작업증명(PoW)

• 블록을 만드는데 충분한 계산 자원을 소모했다는 증명의 합의 알고리즘

• 고스트 프로토콜을 사용하여 블록이 결정됨. 고스트 프로토콜은 메인체인을 선택하는데 있어 가장 긴 체인을 채택하는 알고리즘.

  블록이 결정되는 방법 - 고스트 프로토콜(Ghost Protocol)❓
  고스트 프로토콜은 어느 체인이 가장 긴지 계산할 때 고아블록도 포함하여 네트워크 보안 손실 문제를 해결.
  어느 블록이 가장 큰 전체 작업증명을 가졌는지 계산하면서, 그 블록의 부모 블록과 조상뿐만 아니라 그 블록의 고아 자손까지도 더한다는 것

• 트랜잭션이 발생했을 때 유효한 트랜잭션인지에 대해 합의, 새로운 블록이 진짜인지 가짜인지 검증한다는 특징이 있음

• PoW의 대표적인 코인: 비트코인, 비트코인 캐시 등

• 장점: 보안성

블록체인의 취약점인 51% 공격을 방어하기 쉬움. 작업증명에서 51% 이상의 해시파워를 갖는것은 천문학적인 비용 발생하기 때문.

• 단점: 높은 채굴 난이도

채굴 난이도가 높아지면서 개인 채굴자는 채굴할 수 없는 수준이 됨. 또한 연산에 고사양 장비가 필요하게 되고 과도한 전력 소모로 에너지 낭비가 커짐.
단합으로 채굴권이 집중되는 문제가 생겨서 탈중앙화로부터 멀어지게 될 수 있음

지분증명(PoS)

• 보유하고 있는 암호화폐의 지분율에 비례해 의사결정 권한을 주는 합의 알고리즘

• 네트워크 참여자가 모두 블록을 검증 기회를 갖지만, 지분이 많을수록 검증 기회를 더 많이 얻음. 기회를 얻으면 블록 생성 권한과 거래 수수료를 보상으로 받음.
  -> 가진 재산에 비례해 보상이 주어짐

• 작업증명처럼 무의미한 논스값 찾기가 없어져 전기 소모량이 줌.
  -> 경제적, 친환경적이고 검증시간이 짧음

• 스테이킹한 자산을 통해 블록을 생성하기 때문에 비싼 장비X.
  => 스테이킹해둔 동안 코인을 묶어두고 있기 때문에 작업증명에 비해 다른 코인으로 이탈 가능성이 낮음

• PoS 대표 모델: 네오, 제트캐시, 퀀텀, 에이다, 피어코인, 코스모스

지분증명의 단점

• 지분율에 비례해 신규 자금을 배당하기 때문에 소수의 사람에게만 자금이 집중될 수 있음.
• Nothing at Stake Problem: 지분증명 방식의 최대 문제점.
  위험에 노출되지 않는 문제를 뜻하며, 네트워크가 분기될 때 블록 작성자가 위험에 처하지 않음.
  => 나쁜 행동에 대한 억제가 없음

위임지분증명(DPoS)

• 암호화폐 소유자들이 지분율에 비례하여 투표권을 행사하여 대표자를 선정하고, 대표자들끼리 합의하여 의사결정을 내리는 합의 알고리즘
• PoS가 자산이 있는 모든 사람이 참여할 수 있는 방식이라면, DPoS는 권한을 위임받은 특정 인원만 참여하여 블록을 생성하여 증명함
• 대표자들은 블록을 생성하고, 블록을 확정하기 위해서 2/3 이상의 승인이 필요
• DPoS 대표 모델: 이오스, 스팀, 비트셰어, 엘프, 테조스

장점

• 수수료가 없음
• 거래속도가 빠름
• 소규모 참여자도 이득을 볼 수 있음

단점

• 네트워크 보안
  블록체인은 탈중앙화되어 강력한 보안성을 지닌다는 특징이 있는데, 위임지분증명 방식은 대표자들의 수가 제한되어 있다보니 탈중앙화가 되지 않아 보안에 취약할 수 있음.
  또한 탈중앙화된 네트워크가 외부 공격에 강한 이유는 익명성 때문인데, 대표자를 선출하고자 한다면 대표자에 대한 정보를 밝혀야 한다는 딜레마가 있음.

• 대표자의 수
  네트워크가 커짐에도 불구하고 대표자 수가 일정하다면 상대적인 중앙화가 생길 수 있기 때문에 암호화폐를 보유하고 있는 사람들의 수가 많아지고 네트워크가 커질수록 대표자의 수는 늘어나야 함.
  하지만 대표자가 계속 증가하면 반대로 위임지분증명의 속도의 장점이 줄어드는 문제가 생김.