1. 트릴레마란

블록체인 트릴레마는 확장성, 탈중앙화, 보안이라는 세 가지 요소를 모두 만족할 수 있는가에 대한 개념입니다.
확장성(scalability): 사용자 수가 늘어나더라도, 유연하게 대응할 수 있는 정도. 블록체인에서는 노드 수의 증가에 따라 TPS가 증가하지 않는 문제와 연관되는 개념입니다.
탈중앙화(decentralization): 블록체인은 기존의 서버-클라이언트 관계가 아니라, 개별 노드들의 자발적이고 자율적인 연결에 의한 P2P 방식으로 동작합니다.
보안(security): 블록체인 내의 프로그램이나 데이터를 권한이 없는 이용자가 사용할 수 없도록 제한하고, 외부의 공격으로부터 프로그램을 보호합니다.

(1) 확장성

블록체인 네트워크가 트랜잭션을 얼마나 빨리 처리할 수 있는지를 나타냅니다. 확장성에 관련된 개념인 TPS는 초당 트랜잭션 처리 속도로, 블록체인 네트워크의 성능지표를 나타냅니다.
비트코인은 확장성이 제한적이어서 비트코인 캐시로 하드포크했습니다. 이더리움은 확장성 문제로 알트코인이 등장하게 되었습니다.

(ex) 확장성을 개선하기 위한 3세대 암호화폐들
이오스, 트론, 에이다, 이오스트

(2) 탈중앙화

네트워크가 중앙 집권화된 서버로 운영되는 것이 아닌, 노드 간 자율적으로 운영되는 것을 말합니다. 탈중앙화 네트워크는 훨씬 더 기본적인 수준에서 합의(Consensus)를 통해 의사결정을 내립니다. 그러나, 최적의 탈중앙화를 달성하면, 네트워크 처리량이 감소하는 경향이 있습니다. 더 많은 채굴 노드의 합의를 통해 네트워크를 보호하면, TPS가 떨어집니다.

(3) 보안

데이터나 프로그램이 보호되어 있고, 권한이 없는 사용자나 악의적인 사용자의 접근을 막는 것을 뜻합니다.
블록체인 위에서 발행된 화폐라는 뜻을 가진 암호화폐는 암호화되어 있어서, 익명성과 함께 안정성을 가지고 있습니다. 비트코인과 이더리움의 PoW, Pos는 해킹 불가능 영역에 들어왔습니다. 그런데 이런 채굴방식과 합의 알고리즘을 사용하고도 해킹을 당하는 코인들이 있습니다. 대표적으로 이더리움클랙식과 비트코인 골드가 있습니다. 이들이 해킹을 당하는 이유는 알고리즘의 허점이 아니라, 참여 노드 수가 적고 해시율(Hash Rate)이 낮아졌기 때문입니다.

2. 이들의 관계

scalability - decentralization 반비례: 확장성을 TPS와 함께 생각해보면, 시스템에 참가자가 많을 수록 거래에 동의하는데 걸리는 시간이 길어지므로 참가자가 많아질 수록 커지는 탈중앙화와는 반비례합니다.

비트코인 tps: 7
이더리움 tps: 20
페이팔 tps: 200
알고랜드 tps: 1000
이오스 tps: 3800
비자카드 tps: 24000

(cf) 블록체인 네트워크에서 TPS가 낮다는 말은 수수료가 비싸진다는 말과 동일합니다.

scalability - security 비례: 보안 측면을 블록체인의 해시율(Hashrate)이라고 생각해보면, 해시율은 높을수록 확인시간이 짧아지고, 보안과 함께 확장성이 높아집니다.

비트코인이나 이더리움의 확장성 문제를 해결하기 위해서는 블록에 더 많은 정보를 담거나(블록 사이즈 조정), 노드들 간의 거래 합의 속도를 향상시켜야 합니다.

(1) decentralization

분산화는 채굴자 수, 풀 노드 수, 지리적 분포, 활성 개발자 수 등 다양한 수준에서 관찰할 수 있습니다.

• 장점
  탈중앙화를 통해 사용자가 단일 엔티티를 신뢰하지 않고도 합의를 유지할 수 있습니다.
  분산화는 시스템의 견고성을 증가시키기 때문에 바람직합니다.
• 단점
  분산화는 지연을 초래하고 네트워크 속도를 늦춥니다.
  중복성을 도입하기 때문에, 비용이 많이 듭니다.

(2) scalability

성능 저하 없이 더 많은 사용자, 더 많은 트랜잭션을 처리하기 위해 규모의 성장을 지원하는 블록체인 시스템 용량을 나타냅니다. 본질적으로 TPS 또는 체인의 처리량을 늘리기 위해 트랜잭션의 결제 시간을 줄이는 것이 목표입니다.
수요가 늘어남에 따라 시스템이 원활하게 운영될 수 있느냐를 확장성 문제라고 합니다.
(ex) 확장성 문제를 해결한 EOS, 비자는 평균 24000 TPS

- 확장성을 증가시키는 두 가지 방법
탈중앙화와 타협: 거래를 검토하는 엔터티 수를 줄입니다.
보안과 타협: 네트워크의 난이도 감소를 요구하는 블록 타임의 감소

(3) security

소스 코드의 보안 결함은 블록체인 기술의 성장을 저해하는 요소입니다. 보안은 블록체인이 거래를 취소할 수 없도록 하는 능력입니다. 네트워크 참가자가 보상을 받기 위해 리소스를 소비하도록 함으로써 가능합니다. 네트워크 참여자가 더 많은 리소스를 사용할수록 블록체인의 보안이 강화됩니다. (해시레이트의 증가)