Proof of History (PoH): Solana의 혁신적인 합의 알고리즘

Solana core innovation: Proof of History

개요

블록체인 기술은 디지털 시대의 신뢰와 보안 개념을 혁신적으로 변화시켰지만, 고속 트랜잭션을 처리하는 분산 네트워크의 확장성은 여전히 도전 과제로 남아 있습니다. 이러한 문제를 해결하기 위해 Solana는 Proof of History(PoH)라는 고성능 합의 알고리즘을 도입했습니다. PoH는 Solana 네트워크가 초당 50,000건 이상의 트랜잭션을 처리할 수 있도록 하며, 네트워크의 확장성과 성능을 크게 향상시켰습니다. 이번 포스트에서는 Proof of History가 무엇인지, 그 작동 방식, 장단점, 그리고 다른 합의 알고리즘과의 차이를 살펴보겠습니다.

Proof of History란 무엇인가?

Proof of History(PoH)는 블록체인 내에서 '시간'의 개념을 도입한 새로운 합의 알고리즘입니다. PoH는 각 블록에 타임스탬프를 할당하고, Verifiable Delay Function(VDF)라는 암호화 기술을 사용하여 이 타임스탬프가 일정한 시간 안에 생성되었음을 증명합니다.

이 타임스탬프는 이전 블록과 현재 블록의 해시 값을 기반으로 생성되며, 이를 통해 블록체인에서 트랜잭션의 순서를 확실하게 정할 수 있습니다. PoH의 타임스탬프는 네트워크 전체에 방송되고, 모든 네트워크 노드에서 이를 검증하고 저장할 수 있습니다.

VDF는 계산적으로 복잡한 작업을 요구하지만, 그 결과는 빠르게 검증될 수 있습니다. 이를 통해 네트워크 내의 노드들이 타임스탬프가 올바른 시간에 생성되었는지 손쉽게 확인할 수 있으며, 사전에 계산된 타임스탬프는 블록체인에 추가될 수 없습니다.

PoH의 가장 큰 장점은 시간 동기화의 필요성을 제거한다는 점입니다. 이는 블록체인 네트워크에서 모든 노드가 동일한 시간을 공유할 필요 없이 효율적으로 트랜잭션을 처리할 수 있게 합니다.

Proof of History의 작동 방식

Solana의 PoH는 두 사건 간의 시간 경과를 검증하는 과정으로 작동합니다. 이를 위해 암호학적으로 안전한 함수가 일련의 계산을 수행합니다. 이 함수는 단일 코어 프로세서에서 순차적으로 실행되며, 각 계산의 출력이 다음 계산의 입력으로 사용됩니다.

PoH의 주요 과정은 다음과 같습니다:

1. 순차적 해시 계산:
   PoH는 순차적으로 동작하는 해시 함수에 의해 계산된 해시 체인을 사용하여 타임스탬프를 생성합니다. 이는 이전 해시 값을 기반으로 계산되며, 이를 통해 블록체인의 시간 경과를 증명합니다.
2. 데이터 타임스탬프 생성:
   PoH는 특정 시점에 데이터를 기록하고, 이 기록을 차후의 해시 계산 과정에 통합하여 해당 데이터가 특정 시간에 존재했음을 증명합니다.
3. Sealevel 프로토콜:
   Solana는 PoH와 함께 Sealevel이라는 병렬 처리 프로토콜을 사용합니다. 이를 통해 Solana는 여러 스마트 계약 코드를 동시에 실행할 수 있어 처리 속도와 효율성을 크게 향상시킵니다.

PoH는 Solana의 기본 암호화폐인 SOL을 활용하여 네트워크 내에서 트랜잭션을 촉진하며, Solana의 짧은 블록 생성 시간(400밀리초) 덕분에 빠르고 효율적인 트랜잭션 처리가 가능합니다.

Proof of History의 장점 및 단점

PoH는 블록체인 확장성 문제를 해결하기 위한 획기적인 합의 알고리즘이지만, 몇 가지 단점도 있습니다.

장점

• 빠른 트랜잭션 처리 속도:
  PoH는 각 트랜잭션의 순서를 모든 노드가 합의할 필요 없이 처리할 수 있어 매우 빠른 트랜잭션 속도를 자랑합니다.
• 확장성:
  PoH의 빠른 처리 속도 덕분에 네트워크는 초당 많은 트랜잭션을 처리할 수 있으며, 이는 실제 사용 사례에서 중요한 확장성을 제공합니다.
• 에너지 효율성:
  PoH는 PoW(Proof of Work)처럼 복잡한 계산을 필요로 하지 않아 에너지 소모가 적습니다.
• 탈중앙화:
  PoH는 단일 엔티티가 트랜잭션을 제어하지 않으며, 블록체인의 탈중앙화와 보안성을 유지합니다.

단점

• 복잡성 증가:
  PoH는 네트워크 구조를 복잡하게 만들 수 있으며, 이는 버그나 취약성의 위험을 증가시킬 수 있습니다.
• 높은 하드웨어 요구 사항:
  PoH의 VDF 계산은 강력한 하드웨어가 필요하며, 이는 초기 네트워크 참여 비용을 높일 수 있습니다.

PoH, PoS, PoW의 차이점

PoW(Proof of Work), PoS(Proof of Stake), PoH는 각각 다른 방식으로 블록체인 네트워크를 운영하며, 트랜잭션 검증 및 블록 생성 방식에서 차이를 보입니다. 이들의 주요 차이점을 표로 정리하면 다음과 같습니다:

	Proof of Work (PoW)	Proof of Stake (PoS)	Proof of History (PoH)
기본 개념	컴퓨팅 파워를 사용해 블록을 생성	암호화폐를 스테이킹한 검증자를 통해 블록 생성	VDF로 시간 경과를 검증하여 블록 생성
보상	채굴자에게 보상과 트랜잭션 수수료 지급	스테이킹한 자산에 따라 검증자가 보상	검증자는 블록 검증 수수료 획득
주요 기능	복잡한 퍼즐을 풀어 검증	소유한 자산을 통해 검증	타임스탬프를 통한 검증
보안과 효율성	보안성 높지만 비효율적	효율적이지만 보안이 다소 취약	확장성 향상, 기존 합의 알고리즘과 결합 가능
에너지 소비	높은 에너지 소모	PoW보다 적은 에너지 사용	에너지 집약적 계산이 필요 없음

결론

Solana의 Proof of History(PoH)는 기존의 PoW와 PoS에서 발견된 확장성 문제를 해결하는 데 있어 중요한 진전을 보여주었습니다. 빠른 처리 속도와 확장성, 에너지 효율성 덕분에 PoH는 블록체인 기술의 새로운 가능성을 열어주고 있습니다.

물론 PoH는 복잡성 증가와 하드웨어 요구 사항 등 몇 가지 단점이 있지만, 이 기술의 발전과 개선이 지속됨에 따라 PoH는 블록체인 공간에서 혁신의 주요 촉진제가 될 것입니다.

 

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