜잭션이 유효한지 확인하고, 블록에 서명한 뒤 이를 블록체인에 추가하게 됩니다. 이에 대한 보상으로 노드는 블록 안의 트랜잭션과 관련된 수수료를 지급 받습니다.만약 한 노드가 형성자가 되는 것을 멈추고자 한다면, 리워드를 통해 획득한 지분은 특정 기간 이후 사용 가능하게 됩니다. 이를 통해 특정 노드에 의해 잘못된 블록이 블록체인에 기록되지 않았는지 검증할 수 있는 네트워크 시간이 확보됩니다.보안성지분은 형성자 노드가 잘못된 트랜잭션을 발생시키기 않게 하는 경제적 동기가 됩니다. 만약 네트워크가 잘못된 트랜잭션을 발견해낸다면, 형성자 노드는 지분의 일부를 잃게 되며, 향후 형성자로 참여할 수 없게 됩니다. 따라서 지분이 보상보다 크다면, 구축자는 부정 행위를 시도해 얻을 수 있는 것보다 많은 코인을 잃게 됩니다. 한 노드가 네트워크를 실질적으로 지배하며, 부정한 트랜잭션을 발생시키려면 네트워크에서  대다수의 지분을 보유하고 있어야 합니다. 51%의 공격이라고도 알려져 있는 이것은, 네트워크를 지배하기 위해서는 공급량의 51%를 획득해야 하므로 가상자산의 가격에 따라 매우 비현실적인 방식일 수 있습니다. 지분 증명의 주된 장점은 에너지 효율과 보안입니다. 노드를 운영하는 것은 쉽고 저렴하기 때문에 많은 유저들이 노드를 운영하려 합니다. 이는 시스템 내 임의화된 과정들과 함께 네트워크를 보다 탈중앙화 시키며, 마이닝 풀에서 더 이상 블록들을 마이닝하지 않아도 되게 합니다. 또한 보상을 위해 상대적으로 많은 코인을 유통시키지 않아도 되므로, 코인의 가격이 보다 안정적으로 유지될 수 있습니다.가상자산 산업은 급격하게 변화하고 진화하고 있으며, 여러 알고리즘과 방법들이 개발되고 실험되고 있습니다.면책 조항 : 본 게시물은 단순한 정보 제공과 교육을 위해 작성된 문서이며, 특정 가상자산에 대한 추천을 하는 것이 아닙니다. 해당 내용을 바탕으로 투자 결정을 하지 마십시오. 본지는 어떠한 투자적, 법률적 책임 등을 지지 않습니다.☞ 고팍스 리포트 원문 바로가기