Re: 블록체인의 변형 - 이더리움과 스마트 계약

[문형철]

나카모토 사토시가 블록체인을 개발한 목적은 추적이 불가능한 거래시스템이었고 이를 위해 비트코인은 금융기관을 완전히 배제한 익명의 네트워크를 구성했다. 그러나 해시퍼즐을 이용해 익명의 시스템을 구현한 비트코인은 극단적인 비효율과 함께 정보 노출이라는 취약점으로 인해 상업적 용도는 고사하고 변변한 실용례조차 찾아볼 수 없다. 

이더리움과 스마트 컨트랙트

비탈릭 부테린은 러시아 개발자로 비트코인 매거진의 공동 창업자이자 작가로 참여한다. 몇년동안 잡지사를 운영하며 비트코인의 단점을 발견한 부테린은 이를 보강한 새로운 암호화폐를 구상하게 된다. 2015년 7월 30일 부테린은 '이더리움'이라는 새로운 암호화폐를 론칭한다.

	비트코인	이더리움
해시함수	SHA-256	SHA-3
해시퍼즐	계산집중형(ASIC화 쉬움)	메모리-하드방식(ASIC화 어려움)
평균채굴시간	10분	15초
난이도 조절	2016개 블록(약 2주)	매번(약 15초)
리더선출 메커니즘	작업증명	작업증명(지분증명으로 2차례시도 실패)
블록수(20년 8월)	약 64만개	약 1,027만개
스마트 컨트랙트	부분지원(튜링 - 비완전)	지원(튜링-완전)

스마트 컨트랙트

스마트 컨트랙트는 원래 '닉 사보'가 1990년대에 제안한 프로토콜이름이다. 

비트코인의 블록에는 비트코인을 주고받은 거래내역(트랜잭션)이 적혀 있으며 블록체인의 역할은 네트워크에서 발생한 트랜잭션을 채굴업자가 정한 순서대로 기록하는 것이다. 이더리움은 이렇듯 정적인 기록만 가능했던 비트코인 블록체인을 변형해 프로그램 코드도 저장할 수 있게 변형한 다음  '스마트 컨트랙트'라고 이름을 붙였다. 

스마트  컨트랙트는 탈중앙화 프로그램의 약자인 디앱 또는 댑이라고도 부른다. 

1994년 닉 자보(Nick Szabo)가 처음 제안했다. 2013년 비탈릭 부테린(Vitalik Buterin)이 비트코인의 블록체인 기술을 이용하여 대금결제, 송금 등 금융거래뿐 아니라 모든 종류의 계약을 처리할 수 있도록 기능을 확장하면서 널리 확산되었다. 부테린은 기존 비트코인의 소스 코드를 일부 수정하여 스마트 계약 기능을 구현하고자 하였으나, 비트코인 커뮤니티에서 자신의 요구가 받아들여지지 않자, 비트코인을 포크(fork)하여 새로 이더리움(Ethereum)이라는 가상화폐를 만들고 스마트 계약 기능을 구현하였다. 이 기능을 사용하면, 개발자가 직접 계약 조건과 내용을 코딩할 수 있기 때문에, 원칙적으로 인간이 상상할 수 있는 모든 종류의 계약을 이더리움 플랫폼을 이용해 구현할 수 있다. 다만, 솔리디티(Solidity)라는 자바 기반의 독립적인 프로그래밍 언어를 알아야 하기 때문에, 프로그래머가 아닌 일반인들이 직접 스마트 계약의 조건과 내용을 코딩하기는 어렵다. 2017년 4월 삼성SDS㈜는 이더리움의 스마트 계약 기능을 참고하여, 기존 비트코인의 블록체인 안에 이더리움 가상머신(Ethereum Virtual Machine)을 구현하는 방식으로 자체 스마트 계약 기능을 갖춘 넥스레저(NexLedger) 플랫폼을 개발했다.

이더리움이 등장하고 5년이 흘렀지만 그동안 개발된 DApp이라고는 토큰을 만들거나 단순한 게임정도가 정부다. 법률의 집행은 고사하고 의미있는 DApp도 찾아보기 힘들다. 그이유는 다음과 같다

1) 블록체인의 모든 정보는 노출돼 전혀 보호되지 않는다

2) 이디리움의 dapp방식으로 닉 사보의 스마트컨트랙트를 구현하려면 복잡한 법률행위를 스트립트 코드로 표현해야 하는데 그 자체가 하나의 새로운 과제다. 그 코드를 보고 해당 법조문을 이해한다는 것은 거의 불가능하다

3) 블록체인 dapp으로 프로그램을 구현하고 실행하는 것은 통상적인 방식에 비해 훨씬 더 많은 비용이 소모된다. 

4) 블록체인으로 제3자가 배제된 거래를 구현할 수 없다

토큰

이더리움은 자신들의 커뮤니티를 활성화시킬 목적으로 간단히 암호화폐(토큰)을 발행할 수 있는 방법을 제시하여 손쉽게 암호화폐(토큰)을 생성할 수 있다. 이더리움 재단은 자신들의 네트워크를 활성화하기 위해 스마트 컨트랙트를 이용해 암호화폐를 만들것을 적극 권장했고 여러 표준을 만들어 소스코드를 제공하고 있다. 이들은 ERC-20을 필두로 ERC-721, ERC-998같은 새로운 표준을 계속 만들고 있다.

1) ERC-20

Ethereum request for comment의 약자로 이더리움 커뮤니티에서 사용하는 RFC를 의미한다. ERC-20은 이더리움에서 만든 암호화폐 발행 프로그램의 표준이며 기본 템플릿과 함께 제공돼 숙련된 전문가의 경우 10분정도면 새로운 암호화폐를 만들 수 있다. 

ERC-20 토큰은 26만개가 넘는다

2) ERC-721

실물세계의 고유목적물을 디지털 목적물로 흉내낸 것이 바로 ERC-721이다. ERC-20이 일반화폐와 유사하게 그 액면으로 가치가 결정되는 것에 비해 ERC-721는 각각이 고유물이며 그 가치가 모두 다르다. 

ERC-721 토큰은 5천개가 넘는다

이더리움은 비트코인 복제품이다. 부분적으로 기능을 개선하고 스마트 컨트랙트라는 이름을 붙인  Dapp을 통해 블록에 프로그램을 저장할 수 있도록 변경했지만 블록체인의 근본적인 한계 예컨대 작업증명이라는 극도의 비효율, 정보노출의 문제점 등은 그대로 남아있다. 

블록체인의 한계

1) 블록체인에 저장된 모든 데이터는 노출된다

2) 극단적인 비효율로 인해 블록체인의 운영에는 천문학적인 자원이 소요된다

3) 블록체인은 투명성을 알 수 없는 사집단이 유지보수하며 그 안정성을 담보할 수 없다

이러한 태생적 한계를 극복하기 위해 기존의 블록체인과는 완전히 다른 새로운 형태의 변형이 등장한다. 리눅스 재단이 주도가 된 이 프로젝트의 이름은 '하이퍼렛저'였다. 

이들이 던진 질문은 다음과 같다

'블록체인은 왜 익명이어야 하는가?'

'하이퍼레저 패브릭'

지분증명

지분증명은 작업증명의 극단적인 비효율을 개선하기 위해서 나온 리더 선출방식이다

지분증명의 철학은 네트워크에 기여한 공헌도가 높은 사람을 리더로 선출하자는 것이다. 

위험성은 '보유한 암호화폐의 수량에 따라 리더를 선출하면 선출된 노드가 지속적으로 더 많은 암호화폐를 축적하고 영원히 리더가 돼 시스템을 독점하는 극단적인 상황이 발생할 수 있다'는 것이다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 통상 보유수량과 함께 투표방식을 다양한 형태로 접목한다. 

이오스

지분증명이 마치 작업증명을 대체할 수 있는 획기적인 개선인것처럼 말하는 사람들이 있다. 그들은 지분증명이 에너지를 절감할 수 있고 위임 지분증명을 통해 속도를 획기적으로 증가시킬 수 있다고 말한다. 

이오스는 BP(Block producer)라고 부르는 21개의 선출된 노드가 배타적으로 모든 블록의 생성과 검증을 도맡아 한다. 이들의 투명성과 안정성을 담보할 수 있는 유일한 장치는 이들을 '신뢰'하는 것이다. ... 21개의 노드 선출시 중국 후오비가 매수를 통해 투표를 조작했다는 의혹과 증거가 제시된 상태다. 그리고 상위 1% 주소가 전체 이오스의 85%이상을 독점하고 있다는 것도 잘 알려진 사실이다. 

화폐의 조건

1) 교환기능

2) 가치척도 기능

3) 가치 저장기능

4) 사용의 편의성

비트코인은 사용 편의성의 관점에서 보면 최악이다

이더리움 클래식과 이더리움

The DAO사건

DAO는 Decentralized autonomous organization의 줄임말로 '탈중앙화 자율기구'

2016년 이더리움 재단은 DAO의 모범적 사례를 통해 스마트 컨트랙트의 진정한 효용을 보여주고 싶었다. 비탈릭 부테린을 중심으로 한 이들은 The DAO라는 조직을 결정, 흥미로운 실험을 한다. 

1) 신생기업 투자를 위해 이더리움을 가진 사람들을 대상으로 투자를 유치한다. 

2) 이더리움을 투자한 사람들에게는 자체 발행한 토큰을 1:100비율로 지급한다

3) 펀딩이 완료된 후 투자가 필요한 신생기업으로부터 사업 계획서를 받는다

4) The DAO에 투자한 사람들은 투표권 행사를 통해 어느 업체에 투자할 것인지를 결정한다

5) 선택된 업체는 이더리움으로 투자를 받고 여기서 이익이 생기면 투자자들끼리 나눈다

반응은 폭발적이어서 무려 1,270만 이더를 모금했다. 전체 발행량의 14%에 이르는 막대한 양이었다. 

프로그램은 투자 모집기간에 고객이 환불을 요청하면 바로 환불해주도록 코딩되어 있었다. 

The DOA는 자신들의 소스코드를 모두에게 공개해 둔 터라 이 취약점은 해커의 눈에 포착되었다. 

2016년 6월 17일 해커는 투자금 환불을 반복적으로 요청하는 공격을 감행해서 무려 360만 이더리움을 도난당했다. 다행히 펀딩에 참여한 모든 계정은 28일동안 인출이 묶이도록 프로그램이 설정되어 있어서 아직 해커의 계정으로 인출이 되지 않은 상태였다. 

The DAO는 상반된 두 의견으로 극렬히 대립한다. 비탈릭 부테린은 하드포크를 통해 해커에게 도난당한 자금을 되찾자는 주장이었고 반대파는 손실을 감수하더라도 기록을 변경하면 안된다고 맞섰다. 

비탈릭 부테린은 90%의 지지를 등에 업고 1,920,000번 블록부터 주저없이 하드포크를 단해애 도난당한 계정에 있던 이더리움을 원래 주인에게 돌려주었다. 그 결과 이더리움은 서로다른 두 블록체인으로 갈라서게 된다. 이더리움과 이더리움 클래식

누구도 개입할 수 없는 시스템이란 존재할 수 없다.

이더리움은 수많은 인위적 변경을 가했고 구매자들은 이를 수용할 수 밖에 없었다. ...

오프체인 거래

중개소들은 고객의 법화를 수탁한 다음 마치 암호화폐의 거래가 실제로 일어난 것처럼 보여준다. 

거래내역은 모두 자신들의 중앙 서버의 장부에만 기록될 뿐이다. 즉 오프체인 거래란 블록체인상에서 실제 트랜잭션이 일어나지 않고 블록체인 외부에서 마치 트랜잭션이 일어나 이전이 완료된 것처럼 만든 것을 지칭하는 용어임. 

실제로 블록체인에서 트랜잭션이 일어나는 경우는 '온체인  On-chain'이라고 함. 

기형적 숫자놀음의 끝판 '비트코인 골드'

2017년 10월 24일 491,407번 블록부터 하드포크를 통해 파생된 알트코인

ICO의 진화

ICO는 리버스 ICO, IEO를 거쳐 STO로 그 형태를 계속 변경시키고 있으며 IPO를 닮아가고 있다. 

1) 리버스 ICO

어느 정도 사업화가 진행된 후 ICO를 추진한다는 개념

2) IEO

중개소가 개입된 ICO

3) STO -  "Security Token Offering"의 약자

주식의 발행을 토큰으로 대체한다는 개념

스테이블 코인

테더와 리브라

1) 테더

테더는 2014년 10월 6일 발행된 코인으로 발행하는 1테더 당 미화 1달러를 연동시킨 코인

2) 리브라

페이스북은 2019년 6월 18일 리브라라는 이름의 암호화폐를 발행할 것이라고 공식 발표

리브라는 미화 1달러에 연동될 것이며 구매자가 언제든지 1달러로 교환할 수 있다고 발표

2019년 9월 18일 저커버그는 미 감독당국의 허가를 얻기전에는 리브라의 론칭은 없을 것이라고 약속