[문과취향 쉬운 블록체인] 블록체인 트릴레마(Trillema)

블록체인은 기존의 중앙화에 대한 반발로 탄생한 비트코인을 시초로 "분산화(Decentralization) 혹은 탈 중앙화"를 기본 이념으로 합니다. 암호화된 기술을 바탕으로 서버역할을 하는 노드들이 네트워킹되어 블록체인을 검증하기 때문에 쉽게 위,변조 할수 없는 높은 "보안성(security)"을 가지고 있습니다. 블록체인을 기반으로 한 화폐와 플랫폼들이 현재의 인터넷만큼 사용화 되기 위해서는 속도와 용량을 증대하는 "확장성(scalability)"이 반드시 필요합니다. 하지만 노드의 검증을 받는 분산화와 이를 바탕으로 한 보안성을 지키면서 확장성까지 추구하기란 쉽지 않습니다. 그래서 이 세가지는 블록체인에 있어 트릴레마(Trillema)입니다.

트릴레마는 세 가지 딜레마라는 뜻으로 세가지의 문제가 서로 얽혀 있어 어떠한 것을 선택하기 어렵거나, 어느것을 선택했을 때 다른 것에 악영향을 미치는 것을 뜻합니다. 이더리움의 창시자 비탈릭 부테린은 블록체인의 트릴레마로  ‘분산화(Decentralization), 보안성(security), 확장성(scalability)’을 꼽았습니다. 

블록체인 용어가 영어에서 한자어로 번역되면서 어렵게 느껴지는데 조금 쉬운 말로 풀어보면 다음과 같습니다. 

거래 : 결혼식
노드 검증(합의) : 증인의 인정
블록생성(원장) : 혼인서약서(무를 수 없음) 

A와 B가 결혼을 합니다. A가 B에게 반지를 건네고 둘은 부부가 되었습니다. 증인들이 이를 보고 인정하며, 결혼이 성사되었음을 주례가 알립니다. 그리고 다시는 돌이킬 수 없는 혼인서약서를 작성합니다. 결혼 성사가 발표되고 증인들이 만장일치로 이 둘의 결혼을 인정한 후 혼인 서약서 작성까지 10분이 걸립니다. 그리고 새로운 커플이 결혼을 하며 그들은 A와 B의 혼인 서약서 밑에 서약을 합니다. 

A와 B간의 거래가 이루어 지면, 둘간의 거래가 진짜 인지 확인하기 위해서는 노드의 검증(승인)이 필요합니다. 비트코인의 거래는 즉시 이루어 질수 있으나, 비트코인 네트워크가 거래를 블록에 포함하는데 10분 정도의 승인 시간이 소요됩니다. 이 과정을 합의라고 하는데 A가 B에게 결혼 반지를 주었고 그것을 지켜본 모든 이(노드)가 증인이 되었다 라는 것을 의미합니다. 그리고 이 합의는 블록체인에 포함되며 이 후 생성되는 블록체인에 계속 담기게 됩니다. (후속 결혼 커플 서약서가 이어서 계속 기록됨) 

수 많은 증인(노드)의 인정을 받았기 때문에 A와 B는 별도로 구청에 가서 혼인신고를 하지 않아도 부부임을 인정받을 수 있습니다. 중앙 기관인 <구청>에 신고하지 않아도 그들은 부부가 됩니다. 세상에 이런일이 나올법 하게 종종 A가 B의 동의없이 구청에서 몰래 혼인신고를 할수도 있습니다. 오직 중앙기관인 구청의 허락만 있으면 가능한 일입니다. 하지만 증인의 합의가 필요한 블록체인 결혼에서는 A의 사기 결혼은 이론적으로 불가능합니다.(증인의 51%를 매수하면 가능하나, 물리적으로 불가능합니다) 당연히 중앙기관의 간섭을 받지 않아도 되는 장점이 있습니다(검열 저항성) 

블록체인 상의 웨딩은 참을성이 필요해보입니다. 

하지만 구청에서 단 1분이면 가능한 혼인신고가 증인을 부르고 그들의 합의를 받아내고, 인정받기까지에는 더 많은 시간이 필요합니다. 이때문에 구청에서 하루에 1000쌍이 혼인신고가 가능하다고 하면, 블록체인에서는 100쌍 밖에 불가능 합니다. 

오늘 반드시 혼인신고를 해야 하는 커플에게 블록체인 웨딩은 참으로 답답합니다. 속도도 느리고 당연히 한꺼번에 많은 커플들이 혼인신고를 할수 없기 때문입니다. 바로 블록체인의 확장성의 문제가 여기서 발생합니다. 블록체인의 확장성 문제는 블록체인을 다른 분야로 확장하는 것에 대한 이슈가 아니라, 블록체인이 가지고 있는 장점인 분산화(증인)와 보안성(위변조 불가능)에서 발생하는 문제를 의미합니다. 

암호화폐 TPS 비교표

블록체인의 확장성의 문제를 해결하기 위해 많은 프로젝트들이 시도하고 있는 것은 초당 거래량을 의미하는 TPS(Transactions Per Second) 증대입니다. 비트코인이 7TPS, 이더리움이 20TPS 그리고 3세대 블록체인이라고 불리는 이오스가 3천 TPS 정도입니다. 이더리움의 경우 이더리움 플랫폼 위의 Dapp상에서 이루어지는 거래를 1초에 20건밖에 처리 할수 없는 속도입니다. 글로벌 카드사인 비자카드가 2만 TPS 정도라고 하니 그 속도차이가 느껴질것입니다. 최근 국내 업체가 100만 TPS의 블록체인을 개발했다고 발표했으며, 국내 대기업중인 KT도 2019년까지 10만 TPS로 속도를 개선하겠다고 밝힌바 있습니다. 

최근 많은 블록체인 프로젝트들이 TPS에 열을 올리고 있습니다만, TPS를 높이기 위해서 노드의 수를 줄이거나, 노드의 일부만 검증하는 방식을 적용해야 하기 때문에 네트워크 전체의 안정성을 보장하기가 쉽지 않습니다. 퍼블릭 블록체인보다 빠른 속도를 자랑하는 컨소시엄 블록체인이나 KT가 제시한 네트워크 블록체인의 경우 검증을 할 노드가 소수에 의해 컨트롤 되기 때문에 블록체인의 기본 이념인 분산화에 위배된다는 의견도 많습니다. 

이더리움의 경우 블록체인 트릴레마의 핵심인 확장성 문제를 해결하기 위해 캐스퍼, 플라즈마 등 다양한 방식을 고안하고 있습니다. 아직까지 그 결과가 명확히 나오지 않고 있어 세계적인 암호화폐 시장의 침체와 이더리움 플랫폼에 대한 불신 이 더불어져 이더(ETH)의 사망(종말) 예견까지 이끌고 있는 상황입니다.