Proof-of-authority(PoA) 입문 가이드

대부분의 블록체인은 신뢰성이 입증된 proof-of-work(PoW)와 proof-of-stake(PoS) 합의 알고리즘을 사용하지만, 최근 몇 년간 다양한 대안 합의 방식도 도입되고 있어요. 암호화폐 전문가들은 이런 대체 합의 메커니즘이 블록체인의 성능 저하, 특히 네트워크 부하 증가에 따른 처리 속도 저하 같은 문제를 해결할 수 있다고 보고 있어요.

Proof-of-authority(PoA)는 2017년 Ethereum 공동 창립자 Gavin Wood가 제안한 합의 알고리즘이에요. 에너지 소모가 큰 PoW에서 벗어나고, PoS의 확장성 문제 등 한계를 해결하기 위해 고안됐죠. Wood는 PoA가 폐쇄형·프라이빗 네트워크에 매우 효과적인 솔루션이 될 수 있다고 설명했어요.

PoA: A brief guide

Proof-of-authority는 평판 기반 합의 메커니즘으로, 프라이빗 블록체인(퍼미션드 블록체인)에 가장 적합해요.

블록체인은 공개형과 프라이빗형으로 나눌 수 있어요. 두 유형 모두 기본 기술은 같지만, 접근 방식에 차이가 있죠. 퍼블릭 블록체인은 누구나 적합한 장비만 있으면 채굴자나 검증자로 참여할 수 있지만, 프라이빗 블록체인은 그렇지 않아요. 폐쇄형 네트워크라 모든 노드가 신원 확인을 거쳐야 하고, 권한을 얻은 사람만 사용할 수 있어요. 이런 네트워크는 신뢰성 있는 데이터베이스가 필요한 기업에서 주로 활용돼요. 

PoW 블록체인과 달리, PoA 네트워크에 참여하려면 고성능 컴퓨터가 필요하지 않아요. Proof-of-authority 네트워크에서는 평판이 가장 중요해요. 

프라이빗 PoA 블록체인에서는 채굴이나 스테이킹이 이뤄지지 않아요. 새로운 블록은 권한을 가진 노드 다수가 서명하면 체인에 추가돼요. 

공인 노드가 되려면 우수한 평판을 입증하고, 블록체인 발전에 기여하겠다는 의지를 보여주는 여러 조건을 충족해야 해요. 예를 들어, 특정 지역에 거주하거나 PoA 블록체인 기업과 연관된 경우 등 다양한 기준이 있을 수 있어요. 

각 검증자 후보(네트워크에서는 '네트워크 모더레이터'라고도 부름)는 중앙 기관의 신원 확인과 검토, 승인을 거쳐야 해요. 이런 구조는 탈중앙화 기준에는 부합하지 않지만, PoA는 많은 기업에 이상적인 블록체인 모델을 제공해요. 

Proof-of-authority 네트워크의 모든 노드는 평판을 나타내는 ID를 가지고 있어요. 노드의 평판이 높을수록 검증자가 될 가능성도 커져요.

• 네트워크 모더레이터는 신원을 확인한 개인 사용자예요.
   
• To become a moderator, you must confirm your credentials and contribute some assets to fund the blockchain's development.
   
• You must also prove professional suitability and ability to deploy a productive node.
   
• All actions carried out by validators are recorded in the reputation system.

검증자는 엄격하게 선발되기 때문에, 네트워크에 마련된 통일된 기준을 모두 충족해야 해요. 노드의 요구 조건도 까다로워서 수가 제한적이에요. 이런 방식의 장점은 확장성 문제를 해결할 수 있다는 점이에요. 

반면, 네트워크 구조가 블록체인의 핵심 원칙인 탈중앙화와는 거리가 멀다는 단점도 있어요. 그래서 이 알고리즘은 프라이빗 네트워크나 높은 중앙집중도가 필요한 네트워크에 적합해요. 

예를 들어, proof-of-authority는 물류·공급망 관리 분야에서 실용성이 입증됐어요. Microsoft Azure 플랫폼도 이 알고리즘을 사용해, 토큰이나 채굴이 필요 없는 프라이빗 블록체인의 소프트웨어 운영을 지원해요.

Key advantages of the PoA algorithm

• Simplifying the validation process. 소수의 검증자만으로도 proof-of-authority 네트워크를 효과적으로 운영할 수 있어요. 또한 PoA 네트워크에는 채굴이나 스테이킹이 없기 때문에, 고성능 컴퓨터나 값비싼 장비, 높은 에너지 비용이 필요하지 않아요.
   
• Energy efficiency. 이 블록체인 방식은 다른 합의 알고리즘에 비해 에너지 소모가 적어요.
   
• Reduction in the risk of blockchain attacks. 네트워크 모더레이터는 권한 부여 시 엄격한 검증을 거쳐요. 신뢰성 높은 인물이기 때문에 네트워크 공격 가능성이 거의 없어요.
   
• High network speeds. PoA 블록체인에서는 약 5초 만에 새 블록을 생성할 수 있어요.

Disadvantages of proof-of-authority 

• Network centralization: 대부분의 암호화폐에서는 신뢰 기반 소수의 검증자만으로 네트워크를 운영하는 것이 어렵고, 채굴과 스테이킹을 포기하는 것도 쉽지 않아요.
   
• Lack of anonymity: 네트워크 모더레이터의 신원이 모두에게 공개돼요. 이는 권한 남용을 막는 데 도움이 되지만, 동시에 해커나 사기꾼의 공격 대상이 될 위험도 있어요.
   
• Potential for abuse of power: 평판이 높다고 해서 항상 안전한 것은 아니에요. 네트워크 모더레이터가 자신의 평판을 희생하면서까지 부정행위를 저지를 수도 있어요. 결국 본인에게 이득이 되는지 여부에 달려 있어요.

Where is PoA most applicable?

 블록체인 기술은 매일 발전하고 있고, 점점 더 많은 기업이 그 장점을 인식하고 있어요.

 Proof-of-authority는 보안과 프라이버시를 중시하고, 역할 식별과 정의가 필요하며, 빠른 트랜잭션 처리가 요구되는 산업에 특히 적합해요.

 예를 들어, PoA는 공급망 관리에서 물류 기업, 금융기관, 공급업체 등 다양한 조직이 네트워크 모더레이터로 참여할 수 있어요. 각 부서별로 권한과 투명성 수준을 설정해, 재고 추적부터 청구서 발행까지 비즈니스 프로세스를 최적화할 수 있어요.

 Proof-of-authority는 사이드체인이나 테스트넷에서도 활용돼요. 메인 블록체인에 배포하기 전 새로운 시스템을 안전하게 시험할 수 있는 환경을 제공하죠.

Conclusion

 Proof-of-authority 합의 알고리즘은 탈중앙화, 익명성, 불변성 등 기존 블록체인의 장점 일부는 부족하지만, 높은 성능과 낮은 수수료, 법적 보안 도구 등 프라이빗 네트워크에 중요한 요소를 제공해요.

PoA는 블록체인 기술의 이점을 누리면서도 기존 조직 구조와 위계를 유지하고 싶은 기업에 이상적이에요.