암호화폐 시장이 저조한 상황에도 불구하고 블록체인 프로젝트들은 새로운 기술을 적용하며 발전을 거듭하고 있다. 보안성을 높이면 속도가 떨어지지만, 이를 동시에 향상시키기 위한 샤딩, 하이브리드 합의 알고리즘 같은 기술들이 등장했다. 확장성을 높이려고 메인체인과 동일한 합의 알고리즘을 사용하는 사이드체인 개념도 등장했다.

이더리움 샤딩으로 1만4000 TPS 달성 전망

블록체인 업계에 따르면 이더리움은 1월 16일 수수료 절감과 채굴방식 변경을 위한 콘스탄티노플 하드포크를 진행할 예정이다.

하드포크란 블록체인 규칙이 변경될 경우 실시하는 일종의 소프트웨어 업데이트다. 변화가 적을 경우 소프트포크, 대규모 변화가 나타날 경우 하드포크라고 부른다.

콘스탄티노플 하드포크 핵심은 채굴 방식을 작업증명(PoW)에서 지분증명(PoS)으로 전환한다. PoW방식은 대규모 채굴자들에게 파워가 쏠리고, 51% 공격이 가능하다는 단점이 있다. 반면 PoS는 암호화폐를 특정량 이상 보유하고 있는 주주들에 의해 의사를 합의하고 결정한다.

이번 하드포크는 암호화폐를 채굴할 때 1회 채굴량을 3이더리움에서 2이더리움으로 줄여 발행량을 조절한다. 동시에 스마트계약 진행시 발생하는 수수료를 줄여 네트워크 효율성을 높인다.

아울러 이번 하드포크 이후 이더리움이 샤딩(Sharding) 기술을 도입할 가능성이 높아지고 있다. 지난해 10월 이더리움 데브콘4(Devcon4)에서 비탈릭 부테린은 이더리움의 완성 단계인 세레니티를 구성하는 주요 요소로 PoS 합의 알고리즘 캐스퍼(Casper)와 데이터를 분할 처리하는 방식으로 확장성을 높일 수 있는 샤딩을 소개했다.

샤딩은 블록체인 속도를 개선하기 위해 도입하는 기술이다. 블록체인은 동일 장부를 복제해 모든 참여자들이 나눠 갖기에 속도에서 많은 제약을 받는다. 이를 해결하려고 샤딩은 여럿이 참여해 기록을 열람하도록 트랜잭션이 드나드는 출입구를 다수 개방하도록 구현한다.

세레니티가 완성될 경우 이더리움은 1024개 샤드를 제공한다. 이렇게 되면 트랜잭션 처리 속도가 기존보다 1000배 빨라진다. 블록체인 업계에서는 이더리움 샤딩 기술이 이론적으로 TPS(초당 거래량 처리)가 약 1만4000에 육박할 수도 있다고 내다보고 있다.

글로스퍼·시그마체인 고유기술로 속도 향상

국내 블록체인 기업들도 속도 향상에 나서고 있다. 블록체인 기술 글로스퍼는 자체적인 DAG 구조를 스펙터 알고리즘을 통해 속도를 향상시키고, 보스코인은 새로운 합의 알고리즘으로 빠르면서도 블록체인 정신을 지킬 수 있는 방식을 채택하고 있다.

글로스퍼 블록체인 플랫폼 하이콘은 자체 개발한 ‘DAG∙스펙터 합의 알고리즘’을 장착했다.

비트코인과 이더리움은 블록을 생성할 때 데이터가 저장되는 블록이 한쪽에서 선형적으로 생성된다. 한 방향으로 일정하게 저장되는데, DAG는 여러 방향으로 블록을 생성할 수 있어 상대적으로 속도가 빨라진다. 다만 상대적으로 보안이 취약하다는 지적이 있다.

글로스퍼는 보안을 강화하고자 스펙터 기술을 적용했다. 스펙터는 블록 간 순서를 정하기 위해 블록 사이에 투표 알고리즘을 적용한다. 만일 잘못된 블록이 생성되거나 외부 개입이 나타날 경우 스펙터가 발동해 알고리즘을 통해 투표한다. 이를 통해 잘못된 부분을 사전에 방지할 수 있다.

글로스퍼에 따르면 하이콘은 자체 메인넷 가동 이후 지난해 12월 고스트 프로토콜 업데이트를 통해 초당 처리속도를 두 배로 높였다. 이를 통해 3000TPS를 달성할 수 있다고 글로스퍼가 설명했다.

싸이월드 출신이 창업해 주목받아온 시그마체인은 국제 공인 최고속도 블록체인이다. 시그마체인은 와이즈스톤 ICT시험인증연구소에 메인넷 블록체인 트랜잭션 처리율에 관해 시험성적서 발급을 요청했다. 그 결과 TPS가 무려 30만을 기록했다. 이는 이더리움(15 TPS)보다 2만 배 빠른 속도다. 효율적인 트래픽 대처로 디앱(dApp) 간 시너지 효과를 극대화하고 몰리는 순간 트래픽을 유연하게 대처하도록 설계한 덕분이라고 시그마체인 측은 설명했다.

인터체인과 사이드체인으로 블록체인 간 연결 지원

블록체인의 단점으로 지적돼온 확장성을 높이기 위해 인터체인과 사이드체인 개념이 도입되고 있다.

인터체인은 합의 알고리즘이 서로 다른 블록체인이 서로 데이터를 교환하고 공유할 수 있는 시스템이다. 이렇게 하면 퍼블릭 블록체인과 프라이빗 블록체인을 손쉽게 연결할 수 있다.

코스모스, 폴카닷 같은 프로젝트가 추진되고 있으며 국내에서는 아이콘루프의 ‘아이콘’이 대표적이다.

인터체인은 블록체인 간 통신을 가능하게 한다는 장점이 있다. 하지만 수많은 블록체인이 연결된 인터체인에서 오류가 발생하면 파급력이 커진다. 따라서 지속적인 유지관리가 필요하고 새로운 시스템 개발이 꾸준히 이뤄져야 한다.

인터체인과 다르게 사이드체인은 서로 다른 블록체인에 브릿지(다리)를 놓는 기술이다. 사이드체인에서는 메인체인과 동일한 합의 알고리즘 코드를 사용하는 블록체인을 연결한다. 이렇게 하면 연결된 블록체인 성능을 높이는 효과를 거둘 수 있다.

블록체인 업계 관계자는 “인터체인은 서로 다른 알고리즘 블록체인을 연결해 확장성을 높이는데 주력하는 개념이고 사이드체인은 메인체인 성능을 개선하는 효과가 있다”면서 “당장은 인터체인이나 사이드체인이 필요없는 단계지만 블록체인 참가자가 늘고 디앱이 활성화되면 반드시 필요한 기술이 될 것”이라고 말했다. 

[테크M=김태환 기자(kimthin@techm.kr)]