블록체인 트릴레마
트릴레마
블록체인 트릴레마
확장성, 보안성, 탈중앙화를 모두 충족하는 블록체인을 만들지 못하는 것을 의미함
확장성, 보안성, 탈중앙화
- 확장성 : 사용자 수와 거래 건수가 늘어나도 처리용량을 증가시킬수 있는 특성. TPS가 높다고도 표현됨
- 보안성 : 기밀성, 무결성, 가용성
- 탈중앙화 : 분산된 노드가 모여 자율적으로 운영되는 정도
확장성
확장성이 높다는 것은 아래의 특성을 가진 것을 의미한다.
- 높은 TPS
- 엄밀히 말하면 확장성 == TPS는 아니지만 쉽게 이해하고 넘어가자
- 미래의 트랜잭션 증가에도 대처 가능
- 사용자와 dApp이 증가해도 보안성과 탈중앙화 희생없이 속도를 유지할 수 있어야 함
확장성 문제를 해결하기 위한 노력들을 레이어 1, 레이어 2로 분류할 수 있음
보안성
보안성은 일반적인 기밀성, 무결성, 가용성을 보장한다는 의미와 동일하게 이해 가능하다. 네트워크에 참여하는 노드 수가 많고, 충분한 크기의 해시파워로 네트워크가 유지되면 보안성을 보장할 수 있다.
탈중앙화
네트워크가 서버-클라이언트 구조가 아닌 노드간 자율적으로 운영되는 특성으로 블록체인의 핵심 아이디어다. 블록의 생성과 네트워크 거버넌스는 합의 알고리즘이나 합의를 통해 이루어진다. 하지만 고도로 탈중앙화되어 있는 네트워크는 합의 과정의 복잡성으로 인해 확장성이 떨어진다.
세 요소의 상호작용과 한계
일반적으로 체인들은 탈중앙화 정도를 변화시켜 트릴레마 위에서 서비스의 지향점을 정한 형태를 취한다. 보안성은 희생하기 불가능한 특성이므로 많은 블록체인들은 탈중앙화와 확장성 사이에서 선택하는 형태로 구현되어 있다.
정리
- 확장성 중심의 네트워크는 보안을 희생한다.
- 보안성 중심 네트워크는 높은 해시파워를 요구하여 네트워크 유지에 많은 자원을 요구한다.
- 분산화는 합의과정의 지연으로 확장성이 떨어진다.
레이어 별 다양한 해소방안
트릴레마를 해소하기 위한 시도는 레이어1, 레이어2로 나뉠 수 있다. 레이어 1은 기존 체인 자체를 확장, 개선하는 것이고, 레이어 2는 기존 체인위에 추가적인 add-on을 만드는 것이다.
레이어 1
레이어 1은 블록체인 자체를 의미하므로 해당 체인을 코어단에서 개선하는 작업을 의미한다. 대표적인 레이어 1 솔루션은 아래와 같다.
- 합의 알고리즘 개선 : 세그윗, 이더리움의 POS전환
- 샤딩 : 트랜잭션을 작은 단위로 나눠 병렬처리 하는 것. 각 노드가 모든 사본을 보유하지 않고도 샤드 프로토콜을 통해 상태를 공유할 수 있게 함.
레이어 2
레이어 2는 체인위에 구축된 네트워크를 의미한다. 비트코인 네트워크에서 속도를 향상시키기 위해 구축된 라이트닝 네트워크는 레이어2 솔루션이다. 아래는 대표적인 레이어 2 솔루션이다.
- 롤업 : 레이어 1외부에서 수행한 트랜잭션을 레이어 1에 저장하는 방식이다.
- 중첩 블록체인 : TOSTUDY
- 상태 채널 : 라이트닝 네트워크, 라이덴 등이 대표적인 상태채널이다. 두 거래주체간 전용 채널을 개설하여 오프체인 트랜잭션을 수행한 후 최종 결과만을 메인 체인에 반영한다.
- 사이드체인: 기존 블록체인 옆에서 트랜잭션을 처리하는 체인이다. 사이드체인은 브릿지를 통해 블록체인과 연결되며 트랜잭션의 최종 결과만을 메인체인에 남겨놓는다.
- 브릿지는 한쪽에서 묶어놓고, 한쪽에서 만들어내는 방식으로 구현된다. 브릿지의 보안성이 매우 중요함
- 코스모스와 폴카닷은 브릿지를 고려해서 만들어진 레이어 1체인이다.
세대와 체인 공개 유형에 따른 트릴레마
확장성을 타협한 암호화폐
비트코인
이더리움
탈중앙화를 타협한 암호화폐
부테린과 댄 라리머의 논쟁
트릴레마 해소방안 연구
유망한 솔루션
알트코인
오프체인
플랫폼
트릴레마를 고려해야 하는 이유
