블록체인 합의 알고리즘 비교 가이드: PoW 대 PoS

블록체인 기술의 분산형 분산 네트워크는 부패가 없는 시스템을 만들고 더 높은 보안, 투명성 및 불변성을 제공합니다. 이미 알고 있습니다! 하지만 중앙 권한이 없는 시스템이 어떻게 관리되는지 또는 거래에 대한 결정이 어떻게 검증되는지 자문해 본 적이 있습니까?

블록체인 기술의 가장 중요한 약속 중 하나는 커뮤니티가 트랜잭션이 진짜인지 확인하는 데 도움이 되는 신뢰할 수 없는 P2P 시스템입니다. 그러나 정확히 어떻게 그런 일이 일어나는지 궁금한 적이 있습니까? 음, 다른 블록체인은 블록체인 합의 알고리즘이라고 하는 다른 방법을 사용합니다.

합의 프로토콜이라고도 하는 이러한 알고리즘은 네트워크가 작동하는 규칙 집합입니다. 흥미롭게 들린다면 포괄적인 가이드를 읽고 블록체인 합의 알고리즘이 무엇인지, 그 목표, 작동 방식, 오늘날 가장 많이 사용되는 두 알고리즘의 차이점을 알아보세요.

블록체인 작동 방식

블록체인은 변경하거나 해킹할 수 없는 정보를 기록하는 시스템입니다. DLT(Distributed Ledger Technology)라고도 하는 블록체인은 분산 암호화 해싱을 사용하여 디지털 자산의 안전하고 투명한 기록을 생성합니다.

블록체인이 더 복잡한 시스템에서 실행되는 동안 비유는 작동 방식을 어느 정도 설명합니다. 블록체인 작동 방식을 가장 쉽게 설명하는 그림은 Google 문서입니다. Google Docs를 통해 생성된 모든 문서를 복사 및 전송하는 대신 팀 내에서 공유하고 배포할 수 있습니다.

Google 문서도구는 모든 팀원이 동시에 문서에 액세스할 수 있는 분산형 배포 체인을 사용합니다. 문서에 대한 모든 변경 사항은 실시간으로 기록되며 어떤 구성원도 잠기지 않으므로 투명합니다.

블록 체인의 모든 블록은 여러 트랜잭션을 전달합니다. 사용자가 블록체인에 새 거래를 추가할 때마다 거래 기록이 모든 참가자 원장에 추가됩니다.

마찬가지로 사용자가 체인의 한 블록을 변경할 때마다 모든 참여 컴퓨터에 변경 사항이 있음이 명백해집니다. 시스템을 손상시키려는 해커는 체인의 모든 분산 버전에서 체인의 모든 블록을 변경해야 합니다.

블록체인 합의 메커니즘이란 무엇입니까?

합의 메커니즘은 상위 중앙 권한이 없는 모든 그룹의 사람들이 결정을 내리고 계약 준수를 보장하는 공식입니다. 블록체인 합의 알고리즘은 블록체인 네트워크 내의 사용자 또는 피어가 블록체인의 실시간 상태에 대한 공통 합의 또는 합의에 도달하는 프로세스를 의미합니다.

합의 프로토콜을 통해 블록체인 네트워크는 분산 원장 내에서 보안을 보장하는 것 외에도 서로 다른 노트 간에 신뢰성을 달성하고 신뢰를 생성할 수 있습니다. 합의 알고리즘은 블록체인 내의 모든 블록체인 앱 또는 DApp 프로젝트의 필수적인 부분이 됩니다.

블록체인 합의 메커니즘은 일반적으로 다음 세 가지를 담당합니다.

• 그들은 체인의 다음 블록이 진실의 유일한 올바른 버전임을 확인합니다.
• 그들은 악의적인 공격자가 51%의 해시 파워를 달성하고 시스템을 강탈하고 체인을 성공적으로 포크하는 것을 방지합니다.
• 여러 노드를 포함하여 네트워크의 안정성을 보장하며 이는 네트워크의 무결성을 확인하는 가장 중요한 측면 중 하나입니다. 합의 메커니즘의 가장 중요한 요소는 사용자가 동일한 암호화폐를 두 번 사용하지 않도록 하는 것입니다(이중 지출).

신용 카드 및 직불 카드 회사와 같은 다른 금융 서비스 공급자는 블록체인 회사와 달리 회사가 네트워크를 제어하기 때문에 합의 메커니즘을 운영하지 않습니다. 시스템은 신용 카드를 사용할 때마다 정보를 중앙 데이터베이스로 보냅니다. 신용 카드 사용자는 회사가 거래 중에 데이터와 각 주문 프로세스를 모두 보호할 수 있다고 믿습니다.

신용 카드 회사만이 전체 네트워크를 제어하므로 모든 거래를 취소하거나 검열할 권리가 있습니다. 검열권과 분쟁 해결 능력 외에도 대부분의 중앙 집중식 데이터베이스는 해킹 및 부패의 위험에 매우 취약합니다.

블록체인과 암호화폐의 시대로 들어가십시오. 분산 네트워크 내에서 신뢰할 수 있고 변경 불가능하며 추적 가능한 P2P 거래를 수행하는 것이 가능해졌습니다. 이러한 네트워크에는 확립된 규칙을 준수하도록 강제하는 중앙 또는 상위 권한이 없기 때문에 다양한 종류의 블록체인 합의 알고리즘은 네트워크의 모든 참가자가 규칙에 동의하고 그에 따라 플레이하도록 합니다.

블록체인 합의 메커니즘의 목표

다음은 블록체인 합의 메커니즘의 주요 목표 중 하나입니다.

#1. 통합 계약

통합 합의를 달성하는 것은 합의 메커니즘의 주요 목표 중 하나입니다. 블록체인의 분산 네트워크에 내장된 프로토콜은 프로세스 중에 입력된 모든 데이터가 사실이고 정확하며 원장의 상태가 최신 상태로 유지되도록 합니다. 결과적으로 사용자는 반드시 동료와 신뢰를 구축하지 않고도 거래할 수 있습니다.

#2. 공동의 경제적 인센티브 창출

블록체인은 스스로 규제하는 무신뢰 시스템이기 때문에 모든 참가자의 이익이 일치해야 합니다. 이러한 상황에서 블록체인 합의 알고리즘은 경제적 인센티브를 규제하면서 선을 넘는 사람에게 보상하고 나쁜 행위자를 처벌합니다.

#삼. 공정성과 형평성

합의 프로토콜은 관심 있는 모든 사용자가 동일한 기본 사항을 사용하여 네트워크에 참여할 수 있도록 보장합니다. 결과적으로 블록체인 시스템의 탈중앙화 및 오픈 소스 측면을 정당화합니다.

#4. 결함 제거

합의 메커니즘 방법은 또한 블록체인이 일관되고 신뢰할 수 있으며 결함이 없도록 보장합니다. 즉, 시스템이 장애 및 위협을 포함하여 항상 독립적으로 작동할 수 있습니다.

블록체인 합의 알고리즘 유형: 작업 증명 vs. 지분 증명

블록체인 생태계에는 수많은 합의 알고리즘이 있으며 더 많은 알고리즘이 계속 개발되고 있습니다. 따라서 모든 사용자 또는 기업가는 서로 다른 합의 메커니즘의 기능을 잘 알고 있어야 하며 불량한 메커니즘을 식별하는 방법을 알아야 합니다. 블록체인 합의 알고리즘의 기본 사항을 학습한 후에는 가장 널리 사용되는 두 가지 합의 방법의 장단점을 발견할 시간입니다.

작업 증명(PoW) 및 지분 증명(PoS)은 가장 널리 사용되는 블록체인 합의 방법입니다. 둘 다 P2P 트랜잭션이 확인되고 중앙 권한 없이 블록체인의 공개 분산 원장에 추가되는 프로세스를 규제합니다. PoW와 PoS의 차이점을 알면 포트폴리오의 암호화폐를 쉽게 평가할 수 있습니다.

작업 증명(PoW)이란 무엇입니까?

작업 증명 합의 방법은 이메일 스팸을 처리하기 위해 1990년대 초에 데뷔했습니다. 컴퓨터가 이메일을 보내기 전에 소량의 작업을 수행해야 한다는 아이디어가 있었습니다. 이 작업은 합법적인 이메일 한두 개를 보내는 사람에게는 사소한 일이었지만 대량 이메일을 보내려는 사람에게는 엄청난 양의 리소스와 컴퓨팅 성능이 필요했습니다. 비트코인의 창시자인 사토시 나카모토는 비트코인의 백서에서 디지털 화폐 기술을 최초로 적용한 인물입니다.

ㅏ. 블록체인 주문

블록체인이 연대순으로 정렬된 트랜잭션 그룹을 나타내는 일련의 블록으로 구성되어 있다는 것을 이미 알고 있습니다. 작업 증명 기반 블록체인의 첫 번째 블록은 소프트웨어에 하드 코딩되며 블록 0 또는 제네시스 블록이라고 합니다. 첫 번째 블록은 이전 블록을 참조하지 않지만 블록체인에 들어가는 다른 모든 블록은 이전 블록을 참조해야 합니다. 각각 업데이트된 원장의 사본을 가지고 다닙니다.

비. 에너지 사용

작업 증명 알고리즘은 참가자(암호화폐 채굴자) 중에서 원장을 조정할 수 있는 사람을 결정하기 위해 경쟁적인 경쟁을 사용합니다. 채굴자는 네트워크 규칙에 따라 유효한 블록을 제안할 수 있는 자격을 갖추기 위해 계산 에너지를 사용해야 합니다.

노드로 알려진 비트코인 ​​소프트웨어를 실행하는 컴퓨터는 트랜잭션을 검증하고 이중 지출을 방지하며 제안된 블록이 체인에 합류해야 하는지 여부를 결정합니다. 비트코인 채굴자들은 해싱이라는 프로세스를 통해 복잡한 수학적 합을 풀어 새로운 블록을 생성할 기회를 얻기 위해 서로 경쟁합니다. 수학적 문제는 해결하기 어렵지만 네트워크는 올바른 솔루션을 쉽게 확인할 수 있습니다.

씨. 참여

PoW 합의 방법은 계산 능력과 암호화를 결합하여 합의를 구축하고 블록체인에 기록된 거래를 검증합니다. 해싱 프로세스에 참여하는 채굴자는 새로운 블록을 체인에 추가할 수 있는 자격을 갖추기 위해 수학적 문제에 대한 정답을 생성해야 합니다.

참여하는 채굴자들은 블록의 정보와 결합되고 해시 기능 컴퓨터를 통과할 때 알고리즘에 의해 미리 설정된 조건과 일치하는 솔루션을 제공해야 하는 의사 난수 문자열을 추측합니다.

답변이 도출되면 시스템은 다른 채굴자가 그 유효성을 확인할 수 있도록 승리한 해시를 네트워크에 브로드캐스트합니다. 다른 채굴자가 해시를 검증하면 해당 블록이 블록체인에 추가되고 성공한 채굴자는 블록 보상을 통해 보상을 받습니다.

디. 보상 분배

네트워크 내에서 유효한 것으로 승인된 블록을 채굴하는 사람은 일반적으로 새로운 암호화폐인 블록 보상을 받습니다. 비트코인과 같은 암호화폐의 경우, 블록체인은 주어진 수의 블록이 생성된 후 블록 보상 금액을 체계적으로 줄여 총 자금을 유한하고 디플레이션 상태로 유지합니다.

지분 증명(PoS)이란 무엇입니까?

지분 증명(PoS) 합의 방법은 2012년에 데뷔한 PoW의 개정안입니다. 올바른 해시를 생성하기 위해 서로 경쟁하는 컴퓨터에만 의존하는 대신 PoS 합의 프로토콜의 목적은 소유권을 통해 참여를 허용하는 것입니다. 특정 암호화폐의 목표는 주로 블록체인 주문을 결정하기 위해 PoW의 높은 에너지 소비를 처리하는 것이었습니다.

PoS 알고리즘은 블록체인에 다음 블록을 제안하기 위해 코인 소유자 중에서 의사 무작위로 노드를 선택하기 위해 미리 결정된 일련의 요소를 사용합니다. 검증을 위해 블록에 서명하고 블록체인에 제안하는 것 외에도 블록 내 트랜잭션의 유효성을 검증하는 것은 선택된 노드의 역할입니다.

ㅏ. 블록체인 주문

PoW 메커니즘과 마찬가지로 PoS 합의 방법은 연대순으로 정렬된 일련의 블록으로 구성됩니다. PoS 기반 블록체인 내의 첫 번째 블록도 제네시스 블록 소프트웨어에 하드코딩됩니다. 블록체인에 추가되는 모든 후속 블록은 이전 블록을 참조하고 업데이트된 원장의 전체 사본을 가지고 있어야 합니다. 그러나 PoS 방식과 달리 참여 노드는 블록을 추가하기 위해 선택되기 위해 경쟁하지 않습니다. 결과적으로 새로운 블록은 일반적으로 채굴되는 대신 위조되거나 주조됩니다.

비. 에너지 사용

PoS 기반 블록체인은 에너지 효율적인 시스템을 사용하여 누가 새로운 블록을 제안할 수 있는지 결정하고 높은 에너지 소비 및 컴퓨팅 성능에 의존하지 않는 것으로 유명합니다. PoS 합의 메커니즘의 지지자들은 개별 노드가 서로 경쟁하는 대신 새로운 블록을 생성하는 비즈니스를 할당받는 환경 친화적인 메커니즘이라고 주장합니다.

PoW 채굴과 PoS 채굴은 모두 에너지 소비가 필요하기 때문에 채굴 및 채굴 노드는 석탄과 같은 온실가스 배출원보다는 수력, 풍력 또는 태양열과 같은 재생 가능한 자원에서 나오는 가장 저렴한 형태의 전기를 사용하도록 동기를 부여받습니다.

PoS 채굴자는 소량의 에너지를 필요로 하는 활성 인터넷 소스만 필요로 하는 반면, PoW 채굴자는 블록 생성 기회를 얻기 위해 특수 하드웨어(GPU), 채굴 장비 및 기타 고가의 장치를 구입해야 합니다.

씨. 참여

PoS 합의 방법에 참여하고 체인에 블록을 추가하도록 선택될 기회를 얻으려면 사용자는 특정 스마트 계약에서 특정 양의 블록체인 토큰을 스테이킹하거나 잠글 필요가 있습니다. 참여자로 선정될 확률은 스테이킹한 암호화폐의 양에 따라 결정됩니다.

악의적으로 행동하거나 규정된 규칙을 위반하는 사용자는 처벌로 지분을 잃을 수 있습니다. PoS 알고리즘은 가장 부유한 노드만 선호하는 것을 피하기 위해 몇 가지 다른 결정 요소를 사용하며, 그 중 일부는 순수한 무작위화 또는 노드가 코인을 스테이킹한 횟수를 포함합니다.

디. 보상 분배

PoW 합의 메커니즘과 마찬가지로 유효한 블록을 성공적으로 제안한 사용자는 블록체인의 암호화폐를 참조하여 블록 보상으로 보상을 받습니다. 그럼에도 불구하고 코인 소유권이 선택을 결정하기 때문에 일부 암호화폐 거래소는 정기적인 지불에 대한 대가로 사용자를 대신하여 스테이크를 배치하여 스테이크 서비스를 제공합니다.

PoW 대 PoS: 미래는 어디에 속합니까?

작업 증명과 지분 증명 블록체인 합의 알고리즘에 대한 우리의 평결은 둘 다 동일한 목적을 달성하기 위해 다르게 작동한다는 것입니다. 그러나 지분 증명은 시장에서 아직 비교적 새로운 것이기 때문에 그들 중 누가 완전한 승자인지 판단하는 것은 불공평할 수 있습니다.

PoW는 Bitcoin 및 Ethereum과 같은 대부분의 원래 블록체인에서 전통적인 합의 메커니즘이었습니다. 그러나 Ethereum은 새로운 합의 방법의 잠재력을 보여주기 위해 새로운 PoS 프로토콜을 채택하는 과정에 있습니다.

PoW 합의 메커니즘은 시간의 시험을 견뎌 왔으며 블록체인을 보호하는 방법으로 입증되었습니다. 그러나 네트워크 확장성에 부정적인 영향을 미쳐 트랜잭션에 악영향을 미쳤습니다. 요즘에는 엄청난 컴퓨팅 성능을 갖춘 대규모 중앙 집중식 채굴 조직이 이를 인수하여 관련 비용을 지속할 수 없기 때문에 개인은 채굴할 기회를 거의 얻지 못합니다.

반면에 PoS 알고리즘은 더 에너지 효율적이며 그 아래의 네트워크는 더 높은 확장성과 더 효율적인 거래를 즐깁니다. 그러나 이 메커니즘은 참여자가 보유한 암호화폐에 대해 보안 수준이 낮습니다.

결론

PoS는 PoW 메커니즘에 내재된 결함을 해결하기 위해 등장했으며 물론 에너지 효율성 측면에서 번성했습니다. 그러나 Bitcoin이 PoW에 고정되어 있고 Ethereum이 PoS에 끌린다는 점을 고려할 때 두 블록체인 합의 알고리즘은 가까운 미래에 있을 수 있습니다.

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