Solana: 빠르고 저렴하지만 불안정한 블록체인

블록체인은 운영에 막대한 컴퓨팅 파워가 필요해요. 탈중앙화가 확산될수록 거래 처리 속도는 느려지고, 트래픽이 몰리면 수수료가 오르거나 자산이 mempool에 갇히는 일이 생겨요. 균형을 잡는 게 불가능해 보이지만, 정말 방법이 없을까요?

Solana 블록체인은 이런 문제에서 비교적 자유로워 보여요. 블록 생성 시간은 400ms에 불과하고, 초기 출시 당시 네트워크는 60,000 TPS(초당 거래 건수)를 기록했어요. 여러 조건에 따라 이론적으로 초당 70만 건 이상의 거래도 처리할 수 있다고 해요.

비교를 위해, 작성 시점 기준 Bitcoin은 TPS 3.2, Ethereum은 12.4, Solana는 3,900을 기록했어요. 즉, 매우 빠른 블록체인이고, 거래 수수료도 1센트의 100분의 1 수준으로 아주 저렴해요.

어떻게 이런 성능이 가능할까요?

Solana는 고성능, 보안성, 확장성을 목표로 만들어졌어요(혹시 블록체인 트릴레마 기억나시나요?). 합의 메커니즘으로 proof-of-stake(PoS)와 proof-of-history(PoH)를 사용해요.

PoS는 컴퓨팅 자원을 줄일 수 있고, 네트워크 내 코인을 보유한 누구나 검증자가 될 수 있어요. 보안성도 높고 51% 공격도 막을 수 있죠(PoS에 대해 더 알고 싶다면 이전 글을 참고하세요). 하지만 PoS만으로는 Solana처럼 빠른 속도를 내기 어렵고, 관건은 Solana 창립자 Anatoly Yakovenko가 도입한 블록체인 동기화 알고리즘에 있어요.

그렇다면 왜 블록체인을 동기화해야 할까요? Bitcoin을 예로 들어 볼게요.

Bitcoin 네트워크에서는 블록이 정리되지 않은 작업 집합이에요. 채굴자가 새 블록을 만들면 로컬 시간과 날짜를 추가하는데, 노드마다 시간대가 다르기 때문에 타임스탬프를 추가로 검증해야 해요.

요약: 무전기가 있으면 건설 현장 감독자가 모든 작업자에게 동시에 지시를 내릴 수 있어요. 무전기가 없다면 일일이 다가가서 전달해야 하니, 감독자가 돌아다니는 동안 불필요한 곳을 파는 작업자가 생길 수 있죠.

암호화폐에서도 일부 채굴자가 동시에 같은 블록을 채굴하면 한 쪽은 '고아 블록'으로 버려져요. 이로 인해 이중 지불 공격 같은 문제가 발생할 수 있어요. 동기화 없이 블록 생성 속도만 높이면 더 많은 블록이 버려지고, 블록체인은 생성 시간 확인에 더 많은 자원을 써야 해요.

Solana는 '분산형 시계' 개념을 도입했어요. 모든 네트워크 노드가 동시에 맞춰지고, 일정에 따라 작동해요. 각 이벤트는 신뢰할 수 있는 타임스탬프를 갖고, 검증 가능한 순서대로 정렬돼요. 덕분에 네트워크는 여러 블록을 동시에 확인할 수 있고, 하나씩 따로 검사할 필요가 없어요.

네트워크 속도를 높이는 또 다른 방법은 Sealevel 스마트 컨트랙트 실행 환경이에요. Solana는 모든 검증자 코어를 활용해 수천 건의 거래를 병렬 처리할 수 있어요. Solana 거래는 실행 중 읽고 쓸 모든 상태를 미리 정의하기 때문에, Sealevel은 블록 내 겹치지 않는 거래를 찾아 처리 일정을 최적화할 수 있어요.

Solana에는 Turbine이라는 다중 계층 블록 전파 메커니즘도 있어요. Bitcoin의 P2P 구조에서는 채굴자가 새 블록을 8~10명의 피어에게 보내고, 그 피어들이 다시 전파해요. Solana는 더 영리하게, 리더 노드가 블록을 64KB 패킷으로 쪼개 각 패킷을 다른 검증자에게 전달해요.

각 검증자는 패킷을 '네이버후드'라 불리는 피어 그룹에 전달해요. 네이버후드는 다시 인접하거나 '아래'에 있는 다른 그룹에 데이터를 전송해요.

이렇게 거대한 나무 구조가 만들어져 정보가 가지를 따라 빠르게 퍼질 수 있어요.

토큰

Solana의 SOL 토큰은 SPL 표준을 따르며, Ethereum의 ERC-20과 유사해요. 모든 거래와 스마트 컨트랙트 관련 작업에 수수료로 사용돼요. 네트워크 보안을 돕고 보상을 받고 싶은 사람은 스테이킹도 할 수 있어요. 시가총액 기준 상위 15위 안에 드는 암호화폐예요.

다른 특징과 단점은?

LLVM(쉽게 말해, 어떤 소스 코드든 오브젝트 코드로 변환하는 프레임워크)과 Rust 프로그래밍 언어를 채택해, Solana는 DeFi 프로젝트, 스마트 컨트랙트, NFT 솔루션 개발에 최적의 환경으로 꼽혀요. 빠르고 저렴해서 개발자가 다양한 애플리케이션과 프로토콜을 쉽게 이식할 수 있어요. Degenerate Ape Academy NFT 프로젝트는 Solana에서 개발되어 수만 마리의 '스무스 브레인' NFT 원숭이가 단 몇 분 만에 완판되어 SOL 가격을 크게 끌어올렸어요.

하지만 모든 게 순조롭지는 않았어요. 2022년 한 해에만 Solana는 여러 번의 주요 성능 장애를 겪었고, 한 달에 여러 번 발생하기도 했어요. 이는 블록체인과 실시간 간 동기화 오류, 시스템 오류, 그리고 초당 600만 건에 달하는 '고용량 거래' 폭증 때문이었어요. 그 결과, 2022년 초 5위였던 Solana는 작성 시점 기준 11위로 내려앉았어요.

네트워크 인기도에도 타격이 있었어요. 8월 해킹 공격으로 9,000개 지갑에서 자금이 유출됐어요. 조사 결과, Slope Wallet 모바일 앱에서 암호화되지 않은 시드 구문이 중앙 서버에 저장되어 서버에 접근한 누구나 볼 수 있었던 게 원인이었어요(관련 글 참고). 이 일로 SOL 가격은 2022년 초 거의 USD 200에서 연말에는 USD 9까지 폭락했어요.

또한, 검증자 하드웨어(12코어 24스레드 CPU, 128GB 메모리, 2TB NVMe, 300Mbps~1Gbps 인터넷) 요구사항이 크게 높아졌어요. 일반 사용자가 최소 조건을 갖춰도 대형 채굴장과 경쟁하기 어려워요. 이로 인해 네트워크 성장과 탈중앙화 속도에 영향을 미치고 있어요.

Solana에서 주목할 만한 프로젝트

Solana에는 이미 다양한 프로젝트가 있고, 거래 인터페이스, 암호화폐 거래소, 수익 집계 서비스 등도 개발 중이에요.

Audius — 탈중앙화 음악 스트리밍 플랫폼이에요. 기존 스트리밍 서비스와 달리, 뮤지션이 직접 플랫폼과 협업하고 수익화 방식을 선택할 수 있어요. 자체 토큰 AUDIO도 있어요.

Maps.me — 잘 알려진 내비게이션 앱으로, 최근 Solana 기반 다중 통화 지갑을 앱 내에 도입했어요. 캐시백, 숙소 예약, 앱 내 결제 등에 활용할 수 있어요.

Metaplex — Solana 기반 NFT 플랫폼이에요. 다른 플랫폼보다 더 간단하고, NFT나 암호화폐에 익숙하지 않은 사용자도 쉽게 이용할 수 있어요. 민팅 비용도 저렴해 1달러 미만일 수도 있어요.

정리

Solana는 가장 빠른 블록체인이고, 수수료도 가장 낮아요. 프로젝트 팀이 시스템 안정성 문제만 잘 해결한다면 미래가 밝아요. 잠재력은 충분해요.