PoW와 PoS에 대한 공부

블록체인 기술에서는 분산된 컴퓨터들 간의 합의를 이루기 위한 합의 알고리즘으로 Proof of Work(PoW)와 Proof of Stake(PoS)를 사용한다. 이 두 합의 알고리즘은 블록체인 기술에서 중요한 역할을 하며, 블록체인의 보안성과 효율성을 높이는 데에 기여한다.

Proof of Work (PoW)는 가장 먼저 비트코인에서 사용되었으며, 블록체인에서 가장 보편적으로 사용되는 합의 알고리즘 중 하나이다. PoW는 컴퓨팅 자원을 사용하여 새로운 블록을 생성하고 블록체인에 추가할 수 있는 권한을 얻을 수 있다. 이를 위해 채굴자들은 높은 수준의 컴퓨팅 파워를 사용하여 암호 해싱 문제를 해결한다. 이 과정에서 체인에 참여한 노드들은 매우 많은 계산 작업을 수행하게 되므로 블록체인 전체 시스템의 보안성이 높아진다. 그러나 PoW는 계산량이 많아지면 블록을 생성하는 데 시간이 오래 걸리고, 이에 따라 전체적인 트랜잭션 처리 속도가 느려질 수 있다는 단점이 있다.

Proof of Stake (PoS)는 최근에 개발된 합의 알고리즘 중 하나이다. PoS는 블록체인 보안에 참여하는 노드들 중에서 일정한 가치를 가지고 있는 노드가 새로운 블록을 생성하고 체인에 추가할 권한을 가지도록 한다. 이를 위해 각 노드는 미리 정해진 양의 코인을 보유하고 있어야 하며, 이를 스테이크라고 부른다. 블록 생성 권한은 스테이크의 양에 비례하여 결정된다. 이 과정에서 컴퓨팅 자원을 사용하지 않아도 되므로 PoW에 비해 전체적인 처리 속도가 빠르고, 전력 소모량이 적다는 장점이 있다. 그러나 일부 사용자들은 대규모 보유자가 블록 생성에 더 많은 권한을 가질 수 있다는 점에 대해 우려하고 있다.

PoW와 PoS는 각각의 장단점이 있으며, 블록체인 생태계에서는 두 알고리즘 모두 사용되고 있다. PoW는 블록을 생성하는 과정에서 수학적 문제를 푸는 과정을 거치기 때문에 채굴에 대한 높은 컴퓨팅 파워를 요구한다는 단점이 있다. 따라서 컴퓨터 자원을 낭비하고 대규모 전력 소비로 이어질 수 있다. 또한 네트워크 상에서 채굴이 진행되는 과정에서 블록체인이 분기되는 현상이 발생할 수 있다는 문제점도 있다.

반면 PoS는 채굴에 대한 높은 컴퓨팅 파워를 요구하지 않아 전력 소비를 줄일 수 있다는 큰 장점이 있다. 또한 PoW에서 발생하는 블록체인 분기 문제점이 해결되어 보안성이 높아진다는 장점도 있다. 하지만 PoS는 블록생성에 참여하는 사람이 가지고 있는 코인의 양에 따라 결정되기 때문에, 채굴에 대한 참여자가 적을 경우 블록체인의 안정성이 떨어질 수 있는 문제점이 있다. 또한 PoS는 새로운 블록을 생성하는데 일정한 시간이 소요되지 않기 때문에, 네트워크 전체의 대기시간이 길어질 수 있다는 문제점도 있다.

PoW와 PoS는 블록체인 생태계에서 각각의 장단점을 가지고 사용되고 있으며, 더 나은 알고리즘을 찾는 연구가 지속적으로 이루어지고 있다.

참고 자료 링크:

PoW: https://ko.wikipedia.org/wiki/%EC%9B%90%EC%A0%84_%EA%B2%BD%EC%9A%B0%EA%B3%BC_%EC%9D%B4%EB%AA%A8%ED%8C%8C%EC%9D%BC
PoS: https://medium.com/@inkchain/pow-pos-74e1a93255c0