지분 증명 (PoS)
다른 명령
지분 증명(Proof-of-Stake)은 블록체인 네트워크에서 새 블록을 생성하고 검증하는 권한을 해당 가상자산의 보유 지분에 비례해 부여하는 합의 알고리즘이다. 연산력을 경쟁적으로 투입하는 작업 증명(PoW)과 달리, 참여자가 자산을 네트워크에 예치(스테이킹)해 검증에 참여하고 그 대가로 보상을 받는다.
- 컴퓨터의 연산력 대신 예치한 가상자산의 양에 따라 블록 생성 권한을 정한다
- 작업 증명보다 전력 소모가 훨씬 적다. 이더리움은 지분 증명으로 바꾼 뒤 연간 전력 소비가 99.988% 넘게 줄어든 것으로 추정된다
- 부정행위를 하면 예치금을 잃게 해 공격을 억제한다
- 예치한 자산은 일정 기간 묶이고, 지분이 많은 참여자에게 권한과 보상이 몰릴 수 있다
작동 원리 및 검증 과정
지분 증명 체계에서는 채굴자 대신 검증인이 존재한다. 검증인이 되고자 하는 사용자는 일정량의 코인을 네트워크에 보증금으로 예치한다. 시스템은 예치된 지분의 양과 기간 등을 고려하여 무작위로 다음 블록을 생성할 검증인을 선출한다. 선출된 검증인이 블록을 올바르게 생성하면 보상을 받지만, 만약 허위 거래를 기록하는 등 부정한 행위를 저지르면 예치했던 보증금의 일부 또는 전부를 몰수당한다.
주요 특징
채굴 장비 경쟁이 없어 전력 소모가 적다. 채굴 장비 없이도 코인을 예치해 검증에 참여할 수 있고, 소량 보유자는 스테이킹 풀을 통해 참여한다. 네트워크를 장악하려면 많은 양의 코인을 직접 사들여야 하므로 51% 공격에 큰 비용이 든다. 한편 보상이 지분에 비례하므로 많이 가진 쪽이 더 많이 받는 구조이고, 스테이킹 풀이나 거래소에 예치가 몰리면 검증 권한도 그쪽으로 집중된다.
실무 예시
- 이더리움의 전환(The Merge): 스마트 계약 플랫폼인 이더리움이 채굴을 중단하고 지분 증명으로 전환했다.
- 스테이킹 서비스: 거래소나 개인 지갑에서 코인을 예치하고 검증 보상을 나눠 받는 서비스가 운영된다. 보상률은 정해져 있지 않고, 예치 기간에는 자산을 팔 수 없으며, 예치한 코인의 가격이 내리면 보상을 받아도 손실이 난다.
- 거버넌스 투표: 예치한 지분에 비례해 네트워크 업그레이드나 정책 변경에 투표권을 행사한다.
- 슬래싱(Slashing): 검증인이 고의로 네트워크를 방해하거나 이중 서명을 하면 예치금의 일부 또는 전부를 잃는다. 검증을 맡긴 이용자의 자산도 함께 줄어들 수 있다.
중앙화 우려와 해결 노력
자본이 많은 사람이 더 많은 권한과 보상을 가져가게 되어 부의 편중이 심화되고 중앙화될 수 있다는 비판이 있다. 이를 해결하기 위해 많은 프로젝트는 지분뿐만 아니라 위임, 평판, 스테이킹 기간 등 다양한 요소를 복합적으로 고려하여 특정 소수가 네트워크를 독점하지 못하도록 알고리즘을 고도화하고 있다.
스테이킹에는 자산 동결 기간과 검증인의 신뢰도에 따른 위험이 따른다.
출처
- NIST, Blockchain Technology Overview (NISTIR 8202)
- ethereum.org, Proof-of-Stake (PoS)
- ethereum.org, Ethereum Energy Consumption