블록체인 자산의 트릴레마: 탈중앙화, 확장성, 보안

블록체인 자산의 Trilemma

• 블록체인상의 디지털 자산들은 탈중앙화, 확장성, 보안이라는 세 가지 특성 중 최소한 하나를 포기할 수밖에 없는 Trilemma를 가지고 있음. 각 디지털 자산별로 추구하는 비전에 따라 타협점이 정해짐.
• 탈중앙화는 권력의 분산 정도, 확장성은 블록체인 네트워크가 처리하는 업무가 증가할 때 속도가 유지되는 정도, 보안은 블록체인네트워크가 외부 공격으로부터 안전한 정도를 나타냄.

블록체인 자산들의 Trilemma: 탈중앙화(Decentralization) / 확장성(Scalability) / 보안(Security)

디지털 자산별 상대 비교: 비트코인(BTC) / 이더리움(ETH) / 리플(XRP)

 

탈중앙화: 리더십과 보유 상황

• 비트코인 설립자는 표면상 자취를 감췄으며, 설립자가 전면에 나서서 프로젝트를 지휘하지 않는다는 점은 탈중앙화에 기여.
• 소수의 계좌가 상당량의 비트코인을 보유하고 있기 때문에 보유 측면에서의 다변화는 다소 미흡. 나카모토 사토시는 약 100만 BTC를 보유했을 것으로 추정. 다만, 이는 개발자들이나 초기 지지자에 ‘할당’된 것이 아니라, 그들이 채굴을 일찍 시작한 것에 따른 보상 결과.

나카모토 사토시는 2010년 12월 마지막 이메일 이후 자취를 감춤

비트코인의 보유자는 다변화되어 있지 못함

 

탈중앙화: 채굴의 탈중앙화

• 과거 중국의 해시레이트 비중이 높았으나, 2021년 중국 정부가 디지털 자산 채굴을 금지하면서 비중이 크게 축소. 이후 미국이 비트코인 채굴 주도권을 가져왔으며 텍사스 등 신재생에너지 발전량이 많고 제도가 우호적인 곳에서 채굴 활발.
• 마이닝풀(mining pool, 연산력을 모아 채굴 확률을 높이는 채굴자의 모임) 기준으로 본다면 일부 지역/기관 비중이 높아 보이나 마이닝풀은 느슨한 연합체 개념으로 볼 수 있음.

마이닝풀별 해시레이트 비중

국가별 해시레이트 비중

 

보안: 해킹에 대한 오해

• 해킹 관련 뉴스가 많기 때문에 디지털 자산은 태생적으로 해킹에 취약하다는 인식이 있으나, 비트코인 네트워크는 해킹된 적 없으며 주요 네트워크의 해킹 사례는 드묾. 블록체인 네트워크를 직접 해킹하는 것은 매우 어려움.
• 최근 디스코드(SNS) 등을 통한 해킹이 성행하고 있음. 피싱(phishing)과 유사하며 상대의 실수를 노리는 경우가 대부분. 디지털 자산 최대 해킹 사건의 범인은 가짜 이직 제안을 통해 목표 대상에 심은 악성코드로 피해자의 개인 키를 빼돌린 후 이더리움과 USDC(스테이블코인)를 갈취.

역대 해킹 금액 순위

액시 인피니티 피싱 사건은 이직 제안을 가장한 피싱 사건

보안: '51% 공격'에 필요한 비용은?

• 비트코인을 해킹하기 위해서는 전체 네트워크 해시레이트의 과반(51%)에 해당하는 해시레이트가 필요. 이에 필요한 비용은 비상식적으로 큼. 이더리움클래식과 비트코인SV처럼 해시레이트가 낮은 종목에 대한 공격이 성공한 사례는 있음.
• 51% 공격이 성공한다면 이중지불(double-spending)이 가능. 예를 들면, ETC 공격자는 보유하고 있는 ETC를 거래소에 송금하고ETC를 다른 자산 ‘XYZ’로 바꾼 후 공격자 주소로 재송금. 이후 거래소에 ETC를 송금한 거래를 무효화. 그 결과 ETC와 ‘XYZ’를 둘다 보유하게 됨.

비트코인 해시레이트 증가 추이

51% 공격(51% Attack)에 필요한 비용

 

양자 컴퓨터로 인한 보안 붕괴는 아직 먼 얘기

• 양자 컴퓨터로 인해 비트코인의 보안이 붕괴될 것이라는 우려도 간혹 있으나 현재로서는 불가능. 양자 컴퓨터 성능이 비약적으로 개선된다면 Shor 알고리즘을 이용해 비트코인 거래에서 개인키를 추출하는 것이 가능(이럴 경우 디지털 자산뿐만이 아니라 이메일, 은행 기록 모두 위험)
• 다만, 양자 컴퓨터 성능 개선에는 10~20년이 소요될 것으로 추정. 다른 영역과 마찬가지로 비트코인 네트워크도 양자 컴퓨터에 대응(Post Quantum Cryptography)할 시간은 충분한 것으로 보임.

이론적으로 Shor 알고리즘을 통한 공격에는 취약

비트코인의 25%가 취약하지만 어디까지나 이론에 불과

 

확장성: 가장 느린 블록체인 중 하나

• 확장성은 TPS(transaction per second, 초당 거래 수)로 나타낼 수 있으며 네트워크가 정상 속도를 유지하면서 네트워크의 처리량이 얼마나 증가할 수 있는지를 의미. Visa와 Mastercard가 초당 2~3천건을, 페이팔이 초당 200~300건을 처리할 수 있음을 고려하면 비트코인 네트워크는 느린 편.
• 또한 비트코인 거래가 증가하면 수수료를 더 지불하더라도 먼저 거래를 체결시키려는 수요가 발생해 거래 수수료가 급등할 수 있음. 거래 수수료 상승도 비트코인 사용을 저해할 수 있는 요인 중 하나.

초당 거래 수 - 비트코인은 가장 느린 축에 속함

비트코인 거래 수수료 - 2022년 평균은 2달러 이하

 

확장성: 비트코인의 속도 문제 해결사는 라이트닝 네트워크

• 라이트닝 네트워크는 2018년에 베타 버전을 출시한 이후 비트코인의 확장성 문제를 해결하기 위해 노력 중. 비트코인은 초당 거래수가 7회 이하로 매우 느리지만 라이트닝 네트워크를 사용하면 이론적으로 Visa와 Mastercard 보다 빨라질 수 있음.
• 오프체인(Offchain, 비트코인 블록체인을 거치지 않음)에서 채널을 열어 여러 거래들을 처리한 후 최종 결과만 비트코인 블록체인에 기록하기 때문에 속도 개선 가능. 비트코인 거래 중 소액결제들을 담당할 수 있을 것으로 기대.

Layer 2란? 확장성 문제를 해결하기 위해 탄생

라이트닝 네트워크는 오프체인에서 거래를 처리해 빠름

 

확장성: 라이트닝 네트워크로 소액결제에 비트코인을 사용할 수 있음

• 엘살바도르의 비트코인 법정화폐 지정, Twitter의 라이트닝 네트워크를 통한 후원 시스템 도입, Block(구 Square) Cash App의 라이트닝 네트워크 지원 등으로 라이트닝 네트워크 도입은 꾸준히 진행 중.
• 중앙화나 보안 등의 문제점이 제기되고 있으나, 이를 개선하며 점차 많은 인구가 라이트닝 네트워크를 이용할 경우 소액결제 시 비트코인을 사용할 수 있는 인프라 구축 가능. 이는 비트코인 가치에도 긍정적으로 작용할 전망.

라이트닝 네트워크 도입의 걸림돌

라이트닝 네트워크 용량 추이 - BTC 기준으로는 꾸준히 상승