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블록체인 개발할뻔

체인 알고리즘 방식의 문제점과 그에 대안

by 응디잉 2022. 6. 29.

체인이란 전 블록의 해시가 다음 블록의 구성요소가 되는 방식으로 여러개의 블록이 마치 쇠사슬처럼 서로 연결된 형태를 말합니다. 
다수의 거래 기록을 암호화하여 체인처럼 연결함으로써 위조를 방지하고 탈중앙화된 분산저장 방식으로 데이터를 관리하는 형태입니다. 블록체인은 가장 대표적인 알고리즘입니다. 탈중앙화 분산 저장, 위변조 방지 등 많은 장점이 있으나 사이즈가 작아 확장성이없고 처리속도가 느리다는 단점이 있습니다.

확장성 문제 
블록체인의 구성인 블록은 최대의 크기가 정해져 있기때문에 확장성에 관한 문제가 생기고 있습니다. 
초기 사용자가 많지 않았을 당시에는 사이즈 제한이 큰 문제가 되지는 않았습니다. 하지만 사용자의 수가 급진적으로 증가하면서 , 블록 안에 담을 수 있는 최대 데이터 한도를 초과하는 경우가 발생하고 있습니다. 비트코인의 경우 최대 하나의 크기가 1MB 로 제한 되어 있기 때문에 , 하나의 블록당 대략 2천건 정도의 트랜잭션을 기록하면 더 이상 기록할 공간이 부족하게 됩니다. 이러한 경우 해당 트랜잭션은 기록되지 못하고 뒤로 밀리게 됩니다.  더 높은 수수료를 지급하게되면 순서에 상관없이 우선적으로 기록 될 수 있으나, 이로 인하여 수수료 인플레이션이 발생할 수 있습니다. 비트코인의 경우 2017년 사용자의 디지털 서명 부분을 기록하지않고 제외함으로써 더 많은 해시 데이터를 저장할수 있도록 세그윗 이라는 일시적 조치를 취하였습니다. 
일시적인 방편일뿐이나 근본적인 문제는 해결되지 않고 있습니다. 블록 자체의 사이즈를 증가시키자는 제안도 있었으나 그로 인하여 미사용 공간을 낭비하게되고, 전체 블록체인이 무겁고 느려지는 문제가 생길 수 있습니다.

느린 속도 
여러가지 장점에도 불구하고 처리속도가 매우 느리다는 중대한 단점을 가지고 있습니다. 
하나의 거래가 발생하면 즉시 처리하지 못하고 다수의 거래내역이 모여 하나의 블록을 구성할때까지 기다려야 합니다.  예를 들어 비트코인의 경우 하나의 블록을 구성하려면 약 10분 정도가 소요됩니다. 그 블록이 네트워크에서 확인을 받으려면 1시간 이상 기다려야 하는 경우도 자주 발생하고 있습니다. 이에 따라 비트코인 같은 블록체인 기반의 암호화폐를 일상생활에서 결제수단으로 사용하려는 것은 사실상 불가능 합니다. 암호화폐를 가치의 저장수단으로 이용할 수 는 있어도 일상생활에서 사용하기 어려운 것은 알고리즘 자체의 한계 때문입니다. 

확장성 문제와 느린속도를 해결하기 위하여 일부 기능을 개선한 새로운 알고리즘들이 나오고 있습니다. 
라이트닝네트워크는 기존 느린속도를 해결하고 빠른속도를 구현하기 위하여, 개별 거래는 별도의 채널에서 처리합니다. 
그 이 후 결과만 블록체인에 기록하는 방식으로 작동하는 알고리즘입니다.
이와 유사한 방식으로 개발된 플라즈마 알고리즘이 있습니다. 모든 거래 내역을 메인에서 처리하지않고 별도의 차일드에서 처리한 뒤 결과만 메인에 전달하는 방식으로 작동됩니다. 플라즈마를 개량하여 플라즈마캐시 라는 알고리즘도 등장하였습니다. 기존처럼 모든 사용자가 블록을 다운로드하여 검증하지 않고, 개별 사용자가 관심을 가진 특정 블록만 추적함으로써 처리속도를 향상 시켰습니다. 
이런 새로운 알고리즘의 등장으로 기존 느린속도를 개선하고 좀 더 빠른 속도를 기대할 수 있게 되었습니다.

기술이 널리 확산 되면서 다양한 암호화폐가 나타나고 각자의 독립적인 체인을 구축하였으나, 다른 체인과 데이터 전달이 되지 않는 불편함이 존재합니다. 
이를 해결하기 위하여 다른 블록체인과 연결하기 위한 알고리즘이 개발되었습니다. 더블체인이란 퍼블릭 블록체인과 프라이빗 블록체인을 연결한 체인입니다. 
예를 들어, 보안이 중요한 가정용 IoT 기기는 프라이빗 블록체인을 이용하고, 자동화된 결제를 위하여 퍼블릭 블록체인에 연결하는 방식입니다. 
인터체인은 다른 블록체인들을 서로 연결하기 위한 체인입니다. 
인터체인을 사용하면 A 라는 암호화폐로만 구매할 수 있는 상품이나 서비스를 인터체인으로 연결된 B 라는 다른 암호화폐로도 구매할 수가 있습니다. 
이를 구현하기 위한 암호 화폐에는 아이콘 이 있습니다. 

블록체인 자체를 넘어서려는 다양한 시도들이 이루어지고 있습니다. 
기존 블록체인 알고리즘의 한계를 극복하기 위한 다양한 개성방안이 등장하였습니다. 
그러나 기존 블록체인 알고리즘을 기반으로 일부 기능만 개선되었기 때문에 여전히 근본적인 문제는 해결되지 않고 일정한 한계를 가지고 있습니다. 
블록체인을 개선한 알고리즘 여깃 거래 처리 속도가 느리고 수수료가 발생되는 문제가 있습니다. 
결국 이 문제를 근본적으로 해결하기 위해서는 블록체인 자체의 구조를 바꿔야 합니다. 
처리 속도가 느린 것은 거래내역이 발생한 즉시 처리하지 않고 하나의 블록이 구성될 때까지 기다려야 하기 때문입니다. 
블록을 구성하지 않아야 속도 개선이 가능합니다. 
기존 블록체인과 다르게 블록이 없는 데이터 처리 알고리즘으로 해시 그래프와 탱글이 출현하였습니다. 
해시그래프는 하나의 노드가 다른 불특정 노드에 가십을 전달하는 방식으로 작동하는 알고리즘입니다. 탱글은 새로 발생한 거래가 이전에 발생한 2개의 거래를 확인 해 주는 방식으로 작동하는 알고리즘입니다. 
이 둘에는 블록이 존재하지 않지만, 기존 블록체인의 장점인 위조, 변조, 방지와 탈중앙화 분산 관리가 가능하면서도. 초당 수십만에서 수백만건 이상의 빠른 처리 속도를 구현해 내고 있습니다.

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