블록체인 합의 알고리즘

1. Pow(Proof of Work) - 작업 증명

장점 : 답을 찾아낸 노드(개인)가 이익을 가져가는 구조
모든 노드들이 서로 부정행위가 방지되도록 경계하는 구조로 탈중앙화가 가능.

최초의 제안된 비트코인의 합의 알고리즘으로 해쉬(Hash)함수를 통해서 블록체인을 형성하고,
임의로 조작하기 힘든 강력한 보안성을 확보.

단점 : 조건을 만족하는 답(해쉬 값)을 찾기 위해 맏개한 컴퓨팅 파워가 필요해 많은 전력,
에너지가 낭비됨.
트랜잭션이 완료되기까지 많은 시간이 걸리고 느리다.

관련 블록체인 : 비트코인, 이더리움, IOTA, 라이트코인, 비트코인캐시, 비트코인골드, 모네로

문제(특정 조건을 만족하는 해쉬값 찾기 특정 길이 특정 해쉬값 이하의 해쉬값 찾기)를 주고,
조건을 만족하는 답을 찾아낸 노드에게 보상하는 합의 알고리즘.

'사토시 나카모토'가 제안한 최초의 블록체인인 비트코인을 통해 제안된 합의 알고리즘.

자세히 - 해쉬값에 대한 조건이 주어지고 노드들은 해쉬값을 구하기 위해 컴퓨팅 파워를 동원해,
값을 찾고 새로운 블록을 추가하여 브랜치를 형성.
브랜치가 생겼을 때 가장 긴 블록체인이 남은 브랜치가 최종 브랜치로 결정.
나머지 브랜치는 버려지게 되며 과반수 이상의 노드가 합의한 거래가 원본으로 채택.

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2. PoS(Proof of Stake) - 지분증명

해당 블록체인에 대해 가지고 있는 지분율로 보상 받게 되는 합의 방식
블록을 생성할 수 있는 권한을 부여
많은 지분을 가지고 있을 수록 보상을 받게 되고, 해당 노드는 그 가치를 유지하기 위해
전체 네트워크를 배반하지 않고 유지할 것이라는 개념

이자와 같은 방식으로 보상이 지급되고 코인을 보관하고 있는 지갑을 네트워크에 연결시키면 보상을 받을 수 있음.

PoS는 여러 시나리오(독점, 과점, 비이성, 공격 등)에서 안정적인 블록체인으로 수렴한다는 것이 게임이론으로 증명됨.

이더리움은 2.0부터 PoW에서 PoS로 합의 알고리즘을 변경하려고 하고 있음.

장점
경제적이고 친환경적
일반인과 전문 miner(채굴자)의 효율이 같음

단점
검증이 되지 않아 보안성에 대한 리스크와 우려가 존재
지분을 많이 가진 노드들이 독점할 수 있는 가능성이 존재

관련 블록체인 : NEO, ADA, 스트라티스

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3. DPoS(Delegated Proof of Stake) - 위임지분증명

말 그대로 위임된 PoS
PoS가 자산을 가진 사람들이 전부 참여 방식
DPoS는 특정 인원에게만 PoS를 할 수 있도록 권한을 위임하는 방식

블록생성을 위해 24시간 네트워크를 유지하며 하드포크마다 알고리즘 업데이트를 할 필요가 없음.

소규모 참여자는 권한을 위임하고 위임한 상위 노드로부터 이자를 받거나 송금 수수료를 감면 받음.

상위 노드로서 뽑힌 사용자는 PoS에서와 같이 블록생성을 진행할 수 있다.

상위 노드로 뽑히는 기준은 본인을 투표한 구성원의 코인 총합순위로 매기는 것이 보통의 방법.

장점
합의에 참여하는 노드가 한정되기 때문에 매우 빠른 속도(건당 0.5초)와 확장성.
PoS와 마찬가지로 블록생성 비용이 아주 낮다.

단점
권한을 위임 받은 노드들이 담합을 할 위험성
공개된 소수의 노드들에 대한 보안
공격(DDoS 등) 위험도 존재
블록 생성에 대한 권한을 위임하기 때문에 탈중앙화 되지 않았다는 비판이 있음

관련 블록체인 : 스팀, 이오스, 아크, 라이즈