블록체인 합의란 무엇인가요?
블록체인 합의 메커니즘은 수천 대의 컴퓨터가 서로 신뢰하지 않으면서도 하나의 공유 진실에 동의할 수 있게 하는 알고리즘입니다. 낯선 사람들로 가득한 방에서 모두가 하나의 장부에 동의해야 한다고 상상해보세요 — 이 프로토콜이 전 세계적으로 달성하는 것이 바로 그것입니다.
왜 중요한가요? 합의는 모든 암호화폐와 탈중앙화 애플리케이션의 근간입니다. Bitcoin의 PoW는 일부 국가만큼의 에너지를 사용하지만, Ethereum의 PoS 전환은 에너지 사용을 99.95% 줄였습니다. 합의 방식의 선택이 블록체인의 속도, 보안, 환경 영향을 결정합니다.
📖 심층 분석
비유 1
모든 학생이 독립적으로 선생님의 말씀을 적는 교실을 상상해 보세요. 마지막에 메모를 비교합니다. 대다수가 말한 내용에 동의하면 해당 버전이 공식 기록이 됩니다. 블록체인 합의는 이와 같습니다. 단, 학생들이 서로를 신뢰하지 않고 일부는 부정행위를 시도할 수도 있습니다.
비유 2
중세 마을 외침 시스템과 같은 합의를 생각해 보십시오. 작업 증명에서는 마을 외침자들이 달리기 경주에서 경쟁하고 승자만이 소식을 발표하게 됩니다. 지분 증명에서는 가장 부유한 시민이 교대로 진행합니다. 거짓말을 하면 재산을 잃게 됩니다. PBFT에서는 모든 의회 구성원이 투표를 해야 하며 발표가 나가기 전에 최소 2/3가 동의해야 합니다.
🎯 시뮬레이터 팁
초보자
작업 증명 및 16개 노드로 시작하세요. 시작을 누르고 채굴자들이 블록을 만들기 위해 경쟁하는 것을 지켜보세요. 네트워크가 부정직한 노드를 어떻게 처리하는지 보려면 '악성 삽입'을 클릭해 보세요.
중급자
합의 유형을 전환하여 PoW와 PoS를 비교해보세요. 지분에 따라 PoS 노드의 크기가 어떻게 달라지는지 확인하세요. 네트워크가 취약해지는 시기를 확인하려면 악성 노드를 늘립니다. 체인 분할을 관찰하려면 '트리거 포크'를 사용하십시오.
전문가
PBFT를 실험하여 3단계 투표 프로세스(사전 준비, 준비, 커밋)를 관찰합니다. n/3 및 n/2 내결함성 모델 간에 전환합니다. 부의 집중이 검증인 선택에 어떤 영향을 미치는지 알아보려면 파레토 대 균등 지분 분포를 시도해 보세요. 탄력성을 테스트하기 위해 비잔틴 한계 근처에 악성 비율을 적용합니다.
📚 용어집
🏆 핵심 인물
Satoshi Nakamoto (2008)
비트코인과 작업 증명 합의를 만들어 신뢰할 수 있는 제3자 없이 이중 지출 문제를 해결했습니다.
Leslie Lamport (1982)
분산 시스템의 기초가 되는 비잔틴 장군 문제 및 Paxos 합의 알고리즘 공식화
Vitalik Buterin (2022)
이더리움을 공동 창립하고 PoW에서 PoS(The Merge)로의 전환을 주도하여 에너지 소비를 99.95% 줄였습니다.
Miguel Castro & Barbara Liskov (1999)
비동기식 시스템에서 BFT를 가능하게 하는 PBFT(Practical Byzantine Fault Tolerance)를 개발했습니다.
Silvio Micali (2017)
즉각적인 최종성을 위한 암호화 분류를 통해 알고랜드의 순수 지분 증명을 생성했습니다.
🎓 학습 자료
- Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System [paper]
분산형 디지털 현금에 대한 작업 증명 합의를 소개하는 원본 비트코인 백서(2008) - Practical Byzantine Fault Tolerance [paper]
비동기식 시스템에서 효율적인 비잔틴 합의를 가능하게 하는 PBFT에 관한 세미나 논문(OSDI 1999) - The Byzantine Generals Problem [paper]
결함이 있거나 악의적인 참가자가 있을 때 합의를 공식화하는 기초 문서(ACM TOPLAS 1982) - Casper the Friendly Finality Gadget [paper]
체인 기반 PoS와 BFT에서 영감을 받은 최종성을 결합한 이더리움의 지분 증명 최종성 메커니즘(2017) - Ethereum Consensus Specs [article]
PoS 합의 메커니즘과 The Merge에 대한 공식 Ethereum 문서 - Blockchain Consensus Encyclopedia [article]
50개 이상의 합의 알고리즘 변형을 비교하여 다루는 종합 가이드 - Bitcoin Developer Guide — Mining [article]
비트코인의 작업 증명 마이닝 및 난이도 조정에 대한 기술 심층 분석 - Cosmos Tendermint BFT Documentation [article]
코스모스 생태계 블록체인에서 사용되는 BFT 합의의 참조 구현