[ET단상]블록체인의 확장성과 사이드체인

블록체인은 분산 시스템의 태생 문제 개선을 위해 발명됐다. 이전에는 어떤 시스템의 내부 상태나 작동 방식에 대해 외부 사용자들이 검증할 수 없었다. 주어지는 정보를 믿을 수밖에 없었다. 분산 시스템에서 참여자 개별로 상태를 갱신할 수 있도록 하면서 특정한 물리 형태의 시각 기관에 해당하는 시스템 전체의 정확한 상태를 관측하는 것은 불가능했기 때문이다.

최초의 블록체인 비트코인은 이 문제를 트랜잭션 단위의 시스템 상태 갱신을 논리 시간에 해당하는 블록 단위로 묶고 암호화된 서명을 통해 검증하는 방식으로 해결했다. 작업증명 방식을 통해 임의 사용자들이 네트워크에 참여할 수 있도록 했다. 이와 동시에 개별 참여자의 공격을 막고 데이터를 검증할 수 있도록 했다.

이것은 패러다임의 대전환이었다. 사용자가 검증할 수 없는 외부 시스템을 무조건 신뢰하는 것이 아니다. 신뢰 대상이 직접 관리하는 기기에서 작동하는 프로토콜을 신뢰하는 것으로 바뀌었기 때문이다. 비트코인 분산 시스템은 이러한 수평 확장성을 위해 블록 단위 시스템 상태 갱신으로 인한 성능의 한계를 수용했다.

성능 한계를 극복하고 비트코인과 다른 특성을 구현하기 위한 다양한 접근이 있었다. 위임지분증명 방식과 같은 새로운 프로토콜 시스템을 개발하거나 상호운용성에 기반을 둔 확장 시도가 이뤄졌다. 그러나 아직까지 비트코인 이상으로 가치를 증명하지 못했다.

위임지분증명 방식을 사용하면서 트랜잭션을 생성하는 데 필요한 비용이나 확정될 때까지 걸리는 시간은 줄어들었다. 그렇지만 이로 인해 분산화 정도가 오히려 줄어드는 문제가 발생했다. 거버넌스 정합성에 대한 의문을 불러일으키기도 했다.

상호운용성을 활용하려 해도 서로 다른 블록체인 상태를 오류 없이 관측하는 데 문제가 있었다. 충분한 확장성을 띤 블록체인이 아직은 존재하지 않아 근본 해결책이 될 수 없었다.

많은 개발자가 이상형의 블록체인을 개발하기 위해 오늘도 노력하고 있다. 궁극으로 상태 갱신 빈도가 높고, 비용이 낮으며, 최종성을 보장하는 데 걸리는 시간이 짧으면서도 안정된 프로토콜을 갖춘 블록체인이다.

기술 문제로 이러한 블록체인을 개발하는 것이 불가능할 수 있다. 그런 경우 블록체인이 발전할 수 있는 대안이 있다. 역할 일부를 블록체인 외부 시스템에 분배하는 방향이다. 미래 기술 발전 방향은 아직 불확실하다. 그러나 이미 존재하는 블록체인에 즉시 유의미한 확장성을 부여하는 방식이 있다. '사이드체인'이다.

사이드체인은 주가 되는 기존 블록체인 프로토콜을 변경하지 않는다. 별개로 호환되는 시스템을 구성, 다른 특성을 구현한다. 비트코인의 사이드체인인 '리퀴드'를 예로 들 수 있다. 리퀴드는 연합체 기반으로 작동하는 별개의 네트워크가 존재한다. 비트코인을 양방향으로 옮길 수 있도록 한다.

리퀴드 사이드체인은 비트코인 네트워크와는 상이한 지원 기능, 블록 생성 주기 및 방식을 갖는다. 이 덕분에 분절에 의한 네트워크 효과 감소를 최소화하면서도 기존 블록체인 자산을 다양하게 활용할 수 있도록 한다. 사이드체인이 블록체인 확장성 문제에 대한 해결책으로 기대되는 이유다.

공윤진 스트리미 CTO, co-founder yeunjin.kong@streami.co