고스트 프로토콜은(ghost protocol)은 'Greedy Heaviest Object subtree protocol'의 약자로 메인체인을 선택하는 데 있어 가장 가장 긴 체인을 채택하는 알고리즘이다.
개요
2013년 12월 요나탄 솜폴린스키(Yonatan Sompolinsky)와 아비브 조우하르(Aviv Zohar)에 의해 등장한 고스트 프로토콜은 비트코인의 성능과 보안성 향상을 위한 프로토콜이다. 블록체인은 블록들이 네트워크를 통해 전파되는데, 일정한 시간에 맞게 다음 블록을 생성하며 블록의 길이를 결정한다. 하지만 생성되는 블록들의 블록보다 더 긴 블록이 생성되는 경우 이중지불 문제가 발생하게 된다.
이를 보완하기 위해 등장한 고스트 프로토콜은 이러한 블록들을 트리 형태로 생성하여 해당 블록의 부모블록, 조상블록 그리고 자손블록까지 블록의 가중치 값을 계산하여 블록의 길이를 정한다. 이렇게 트리 형태의 블록체인이 형성되면 단일 형태로 생성된 악의적인 블록의 선택을 방지할 수 있고 정보의 무결성을 보장할 수 있을 뿐만 아니라 네트워크의 보안 손실을 방지할 수 있다.
특징
블록 생성 속도와 보안성, 고아블록의 생성 확률에는 연관성이 있다. 블록 생성 속도가 느린 비트코인은 고아블록의 생성확률이 낮아 보안성이 높고, 블록 생성 속도가 빠른 이더리움은 고아블록의 생성확률이 높아 보안성이 낮다. 빠른 블록 생성 속도를 가지고 있는 블록체인들은 높은 고아블록 비율로 인해 보안성 저하라는 문제를 가지고 있다. 2013년 12월 소개된 고스트 프로토콜을 개발한 이스라엘의 요나탄 솜폴린스키(Yonatan Sompolinsky)와 아비브 조우하르(Aviv Zohar)는 이에 대해 블록들이 네트워크를 통해 전파되는데 일정한 시간이 걸리기 때문이라는 결론을 도출해냈다. 만일 채굴자 A가 하나의 블록을 채굴했는데, 이 블록이 채굴자 B에게 전파되기 전에 채굴자 B가 다른 또 하나의 블록을 채굴했다고 하면, 채굴자 B의 블록은 결국 낭비될 것이고 네트워크 보안에 기여하지 못하게 될 것이다.[1]
고아블록 발생 배율은 중앙집중화 문제와도 연관되어 있다. 만약 채굴자 A가 30%의 해시파워를, 그리고 B가 10%의 해시파워를 가지고 있다고 하자. 이때 A가 고아블록을 생산할 위험성은 70%가 된다. 다른 30%의 경우에는 A가 마지막 블록을 만들게 되었고 따라서 즉각적으로 채굴데이터를 가지게 되기 때문이다.[2] 반면 B는 매번 90%의 경우에 고아블록을 생산하게 될 위험성을 가지고 있다. 따라서 블록 생성 주기가 고아비율이 높은 것에 필요한 만큼 충분히 짧다면 A는 단순히 크기가 크다라는 사실 자체만으로 훨씬 더 높은 효율성을 가지게 된다. 이러한 두 가지 효과가 결합되어 블록 생성 주기가 짧은 블록체인에서는 높은 해시파워 점유율을 가진 단일한 풀이 채굴과정에 대한 사실상의 통제권을 가지게 될 가능성이 매우 높아지는 것이다.
고스트 프로토콜은 어느 체인이 가장 긴 것인지 계산할 때 고아블록도 포함함으로써 네트워크 보안 손실 문제를 해결한다. 다시 말해 어느 블록이 가장 큰 전체 작업증명을 가지고 있는지 계산함에 있어서, 그 블록의 모블록과 그 조상뿐만 아니라, 그 블록의 고아자손까지도 더한다는 것이다. 중앙화의 문제를 해결하기 위하여 이더리움은 고아블록들에 대해서도 블록보상을 제공한다. 고아블록도 기본 보상의 87.5%를 받게 되며, 그 고아블록을 포함하고 있는 사촌이 나머지 12.5%를 받게 된다.
각주
참고자료
같이 보기
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