돈 되는 글 58 - 코인에서 POS와 POW는 각각 뭘까?

1. 코인에서의 합의 메커니즘(합의 알고리즘)

코인에서의 합의 메커니즘(consensus mechanism)은 혹은 합의 알고리즘(consensus algorithm)은 블록체인 네트워크에서 트랜잭션의 유효성을 확인하고 블록을 생성하는 방법을 정의한 것을 말한다. 여러 노드들이 새로운 블록을 생성하려면 이 합의 메커니즘에 따라 투표를 해야 한다.

갑자기 웬 투표? 블록체인 네트워크에서는 여러 노드들이 동시에 트랜잭션을 처리하고, 새로운 블록을 생성하려 할 수 있습니다. 하지만, 같은 트랜잭션에 대한 중복 처리와 유효하지 않은 블록의 생성을 막기 위해서는 특정 합의 메커니즘에 따라 노드들의 투표가 필요합니다.

대표적인 합의 메커니즘에는 아래와 같은 것들이 있다. 그리고 각각의 합의 메커니즘은 장단점이 있기 때문에, 특정 사용 사례에 따라 적합한 합의 메커니즘을 선택해야 합니다.

작업증명 (Proof of Work, PoW)	채굴 등으로 해시를 찾는 작업 과정에 참여헀음을 증명해 코인을 받는 방식
지분증명 (Proof of Stake, PoS)	코인을 지분으로 가지고 있는(코인을 보유한) 것을 증명해 코인을 받는 방식
위임지분증명 (Delegated Proof of Stake, DPoS)	코인을 지분으로 가지고 있는 대상 중 특정 인원에게만 POS를 할 수  있도록 권한을 위임해 해당 특정 인원만 POS로 코인을 받는 방식
중요도증명 (Proof of Importance, PoI)	블록체인 네트워크에서의 활동량이 많음을 증명해 코인을 더 많이 받는 방식
권위증명 (Proof of Authority, PoA)	권위있는 기관에서 조건에 맞는 노드를 증명해 코인을 더 많이 받는  방식
용량증명 (Proof of Capacity, PoC)	노드가 가진 데이터 저장 공간의 크기가 높음을 증명해 코인을 더 많이 받는 방식
소실증명 (Proof of Burn, PoB)	자신의 코인을 소실(burn)시키면서 코인을 더 많이 받는 방식

2. 그럼 PoW와 PoS의 차이는 뭘까?

2-1. PoW와 PoS의 차이

블록체인과 관련된 코인 중 가장 기본적으로 알아야 할 합의 메커니즘 방식이 바로 PoW와 PoS다. 이 방식들이 코인계에서 가장 유명하고 대중적이고 기본적이기 때문이다! 그래서 이 둘의 차이를 정리해봤다.

 

POW(Proof of Work)와 POS(Proof of Stake) 모두 블록체인 네트워크에서 노드들이 새로운 블록을 생성할 수 있는 권한을 결정하는 알고리즘이다. 이 알고리즘을 사용하는 유명한 코인으로는 비트코인(BTC), 이더리움(ETH), 라이트코인(LTC), 모네로(XMR) 등이 있다. 그런데 이 PoW는 컴퓨팅 리소스를 소비하여 난이도에 맞는 해시를 생성하는 것으로, 새로운 블록을 생성할 수 있는 노드를 결정한다. 하지만 이를 위한 컴퓨팅 리소스 소비는 많고, 에너지 소비도 높다.

 

한편, PoS는 자산의 양(지분, stake)으로 블록을 생성할 가능성을 결정하는 방식으로, 컴퓨팅 리소스 소비가 적고 에너지 소비도 낮다. 또한, 블록을 생성할 확률은 자산의 양에 비례하기 때문에 많은 자산을 가진 노드가 블록을 생성할 가능성이 높아진다. 이 알고리즘을 사용하는 유명한 코인으로는 카르다노(ADA), 폴카닷(DOT), 코스모스(ATOM), 알고랜드(ALGO), 테조스(XTZ) 등이 있다.

 

2-2. PoW와 PoS 중 무엇이 더 좋은걸까?

PoW와 PoS는 두 가지의 다른 암호화 홀더 유지 방식이다.
PoW는 컴퓨터의 계산 능력을 사용하여 블록을 생성하고 유지하는 방식인데, 문제를 직접 푼 광부가 된다면 더 많은 코인을 직접 채굴할 수 있으면서 그에 대한 검증이 빠르다는 장점이 있지만, 높은 전력 소비와 환경 문제가 단점으로 알려져 있다.

POS는 코인 소유자가 블록을 생성하고 유지하는 방식인데, 전력 소비가 매우 적고 친환경적인 편이며, 코인을 보유하면서 수익을 얻을 수 있다는 장점이 있다. 그러나 이러한 시스템은 PoW에 비해 보안성이 약한 편이라는 단점이 존재한다.

이렇게 PoW와 PoS 두 방식 모두 장단점이 있으며, 어떤 방식이 더 좋은 것인지는 그 사용 방식에 따라 달라질 수 밖에 없다. 예를 들어 널리 사용되고 있는 분산형 네트워크를 중요시하는 사람들에게는 PoW가 더 좋을 것이고, 에너지 효율성과 암호화폐 채굴의 환경적 영향을 우려하는 사람들에게는 PoS가 더 나은 선택일 수 있다. 은행 예치하듯 간접적 투자를 하려는 사람에게는 PoS가 더 매력적일 수 있는 반면, 직접 채굴하고 보상을 받으려는 사람들에게는 PoW가 더 좋은 선택지라고 여길 수 있다. 즉, PoW와 PoS 사이에서의 선호도는 보안, 에너지 효율, 분산, 재정 인센티브(이자 등)와 같은 개별 우선 순위에 따라 달라지기에 뭐가 더 맹목적으로 좋다라고는 답할 수 없다.

 

2-3. PoW와 PoS의 미래

결론적으로 PoW와 PoS는 모두 암호화폐 산업에서 중요한 합의 알고리즘으로 각각 장단점이 있으며, 이러한 알고리즘의 미래는 블록체인 기술의 지속적인 발전과 개인, 조직, 정부의 우선순위에 달려 있을 것으로 보인다.

 

PoW는 분산형 네트워크, 특히 비트코인과 같이 보안과 분산을 우선시하는 네트워크를 확보하는 데 지속적으로 중요한 역할을 할 것으로 보인다. 그러나 에너지 효율 및 환경 영향 측면에서 어려움에 직면할 수 있다.
반면에 PoS는 특히 에너지 효율과 환경 지속 가능성을 우선시하는 네트워크에서 더 널리 채택될 가능성이 있다. 또한, 그것의 단순한 검증 프로세스와 진입 장벽 감소는 더 많은 개인과 조직이 검증자로서 네트워크에 참여하도록 유인할 수 있다.

전반적으로 PoW와 PoS의 미래는 블록체인 기술의 지속적인 발전과 사용자의 요구 및 더 넓은 생태계에 의해 형성될 것이다.