일상생활에 쓸 수 있는 암호화폐가 출현한다.

2019년 4월 16일 박창기 작성

10년 역사의 암호화의 사용자 증가가 미진한 이유는 무엇일까?

2009년 1월 Bitcoin 이 채굴을 시작한지 10년이 지났다. 아래표에서 보듯이 비트코인 하루 사용자는 60만, 이더리움은 30만명 정도이다. 다른 디지털 서비스에 비하면 성장속도가 느리다.

유튜브, 페이스북, 트위터 등은 사용자가 5천만명에 이르는데 2~4년 걸린데 반해암호화폐의 사용자 증가 속도가 느린 이유는 무엇일까? 느리고 비싸고 불편하기 때문이다.

탈 중앙화를 decentralized 유지하면서 빠르고 값싼 암호화폐 경쟁이 치열하다. 과연 누가 최후의 승자가 될 것인가?

일초에 몇 건의 거래를 처리하는지 TPS (Transaction per Second)가 중요하다.

1초에 처리 거래수가 비트코인은 3건, 이더리움 15건에 비해, EOS와 Cosmos는 3~4천 건에 이른다.

3000건 이상이면 당분간 충분하며 앞으로 하드웨어의 발달과 소프트웨어 기술 진보로, TPS 문제는 걸림돌이 되지 않을 것이다. 

어려운 과제는 거래확정시간 Transaction Confirmation Time/Commit latency 이다.

비트코인은 거래가 확정되는데 60분 정도 걸린다. 이더리움은 2분, 리플, 스텔라, 코스모스는 4~7초 걸린다. 국내외 송금에는 쓸만하지만, 일상생활에 쓰기는 어렵다.

가장 빠르다는 EOS는 1.5초가 목표다. 지하철이나 버스를 타고 내릴 때 1.5초도 너무 길다. 비자카드나 교통카드처럼 0.5 초 혹은 1초 이내에 처리되어야 한다. 그래야만 편의점이나 커피숍에서도 쉽게 쓸 수 있다.

컬러 플랫폼 Color Platform은 0.5초 내지 1초 이내에 거래가 확정되는 신개념의 암호화폐이다.

거래확정시간을 줄이려면 블록형성시간 Block Interval을 줄여야 한다. 

비트코인은 블록형성에 10분 걸리고 6개 블록이 연결되어야 하기 때문에 거래 확정에 60분 걸린다. 리플과, 스텔라, 코스모스는 한 개 블록으로 거래가 확정되므로 블록형성시간 4~7초와 거래 확정 시간이 같다.

블록형성시간이 0.5초인 EOS는 3개의 블록이 연결되어야 확정되므로 거래확정 시간이 1.5초이다. 

컬러는 블록형성시간 0.5초에 한번 블록으로 확정되는 동기적 Synchronous Byzantium Fault Tolerance 방식이므로 0.5초에 거래가 확정될 수 있다.

거래확정시간 commit Latency을 줄이기 어려운 이유는 무엇인가? 탈 중앙화 하기 위해서 노드 수를 늘리면 속도가 떨어지기 때문이다.

노드Node 수가 많은 비트코인과 이더리움은 절반 이상의 노드들이 서로 통신하면서 합의하는데 시간이 많이 걸리는 것은 당연하다.

그렇다고 카르다노, NEO, EOS처럼 7~21개 이내의 Node들로 구성하는 것은 탈중앙화 블록체인이 아니라는 비판을 받는다. 담합이나 매수에 의해 중앙화될 운명이기 때문이다. 

컬러팀은 노드 수를 늘리고도 거래 확정을 빠르게 할 방법을 찾는 숙제를 푸는데 2년이 걸렸다. 그 결정체가 컬러의 컨센서스 알고리즘 프리즘 Prism이다.

속도가 느려지는 것은 컴퓨터의 계산 속도보다는 컴퓨터 노드 간의 통신의 량이 많기 때문이다.

코스모스 Cosmos가 사용하는 텐더민트 Tendermint의 동기BFT합의Synchronous Byzantium Fault Tolerance 컨센서스 방식은, 단순하고, 보안에 감점이 있으나, 노드 수가 증가하면 통신량이 급증하여 속도가 현저히 떨어진다.

r개 노드가 각각 서로 통신하려면 (r-1)2 만큼의 통신횟수가 필요하다.

즉 21개의 노드의 통신횟수는 20 x 20 = 400 회이고

101개 노드의 통신횟수는 100 x 100 = 10,000 이며

1001개 노드의 통신횟수는 1000 x 1000 = 100,000으로 기하급수적으로 늘어난다.

이에 비례해 처리시간이 오래 걸린다.

아래 표는 텐더민트의 Validator node 수와 TPS의 상관관계이다. Node 수가 64 개 넘어가면 속도도 느려지고 TPS로 4000 수준으로 떨어진다. 

컬러팀은 7개 Leage그룹으로 병렬처리하는 방식으로 거래 확정 속도를 획기적으로 빠르게하는 컨센서스 알고리즘을 개발했고 몇 주 내로 소스코드를 공개할 것이다.

주요국가의 7개 지역의 데이터센터에 각각 7개씩 노드를 49개 설치하고 각 지역 안에서 컨센서스를 처리하면 7그룹이 병렬로 처리하여 속도를 획기적으로 개선한다.

우선 랜덤하게 선정된 Prime Block Builder가 Block을 만든 후 6개 지역에 있는 대표 노드로 블록을 보내고(Step 1) 각 지역에서 7개 노드 중 5개 이상이 컨센서스를 이룬 후(Step 2) 다시 7개 지역 대표 7개 중 5개 이상이 합의를 하면 (Step 3) 블록이 확정되는 방식이다.

49개의 노드를 7개 리그를 구성하여 병렬처리 하는 방식과 통상적인 BFT 방식의 처리 속도를 이론적으로 계산해 보면, 아래의 표와 같이 통상적인 방법은 1.11초 걸리는 반면 프리즘의 7개리그 방식은 0.41초 걸린다.

여기에 2가지의 특허출원하고 있는 기술과 결합한 프리즘 컨센서스는 세계에서 가장 빠르고도 안전한 컨센서스 알고리즘이라고 자부한다.

이 외에도 여러 기술이 결합되고 10개 이상의 dApp들이 단일 통화 CLR을 쓰는 에코시스템을 만들어 나갈 컬러플랫폼은 암호화폐계의 기축통화로서 한 축을 이룰 것을 목표로 한다.

다음 편에서는 경제적 인센티브와 정치적 거버넌스Governance 구조를 통해서 어떻게 탈 중앙화를 이루며 장지적으로 진화되며 지속가능한 설계를 했는지 설명하겠다. 

컬러 플랫폼의 슬로건은 일상생활에서 쓸 수 있는 탈 중앙화 암호화폐 플랫폼이다. “Decentralized for Daily Life”