암호화폐에서 PoS 합의 알고리즘이란 무엇인가요?

2011년, Bitcointalk 포럼 사용자 QuantumMechanic는 처음이자 당시 유일한 Proof-of-Work (PoW) 합의 메커니즘을 낭비적이라고 비판하며, 대신 더 효율적인 Proof-of-Stake (PoS) 알고리즘을 제안했습니다. 오늘날 PoS는 많은 현대 블록체인에 적용되고 있습니다.

이 기사에서는 PoS가 왜 그렇게 유용한지, 그리고 그것이 어떻게 작동하는지 살펴보겠습니다. 마지막으로 PoS 기반의 코인 목록과 그들이 암호화폐 커뮤니티에서 인기가 있는 이유를 설명합니다.

PoS 알고리즘은 어떻게 작동하나요?

Proof-of-Stake (PoS)는 가장 인기 있는 합의 알고리즘 중 하나로, 검증자들이 거래를 확인하고 네트워크를 안정적으로 유지하는 방법입니다. PoS는 큰 컴퓨팅 파워 없이 작동하며, 무작위 과정으로 다음 블록 검증자를 선택합니다. 선택은 여러 요소, 예를 들어 스테이킹 연령, 무작위화, 그리고 노드의 부유함(스테이킹된 토큰의 양)을 기준으로 이루어집니다. 원래 PoS의 개념에 따르면, 블록체인에 대한 통제는 참여자가 보유한 코인의 수에 비례하여 분배됩니다. 사용자는 네트워크에서 일정량의 암호화폐를 잠궈 검증자가 될 수 있습니다.

새로운 블록을 생성하는 과정은 ‘포징(forging)’이라고 하며, 검증자 보상은 일반적으로 거래 수수료에서 발생합니다. 포징 과정에 참여하려면 사용자가 일정량의 토큰을 스테이킹하여 네트워크에 잠궈야 합니다. 스테이크의 크기는 다음 검증자가 선택될 확률에 영향을 미칩니다. 더 큰 비율을 가질수록 더 높은 확률을 가집니다. 노드가 다음 블록을 포징하면, 검증자는 거래를 확인하고 새로운 블록을 블록체인에 추가합니다.

PoS 네트워크는 가장 부유한 노드들이 검증 과정을 지배하지 않도록 추가 메커니즘을 구현합니다. 예를 들어, 무작위 블록 선택과 코인 연령 선택이 있습니다. 보상으로, 선택된 노드는 검증된 블록에서 거래 수수료를 받습니다.

Proof-of-Stake 알고리즘의 목적

Proof-of-Stake 알고리즘의 주요 목적은 높은 에너지 효율성으로 네트워크 보안을 제공하는 것입니다. 이 알고리즘은 Proof-of-Work가 가진 높은 에너지 비용 문제를 해결하고 더 견고한 합의 모델을 제시합니다. PoW처럼 블록을 생성하기 위한 경쟁적 경주 대신, PoS 참여자들은 네트워크의 공정한 운영을 보장하기 위해 스테이킹을 통해 자신의 관심을 확인합니다. 즉, 일부 토큰을 ‘동결’하는 방식으로 참여합니다. 최소한의 코인만 있으면 누구나 검증자가 될 수 있으며, 스테이킹 풀에 자금을 위임할 수도 있습니다. 이렇게 하면 네트워크 지원에 참여하는 것이 더 많은 사용자에게 접근 가능해지며, 비싼 장비나 저렴한 전기가 필요하지 않기 때문에 진입 장벽이 크게 낮아집니다.

PoS와 PoW 비교

PoW와 PoS는 종종 효율성 면에서 비교됩니다. 이 질문에 답하기 위해 주요 기준을 비교한 표를 준비했습니다:

Proof-of-Work와 Proof-of-Stake는 암호화폐 생태계에서 각자의 자리를 차지하고 있으며, 어느 합의 프로토콜이 더 나은지 확실히 말하기 어렵습니다. PoW는 채굴 중 높은 탄소 배출량으로 비판받을 수 있지만, 블록체인 네트워크를 보호하는 안전한 알고리즘으로 입증되었습니다.

반면, PoS는 PoW의 대안으로 인기를 끌고 있으며, 빠른 거래 속도, 더 ‘친환경적인’ 접근 방식, 그리고 상대적으로 낮은 진입 장벽에서 명확한 장점을 가지고 있습니다. 채굴은 비싼 하드웨어가 필요하지만, 스테이킹은 일정량의 코인을 네트워크에 잠그는 것만으로 참여할 수 있습니다.

PoW와 PoS의 핵심 차이점은 각각이 어떻게 다음 블록의 거래를 검증할 사람을 선택하는지에 있으며, 두 프로토콜 중 어느 것을 선택할지는 블록체인 네트워크의 특정 목표와 우선 사항에 달려 있습니다.

인기 있는 PoS 암호화폐

이제 Proof-of-Stake가 어떻게 작동하는지, 그리고 그것이 네트워크 내에서 검증자들에게 가장 효과적인 조합인 무작위 블록 선택과 코인 연령 선택 등의 방법을 사용하여 운영되는지 이해하셨습니다. 또한 네트워크는 PoS를 초기 개발 단계나 초기 토큰 판매에서부터 채택할 수 있습니다. 일부 경우에는 블록체인이 처음에는 Proof-of-Work 알고리즘을 사용하다가 Proof-of-Stake로 전환하기도 합니다. 이더리움이 그 예입니다.

이제 PoS 기반의 몇 가지 암호화폐를 자세히 살펴보겠습니다:

• 이더리움 (ETH): 최초에는 PoW (Ethash) 알고리즘을 사용했으나, 높은 수수료와 느린 처리 속도의 한계로 Ethereum 2.0으로 전환하고 PoS를 도입했습니다. 이제 사용자는 32 ETH를 스테이킹하여 검증자가 될 수 있으며, PoS로 전환하면서 이더리움의 전력 소비는 99.95% 이상 감소했습니다.

• 카르다노 (ADA): 자사 고유의 Ouroboros 알고리즘을 사용하며, 이는 과학적 연구에 기반한 최초의 공식 검증된 PoS 메커니즘입니다. 이 시스템은 에포크와 슬롯으로 구조화되어 있으며, 검증자는 지정된 시간에 블록을 생성합니다.

• 아발란체 (AVAX): 아발란체 합의 프로토콜 내에서 PoS 변형을 사용하며, 이는 높은 속도와 병렬 처리를 특징으로 합니다. 검증자는 글로벌 대신 지역적으로 샘플링하여 의사결정에 참여하며, 이는 1초 미만의 시간 내에 합의가 이루어지도록 합니다.

• 알고랜드 (ALGO): Pure Proof-of-Stake (PPoS) 모델을 구현하여 보안과 합의를 모든 ALGO 토큰 보유자에서 무작위로 선택된 위원회를 통해 달성합니다. 최소 지갑 잔고로도 참여할 수 있으며, PPoS 알고리즘은 자금을 잠그지 않고도 참여할 수 있습니다.

오늘날, PoS는 블록체인 기술 발전의 중요한 이정표가 되었으며, 에너지 효율적이고 경제적인 합의 모델을 제공합니다. PoS는 더 많은 참여자들이 검증에 참여할 수 있도록 하여 네트워크 탈중앙화를 증가시키고, 접근성을 낮추며, 분산화의 강화를 가능하게 합니다. 이더리움, 카르다노, 아발란체와 같은 현대 네트워크는 PoS의 잠재력을 확장성과 보안 측면에서 이미 입증하고 있습니다. 이러한 장점을 감안할 때, PoS는 점점 더 미래의 탈중앙화된 생태계의 기초가 되고 있습니다.

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