가상화폐는 그자체의 기술적 모순으로 결코 전세계적인 화폐기능을 하지 못합니다.
분야: 행정
청원 기간: 2018-01-15 ~ 2018-02-14

2. 비트코인의 POW시스템이 가진 근본적인 한계 비트코인은 퍼블릭 블록체인, 즉 거래인증과 장부기록을 기관이 아닌 개인들에 분산하는 탈중앙화 기술에 기반을 둡니다. 그리고 사람들에게 블록체인 방식을 사용하는 암호화폐의 장점이 무엇이냐고 물어보면 탈중앙화에 따른 보안성, 빠른 송금 속도, 제로에 가까운 수수료를 이야기 합니다. 빠른 송금 속도, 제로에 가까운 수수료는 비트코인의 초기에는 사실이었습니다. 코인의 가치가 오르기 전이라 거래인증, 즉 채굴은 그냥 개인들의 일반 PC에서 이루어졌고, 거래량이 적으니 딱히 거래지연이 있을 일이 없었고, 거래 수수료도 대부분 인증 과정에서 채굴되는 코인으로 충당이 되었습니다. 그러나 현재는 어떤가요? ‘빠른 송금 속도’, ‘제로에 가까운 수수료’가 장점이라던 비트코인이 현재는 엄청난 거래지연과 미승인 문제로 몸살입니다. 한번 거래에 붙는 수수료는 작년 말 기준으로 평균 28달러, 즉 우리 돈으로 3만원이 넘습니다. 일상에서 결제용으로 쓰거나 소액거래를 하기엔 불가능한 수수료죠. 평균보다 수수료를 높게 선택해야 그나마 거래승인이 앞당겨지고 아니면 기약 없이 기다리거나 미승인이 납니다. 이러한 문제들은 왜 발생할까요? 문제의 근본은 바로 블록체인 기술 그 자체입니다. 중앙통제방식 대신에 여러 개인들에게 인증기능과 장부기록을 분산하여 탈중앙화와 보안을 획득한다는 퍼블릭 블록체인 기술의 패러다임이, 바로 이러한 분산 때문에 엄청난 비효율성도 함께 획득하게 되는 것이죠. 블록체인 기술이 보안성을 확보하는 방식은 숫자입니다. 3개의 노드가 존재하면 2개의 노드를 해킹하거나 확보하면 조작이 가능하지만 100개의 노드가 존재하면 51개의 노드를 확보해야만 조작이 가능하고, 따라서 참여자가 많을수록 위변조가 물리적으로 힘들어집니다. 그런데 이러한 방식 때문에 한 번의 거래가 있기 위해서는 많은 수의 노드들이 동시에 복잡한 연산을 하여 이를 대조 및 인증하고 그 거래내역을 전부 저장해야 하고 이것이 하나의 문제를 낳습니다. 블록체인 방식은 다수 개인들의 거래인증 참여를 통해서만 유지가 가능한데, 거래인증/채굴에 사용되는 컴퓨터들은 네트워크 비용에다 상당한 전기료까지 부담을 해야 합니다. 비용이 발생되기 때문에 참여 인센티브가 필요하고, 그래서 거래인증/채굴이 하나로 묶여서 설계가 되어 있는 것입니다. 이러한 퍼블릭 블록체인에 기반한 암호화폐는 비교적 소수의 사람들이 이용을 하는 동안에는 큰 문제가 없지만 점점 많은 사람들이 이용을 하고 가격이 상승하게 되면 이야기가 달라집니다. 우선 채굴을 통해 얻을 수 있는 기대수익이 높아지면 자본주의 세계에선 돈이 벌린다고 하니 당연히 더 많은 채굴자들이 달려듭니다. 비트코인 생태계가 커질수록 보안성을 점점 올라가지만 유지비용도 기하급수적으로 증가를 하게 되죠. 그리고 이러한 비효율성은 점점 극악으로 치달아서 엄청난 에너지 낭비 문제가 발생합니다. 결국 현재는 비트코인 거래 단 한건에 한 가족이 한 달간 사용할 수 있는 전기량이 소모되는 지경에 이르렀습니다. 비교적 전기 값이 싼 편인 우리나라 4인가족의 한달 평균 전기료를 기준으로 하더라도 5만원이 조금 넘는 가격이고, 비트코인이 초당 처리할 수 있는 거래량이 최대 7건, 하루 처리가능 거래량이 60~70만건에 불과한데 이를 위해서 덴마크 전체의 전력소모량이 소비되고 있는 상황. 그리고 이들 채굴장 대부분이 중국에 밀집되어 전체 해시율의 81%를 차지하는데, 이들은 전기 값이 특히 싼 지역, 질이 나쁜 싸구려 석탄으로 발전을 하는 곳들에 대부분 몰려 있어 엄청난 공해와 온난화가스 발생 요인이 됩니다. 결과적으로 비트코인은 온난화와 미세먼지 발생에도 크게 기여를 하고 계시죠. 게다가 신규거래가 발생할 때마다 추가되는 블록들이 모두 체인으로 엮이면서 시간이 갈수록 기하급수적으로 늘어나는 거래 장부를 모든 노드에 재전송하여 동기화 시켜야 하니, 가면 갈수록 용량과 네트워크 부하가 증가할 수밖에 없는 구조입니다. 여기에 비트코인 가격이 꾸준히 상승한다면 더 많은 채굴자들이 뛰어들어 에너지 낭비는 점점 더 심해지겠죠. 속도 문제로 넘어가면, 블록체인 방식의 분산이 가져오는 비효율성 때문에 비트코인이 처리 가능한 거래 숫자는 초당 최대 7건입니다 (실재로는 3건에서 4건 정도만이 처리가 이루어진다고). 만약 그 이상의 거래주문이 들어가면 병목현상에 의해 지연이 발생하는데, 이 경우 채굴자는 수수료가 높게 책정된 거래를 우선 선택할 수 있습니다. 그 결과 수수료를 적게 책정한 거래는 수료가 더 높게 책정된 작업들이 우선 끝날 때까지 선택에서 계속 뒤로 밀리며 한참 지연이 되거나 미승인이 발생하게 됩니다. 수요-공급 원리에 따라 사용자는 거래를 성사를 위해 수수료를 올릴 수밖에 없고, 이것이 수수료가 건당 평균 3만원이 넘어버린 주요 이유죠. 참고로 비자카드의 경우는 초당 56만 건의 거래가 처리 가능한 압도적인 속도를 보여줍니다. 실제로는 최대 4000건 이상 처리할 일은 없다고 하지만요. 그러면서도 전체 비자 네트웍의 에너지 소모량은 비트코인 에너지 소모량의 0.3%에 불과하다니 효율성의 차이가 어마무시합니다. 비트코인을 포함한 블록체인 방식의 처리속도를 늘리기 가장 만만한 방법은 현재 1MB로 제한되어 있는 블록의 사이즈를 늘리는 것입니다. 그런데 블록의 사이즈를 늘리게 되면 인증 과정에 있어 노드에 많은 부하가 걸리기 때문에, 블록 크기가 커질수록 더 고성능의 노드가 필요합니다. 만약 블록 크기가 어느 이상 커지게 되면 결국 개인들은 참여가 불가능한, 기업 수준은 되어야만 채굴에 참여할 수 있는 환경이 조성되는 것이죠. 그렇게 되면 소수의 대규모 사업장이나 슈퍼컴퓨터를 감당할 수 있는 자본에 의한 독점이 심화되어, 블록체인의 핵심이라던 탈중앙화, 분산의 개념은 유명무실해 질 수 있습니다. 비트코인의 거래 처리 속도가 문제가 되면서 블록 크기를 늘려야 한다는 말이 나왔을 때 비트코인 커뮤니티의 저항에 부딪혀 무산된 것이 이런 이유라고 합니다. 물론 이미 10여개의 채굴풀이 전체 채굴의 80%를 먹고 있는 현재에 독점화를 걱정하는 것이 의미가 있나 싶긴 하지만요. 결국 비트코인은 초당 최대 7건(실제로는 3~4건)이라는 거래 처리 속도에 갇혀 있고 엄청난 에너지 낭비 문제 역시 안고 있는데 그 해결은 요원합니다. 여기에 대한 일부에선 시간이 갈수록 기술이 발달하니 에너지 효율이 높아져 이런 에너지 낭비 문제가 자연스럽게 해결되리라 기대합니다. 비용 문제, 에너지 낭비 문제는 기술의 발달로 알아서 자연히 해결되리란 희망인데 글쎄요. 비트코인의 에너지 문제는 http://newspeppermint.com/2017/12/20/m-bitenergy1/ 링크에도 자세히 설명되어 있는데, 결국 비트코인이 돈이 되는 이상, 채굴장치의 에너지 효율 증가는 에너지 소비의 감소가 아닌, 그만큼 더 많은 장비를 투입하는 결과로 나온다는 것입니다. 비트코인의 가격상승은 점점 더 비효율적인 시스템, 즉 에너지 낭비의 기하급수적 증가와 비싼 수수료를 낳는 것이죠. 즉 블록체인 기술 자체는 가능성이 많은 기술이고 응용될 수 있는 분야도 많지만 이는 주로 규모가 작은 프라이빗 네트워크에서 기능할 때이고, 퍼블릭 블록체인으로 가면 초반엔 괜찮은데 규모가 커질수록 근본적인 약점인 비효율성이 극대화되어 에너지만 먹는 괴물이 되어 버립니다. 그리고 이러한 문제의 근본적인 원인이 퍼블릭 블록체인 기술의 패러다임 그 자체에 있다는 것은 이 문제가 어쩌면 해결될 수 없는 문제라는 것일 수도 있습니다. 비트코인이 아닌 다른 POW 방식 암호화폐의 경우 이러한 속도 문제와 에너지 문제가 덜 거론되는 것은 이러한 문제를 해결했기 때문이 아니라 아직 비트코인만큼 많이 거래되지 않아서일 뿐이고, 또한 POW 방식 블록체인의 근본적인 아키텍처 때문에 이러한 문제는 일부 개선은 될 수 있어도 근본적은 해결은 불가능하다는 시각이 많습니다.(라이트닝 네트워크가 기대를 받고 있기는 한데 연구단계의 기술이라 적용은 멀었고, 기술이나 개념에 대한 문제점도 많이 제기되고 있어 일단은 보류) 가격이 떨어져 채산성이 하락하거나, 가격이 유지된 채 다음 반감기가 와서 채굴의 경제성이 사라지면 에너지 문제는 완화될 수 있기는 합니다. 그러나 가격 하락은 비트코인계가 절대 원하지 않을 시나리오죠. 게다가 혹여 채굴의 경제성이 사라지면 그 다음에는 채굴자들의 수수료 의존도가 높아질텐데 이로 인해 수수료가 상승할수록 코인을 이용할 이유는 더 없어집니다. 어떤 각도에서 봐도, 투기상품으로서의 가치를 제외하면 비트코인에 미래가 있는지 의문이 가는 이유입니다. 다른 암호화폐들도 POW방식에 기반을 하는 것들은 크게 다르지 않고요. 블록체인이 유용한 기술인 것과는 별개로, 사회적 비용, 환경과 에너지 문제를 생각하면 퍼블릭 블록체인 기반의 암호화폐는 미래기술이 아닌 미래에 없어야 하는 기술인지도. ps: 한편 POW 방식과 달리 POS 방식은 속도와 에너지 소비 문제에서는 벗어나 있다고 합니다. 그러나 이미 많은 지분을 가지고 있는 이들만이 채굴에 참여가 가능하며 지분이 많을수록 더 많은 코인을 보상받는 부익부 빈익빈의 구조를 지니고 있고, 원한다면 큰 지분을 보유하고 있는 극소수의 소유자들이 카르텔을 형성해 마음대로 결정권을 휘두를 수 있는 단점이 있습니다. 그런데 익명의 소수 개인권력에 휘둘리려면 차라리 정부와 기관의 통제를 받고 말죠. 그 외에 기술적으로 <Long-range attacks>라는 문제도 있습니다.