현재 시중에 나와 있는 암호화폐들은 탈중앙화, 보안성, 확장성의 블록체인 트릴레마를 하나 또는 최대 두 개까지만 해결할 수 있고,

세 가지를 동시에 만족시키는 것은 현재로서는 물리적으로 (거의) 불가능하다

1세대 👉 2세대 👉 3세대 로 이어지는 블록체인의 등장은 사실상 ‘트릴레마’ 문제를 해결하기 위한 노력이다

  • 1세대 👉 비트코인
  • 2세대 👉 이더리움
  • 3세대 👉 이오스, 트론, 에이다, 이오스트 등

  • ‘탈중앙화’와 ‘보안성’에 초점을 맞춘 비트코인과 이더리움 같은 경우,
  • 사용자 수가 아주 많은 지금에 와서는 트랜잭션 처리 속도가 매우 느려서 문제가 되고 있다
  • 블록체인이 ‘확장성’ 문제를 해결하는 데 있어서 가장 큰 두 가지 걸림돌이 바로 ‘탈중앙화’와 ‘보안’이라는 점이다

차세대 블록체인이라 명명한 3세대 블록체인들이 이런 문제점을 해결하기 위해 나타나고 있지만,
처리속도를 올려 확장성 문제를 해결했을 경우 ‘탈중앙화’나 ‘보안’에서 문제점이 발생되었다

따라서 아직까진 완벽하게 트릴레마 문제를 해결하였다라고 말할 수 있는 블록체인 시스템은 전무한 것이 사실이다

블록체인 트릴레마 해결 : 레이어 1 솔루션

  • 블록체인 네트워크의 확장성을 직접적으로 개선하기 위한 방법

  • 탈중앙화 생태계에서 ‘레이어 1’ 은 비트코인, 라이트 코인, 이더리움과 같은 블록체인 프로토콜을 의미한다

이더리움 2.0 업그레이드

합의 프로토콜 개선 (PoW -> PoS)

채굴자가 상당한 컴퓨팅 성능을 사용하여 암호화 알고리즘을 해결하도록 요구하는 대신 PoS 합의 프로토콜은 네트워크 지분을 기반으로 검증인 상태를 결정한다
이는 이더리움 네트워크의 용량을 극적이고 근본적으로 증가시키는 동시에 탈중앙화를 높이고 보안을 보장 할 것으로 예상된다

샤딩(Sharding)

  • 샤딩은 트랜잭션을 샤드(Shard; 조각)라고 하는 더 작은 데이터 세트로 나눈다
  • 이러한 샤드는 네트워크에서 동시에 병렬로 처리되므로 동시에 수많은 트랜잭션에 대한 순차적 작업이 가능하다

블록체인 트릴레마 해결 : 레이어 2 솔루션

  • 레이어 2는 기본 블록체인 프로토콜 위에서 작동하여 확장성과 효율성을 향상시키는 네트워크 또는 기술이다
    ex) 비트코인은 '레이어 1 프로토콜' 이고 '라이트닝 네트워크'는 비트코인 네트워크에서 트랜잭션 속도를 향상시키기 위해 구축된 '레이어 2 솔루션'이다

  • 레이어 2 프로토콜은 최근 몇 년 동안 엄청난 성장을 이룩했으며 특히 PoW 네트워크의 확장성 문제를 극복하는 가장 효율적인 방법을 입증하고 있다

중첩 블록체인

  • 메인 블록체인을 활용하여 더 넓은 네트워크에 대한 매개변수를 설정하고 실행은 보조 체인의 상호 연결된 웹에서 수행되는 ‘분산형 네트워크’ 인프라이다

  • 여러 블록체인 레벨이 이 메인 체인에 구축되며 이러한 레벨은 부모-자식 연결을 사용한다

  • 부모 체인 대리자는 자식 체인의 작업 결과를 다시 부모에게 보내는 작업을 수행한다

‘OMG Plasma 프로젝트’ 는 더 빠르고 저렴한 거래를 촉진하기 위해 Layer-1 Ethereum 위에서 활용되는 Layer-2 중첩 블록체인 인프라의 예시 이다

상태 채널

  • 전체 트랜잭션 용량과 속도를 개선하기 위해 다양한 메커니즘을 사용하여 블록체인과 오프체인 트랜잭션 채널 간의 양방향 통신을 용이하게 한다

  • 트랜잭션 또는 트랜잭션 배치가 상태 채널에서 완료되면 채널의 최종 상태와 모든 고유한 전환이 기본 블록체인에 기록된다

사이드체인

  • 사이드체인은 대규모 배치 트랜잭션에 사용되는 블록체인 인접 트랜잭션 체인이다

  • 사이드체인은 속도와 확장성을 위해 최적화할 수 있는 원래 체인에 대한 독립적인 합의 메커니즘을 사용하는 반면 유틸리티 토큰은 종종 사이드 체인과 메인체인 간의 데이터 전송 메커니즘의 일부로 사용됨

  • 메인체인의 주요 역할은 전반적인 보안 및 분쟁 해결을 유지하는 것이다

  • 사이드체인 트랜잭션은 참가자 간에 비공개가 아니며 공개적으로 원장에 기록된다

  • 사이드체인 보안 침해는 메인체인이나 다른 사이드체인에 영향을 미치지 않는다

  • 사이드체인을 구축하려면 인프라가 처음부터 구축되기 때문에 상당한 노력이 필요하다

라이트닝 네트워크(Lightning Network)

  • 라이트닝 네트워크 거래는 ‘오프체인(Off-Chain)’ 거래라 불린다

  • 모든 거래 내용을 오프체인에 등록한 뒤 모든 거래 내역을 종합해 최종 결과만 ‘온체인(On-Chain)’ 에 업로드하는 방식

  • 블록체인 상에서 거래가 이루어지지 않기 때문에 승인 대기 시간이 생략되며 거래가 즉시 완료된다

  • 오프체인 거래를 함으로써 채굴자에게 수수료를 주지 않아도 되기 때문에 거래 수수료는 제로에 가깝게 낮아진다

알고랜드(Algorand) 코인

  • 블록체인의 트릴레마를 해결하기 위한 플랫폼을 위한 암호화폐

  • 알고랜드는 ‘무허가형 순수지분증명(PPoS)’ 합의 알고리즘을 적용시킨 코인

  • 순수지분증명(PPoS, Pure Proof of Stake)
    👉 모든 토큰에 할당된 권리는 같으며, 누구나 블록 생성에 참여할 수 있다. 또한, 체인의 개념에서 이슈가 되는 포크(fork)가 일어날 수 없다

  • 즉각적인 제시와 합의(Immediate Propose & Agree)
    👉 한명의 사용자만이 블록을 생성하는 것이 아닌 전체가 블록을 선택하고 생성한다.
    이 과정은 빠르고 정교하게 발생한다

  • 진화하는 합의(Consensual Evolvability)
    👉 알고랜드의 합의는 99.9% 바로 이루어진다. 시스템을 개선해야 할 때도 공정한 과정을 통해 진행되며, 토큰 알고리즘과 통화 정책도 마찬가지다