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치아 블록체인 리뷰 (중요 내용 요약 정리본)

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작성자 최고관리자 작성일 21-05-23 23:33 조회 1,124 댓글 0

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치아 블록체인 리뷰

  • 본 리뷰는 치아 백서를 참고로 제작되었습니다.

백서: https://www.chia.net/assets/ChiaGreenPaper.pdf

비즈니스 백서: https://www.chia.net/assets/Chia-Business-Whitepaper-2021-02-09-v1.0.pdf

  1. 치아 등장 배경 및 목표

비트코인은 모두에게 투명하게 공유되는 데이터베이스로써 누구도 신뢰하지 않고도 시스템에 기반한 신뢰를 구축할 수 있다는 것을 증명했습니다. 이로써 비트코인은 제3자에게 의존할 필요가 없는 새로운 금융 경제의 가능성을 제시하였습니다. 비트코인이 이처럼 신뢰할 필요 없이 신뢰할 수 있는 시스템을 구축할 수 있었던 핵심 기능 중 하나는 바로 PoW(Proof of Work, 작업 증명 방식)입니다. PoW는 수학적으로 무작위로 입증된 방식으로 트랜잭션 블록을 검증할 다음 사람을 선택하는 방법을 사용합니다. 비트코인을 개발한 사토시 나카모토는 이러한 검증을 위해 컴퓨팅 능력을 제공하는 “작업 단위”가 사용되지 않고 있는 모든 컴퓨터들의 CPU 용량이 되기를 희망했습니다. 그러나 현재 비트코인이 사용중인 PoW는 2가지 문제점을 갖고 있습니다. 첫번째는 상당한 자본과 저렴한 전력에 대한 액세스 권한을 통해 높은 컴퓨팅 파워를 가진 소수에게 지나치게 유리하여 탈중앙화가 약화된다는 점이며 두번째는 해시값 연산 과정에서 지나치게 많은 전력이 무의미하게 소모된다는 것입니다. 

이에 대해 치아는 블록체인의 유효성을 입증하는 컴퓨팅의 “작업 단위”를 사람들이 사용하지 않고 있는 CPU로 바꾸어 나카모토 컨센서스를 계승하면서 비트코인에 비해 탈중앙화되고 친환경적인 블록체인을 이루고자 합니다. 그리고 궁극적으로 더 빠르고 저렴하며 안전한 디지털 금융과 상거래를 통해 사회 혁신에 기여할 것이라 기대합니다. 

  1. 기술적 특징

    1. Proof of time and space

Chia Miners Are Already Causing an SSD Shortage Crisis Even Though It's Not  Available for Trading

출처: Chia network

치아 네트워크의 블록체인은 Proof of Time and space라는 새로운 나카모토 합의 알고리즘을 활용합니다. Proof of space는 하드 드라이브에서 일부 스토리지를 사용하지 않고 보관하고 있음을 증명하는 방법으로 사용자는 디스크에 암호화된 번호 모음을 생성하여 플롯에 저장함으로써 하드웨어에서 사용하지 않는 공간을 표시합니다. 이러한 사용자를 치아에서는 ‘파머(Farmer)’라고 하며 이들은 치아 네트워크 블록체인에서 새로운 블록의 유효성을 검증하는 역할을 수행합니다. 

Proof of Space는 이처럼 사용하지 않는 유휴 스토리지를 사용하여 블록체인의 유효성을 검증하기 위한 합의 알고리즘입니다. 미사용 하드 드라이브와 SSD를 사용하는 것은 현재까지 테라바이트 당 무작위로 데이터를 저장하는 데 있어 다른 대안이 없는 가장 효율적인 방법으로 Proof of Space는 이러한 유휴 스토리지의 증명을 빠르고 효율적으로 수행할 수 있습니다. 또한 Proof of Space는 스토리지 용도가 사용자의 필요에 의해 언제든지 변경될 수 있다는 점에서 다음 블록을 검증할 파머가 랜덤으로 선택될 것이라는 믿음을 제공합니다. 

한편 치아 네트워크는, 많은 공간을 확보하여 기존 블록과 경쟁하는 거래 내역을 만들고 이를 대체하려는 공격으로부터 보호하기 위해 Proof of Time, 이른바 시간 증명이라는 두 번째 구성 요소를 갖고 있습니다. 시간 증명은 블록 사이를 통과하기 위해 실제 시간(일반 벽시계 또는 탁상 시계 등에서 확인할 수 있는 물리적인 시간)을 필요로 하는 방법으로 계산하는 데 일정 시간이 걸리지만 확인 속도는 매우 빠른 검증 가능한 함수(VDF, Verifiable Delay Function)에 의해 구현됩니다. VDF는 검증을 위한 계산을 순차적인 절차로 바꾸어 비트코인에서 벌어졌던 과도한 경쟁과 에너지 낭비를 예방할 수 있으며 또한 다음 블록의 검증자가 무작위로 선택될 것이라는 확신을 더합니다. 

VDF는 비트코인과 마찬가지로 평균 10분당 32개의 블록이 완료되도록 동적으로 조절하는 매카니즘을 갖고 있습니다. 즉, VDF의 파밍 난이도는 블록 생성이 너무 느리면 난이도가 낮아지고 블록 생성이 너무 빠르면 난이도가 높아지며 이로써 평균 10분당 32개의 블록이라는 목표 시간을 일정하게 유지합니다. 이때, 만일 파밍 경쟁이 치열하여 치아 네트워크에 더 많은 공간이 투입된다면 파머들의 제공한 용량에 따른 기대 보상은 줄어들게 됩니다. 

  1. Chialisp

Chialisp는 기능 언어(functional language)의 일종인 Lisp를 기반으로 하는 치아 네트워크의 스마트 코인(하나의 패키지로 스마트 컨트랙트 및 스마트 거래 기능을 제공) 언어입니다. Chialisp는 치아 네트워크가 간단한 방법으로 보안성을 확보하면서 은행, 결제, 금융 등 다양한 어플리케이션에 활용되도록 광범위한 기능을 제공할 수 있게 도와줍니다. Chialisp의 주요 특징들 중 주목할 만한 것은 다음과 같습니다.

  1. Chialisp를 통해 치아 네트워크의 사용자는 양육권 및 청산 계약 등을 맞춤화하여 해킹, 우발적 손실 등 다양한 위험에 대한 보호를 강화합니다.

  2. Chialisp는 비트코인이 사용하는 UTXO 모델의 접근 방식을 기반으로 하되, Solidity처럼 높은 유용성의 제공을 추구합니다. UTXO 모델은 사용 가능한 코인을 공유 상태(shared state)를 통해 추적 관리하는 방식으로, 간단하면서도 신뢰할 수 있는 시스템입니다. Chialisp는 이러한 시스템을 바탕으로 우수한 보안성을 제공합니다.

  3. 치아 네트워크의 컬러 코인(Coloured Coin)은 Chialisp의 가장 강력한 스마트 거래 중 하나로, 비트코인의 컬러 코인(colored coin, 현실 자산을 비트코인 블록체인에서 관리할 수 있는 일련의 방법들을 은유적으로 지칭하는 표현)을 치아 네트워크에서 구현한 것을 의미합니다. 치아 네트워크의 컬러 코인은 치아 네트워크의 가장 작은 단위인 Mojo(치아의 1조분의 1)의 스마트 코인으로 표시되며 치아 네트워크의 모든 참여자가 자유롭게 정의하고 발행할 수 있도록 열려 있습니다. 이렇게 발행된 컬러 코인은 기존 치아 코인과 마찬가지로 Chialisp의 기능을 적용하여 활용할 수 있습니다. 

3) 치아 이코노믹스 - Chai 토큰(XCH) 발행 스케쥴

H9O0axd4lsKnOGqT8iwfCQr435Jp9iyaDxI_tpN9syrm3RouhIxJQd8h8dt1aVYn61Gr9u7E2VRqpf1mdPXmGk7cNhXzqvWpuqnPORexZ95a_9TxHopACoUi5f8TR2tD6eRqbuA

출처: https://messari.io/asset/chia/profile


치아는 메인넷 런칭에 따라 2100만 코인을 발행하여 치아 재단이 전략적 보유금으로 관리할 예정입니다. 치아 재단이 보유한 전략적 보유금은 치아 생태계의 프로젝트 지원, 주주 활동, 커뮤니티 발전 등에 사용될 계획입니다. 이후 치아는 블록이 생성될 때마다 파밍 보상으로 새로운 치아를 생성하여 제공합니다. 치아의 파밍 보상은 비트코인 보상 일정에 따라 설계되었지만 파밍을 위해 네트워크에 가입하는 공간의 변동과 Timelord 속도 증감에 따라 실제 보상은 계획과 다소 차이가 존재할 수 있습니다. 현재, 치아가 계획한 이상적인 코인 발행 일정은 다음과 같습니다. 

기간

10분당 발행 코인 개수

출시 후 ~ 3년

64

4년 ~ 6년

32

7년 ~ 9년

16

10년 ~ 12년

8

12년 이후

4


치아 네트워크는 총 발행량에 제한을 두지 않지만 파밍 보상은 시간이 지남에 따라 점차 감소하게 됩니다. 출시 후 6년이 지나면 파밍 보상은 그 날짜를 기준으로 전체 치아 코인의 42%를 차지하게 되며 파밍 보상이 전략적 보유금과 동일한 수치가 되는 데에는 약 21년이 걸릴 것입니다.

치아의 발행 계획은 인플레이션이 영구적으로 감소하는 특성을 갖고 있고 이로 인해 제한된 공급량을 가진 발행 시스템에 비해 상당한 보안상의 이점을 갖고 있습니다. 제한된 공급량을 가진 블록체인의 보상은 거래 수수료에 의존하는 시스템을 갖고 있으며 이는 거래가 적은 밤 시간에 채굴자가 블록을 생성하기 보다 최근 기록을 덮어 쓰도록 하는 인센티브로 작용하기 때문입니다. 그러나 치아는 코인 발행이 고정되어 있기 때문에 이러한 문제로부터 비교적 자유롭습니다. 

치아의 파밍 보상은 결국 거래 수수료가 보상으로 충분히 기능하면서 동시에 네트워크 공격의 인센티브가 되지 않도록 합리적인 수준을 유지하는 것을 목표로 하고 있습니다. 치아는 이를 위해 총 발행량을 정해두지 않고 고정 공급이라는 전략을 채택했으며 이로써 얻을 수 있는 수익의 기대치를 계산할 수 있게 만듦으로써 재정적인 불확실성을 감소시켜 네트워크 기여의 메리트를 늘리고자 합니다.


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