3가지 문제가 각각 서로 영향을 주어, 3가지 중 어느 것을 선택하면 다른 부분이 악화된다.
💬 블록체인 트릴레마
블록체인이 확장성, 탈중앙화, 보안 세 가지 요소를 동시에 만족하는 것은 어렵다.
- 사용자 수가 증가하거나 네트워크의 규모가 커지면서, 데이터 처리량 또는 데이터 전송 건수가 얼마나 증가할 수 있는가.
- 즉, 블록체인 네트워크가 트랜잭션을 얼마나 빠르게 처리할 수 있는가? (TPS, Transaction Per Second) (But, 'TPS = 확장성'은 아님!)
- 네트워크가 중앙집권화된 서버로 운영되는 것이 아닌, 소규모 노드 간 자율적으로 운영되는 것.
- 데이터나 프로그램이 보호되어 있고, 권한이 없는 사용자나 악의적인 사용자의 접근을 막는 것.
💬 해시율
채굴의 성공 확률과 실제로 채굴에 성공한 시간으로부터 도출되는 이론값. 일반적으로 해시율이 높아져 연산량이 많아질 경우, 더 빠른 채굴이 이루어지기 때문에 채굴 난이도가 높아진다. 해시레이트는 시간이 흐를수록, 참여자가 늘어날수록 상승한다.
✔ 약점 1
블록에 거래가 포함될 때 속도의 지연 (블록 생성 주기, 데이터 크기 등 블록체인 플랫폼 구조에 따른 수수료와 리소스 할당의 문제)
✔ 약점 2
합의 노드들간 합의 과정에 소요되는 속도의 지연 문제 (합의 알고리즘과 네트워크 확장성 요구에 따른 네트워크 자체의 문제)
💬 샤딩(Sharding)?
검증자를 소규모 그룹으로 분리해 각 그룹이 서로 다른 트랜잭션을 동시다발적으로 처리하는 기술
트릴레마는 탈중앙화를 선택함으로써 발생하는 기회비용이 중앙화를 통해 얻을 수 있는 편익(확장성 등)과 동일함으로써 발생하는 문제점이다.
✔ 등장 배경
비트코인의 트랜잭션 속도가 느린 이유 = ‘블록의 크기와 담을 수 있는 트랜잭션이 한정되어 있다’고 보는 관점
✔ 솔루션
비트코인에서 체인분기(하드포크)됨. 블록의 크기를 기존에 비해 2~8배까지 확장함.
✔ 문제점1
제한된 확장성, 기존 구조를 거의 변경하지 않음. 미래에 트랜잭션과 노드 수가 증가할 경우에 대비가 되어있지 않음.
✔ 문제점2
자원의 중앙화, PoW 알고리즘이 자본의 집중으로 채굴권력을 분산시키지 못하고 있음. 비트코인 캐시는 4개의 주요 채굴농장들이 전체 채굴량의 55%정도 차지함. (채굴농장이 전체 블록체인 채굴 컴퓨팅 파워의 51%를 가지게 되면 정보의 소유권을 가지게 됨.)
✔ 등장배경
비트코인의 트랜잭션 속도가 느린 이유 = ‘저장해야 할 거래 내용이 많다’고 보는 관점
✔ 솔루션
‘라이트닝 네트워크’ (=오프체인 거래) 모든 거래 내용을 오프체인에 등록한 후 거래 내역을 종합해 최종 결과만 온체인(On-Chain)에 업로드하는 방식.
다중 키(Multi-Sinature)와 시간 잠금 계약(Hashed Timelock Contract)을 활용해 신뢰를 확보.
✔ 장점1
블록체인 상에서 거래가 이루어지지 않기 때문에 승인 대기 시간이 생략됨.
✔ 장점2
채굴자에게 수수료를 주지 않아도 되기 때문에 거래 수수료가 낮아짐
레이어 1 및 레이어 2 솔루션의 구현은 확장성, 탈중앙화, 그리고 보안을 충족하는 대안으로 여겨지고 있다.
💬 중첩 블록체인
- 분산형 네트워크 인프라 (메인 체인 / 보조 체인)
- 보조 체인(자식)에서 실행 → 작업 결과(부모)를 메인 체인에 보냄
- 메인체인의 처리 부담을 줄여 확장성을 기하급수적으로 향상시킴.
- 예) 오미세고 → Layer1-ETH 위에서 Layer-2 중첩 블록체인 활용
💬 상태 채널
- 블록체인(온체인)과 오프체인 트랜잭션 채널 간의 양방향 통신을 용이하게 함
- 트랜잭션 또는 트랜잭션 배치가 상태 채널에서 완료되면 채널의 최종 상태와 모든 고유한 전환이 기본 블록체인에 기록됨.
- 트릴레마 트레이드오프에서 상태 채널은 더 큰 확장성을 달성하기 위해 어느 정도의 탈중앙화를 희생함.
- 예) Bitcoin Lightning, Etherium Raiden, Liquid Network, Celer
💬 사이드체인
- 대규모 배치 트랜잭션에 상용되는 블록체인 인접 트랜잭션 체인
- 메인 체인과 독립적인 합의 메커니즘을 사용.
- 구조: 사이드체인(속도, 확장성) <—— 유틸리티 토큰(데이터 전송) ——> 메인체인 (보안 및 분쟁 해결 유지)
- 사이드체인 트랜잭션은 공개적으로 원장에 기록됨 (비공개 X)
- 사이드체인에 보안 침해가 일어났다? → 걱정 Nope 매인체인, 다른 사이드체인에 영향을 미치지 않음.