블록체인 기술은 다양한 산업 분야에 안전하고 투명하며 분산된 솔루션을 제공하는 능력으로 최근 몇 년간 상당한 주목을 받아 왔습니다. 그러나 블록체인 플랫폼이 실용적이고 확장 가능하려면 효율적인 트랜잭션 처리 기능을 보유해야 합니다. 이 효율성은 처리량이라는 측정항목을 통해 측정됩니다.
블록체인의 맥락에서 처리량은 블록체인 네트워크에서 트랜잭션이 처리되고 확인되는 속도를 나타냅니다. 이는 일반적으로 초당 트랜잭션(TPS)으로 측정되는 지정된 기간 내에 완료된 작업 수를 정량화합니다.
블록체인 플랫폼의 거래 처리량은 선택한 합의 메커니즘을 포함한 여러 요소에 따라 달라집니다. 합의 메커니즘은 참가자 간의 블록체인 상태에 대한 합의를 달성하는 데 사용되는 프로토콜입니다. 널리 사용되는 합의 메커니즘의 예로는 작업 증명(PoW) 및 지분 증명(PoS)이 있습니다.
최초이자 가장 잘 알려진 블록체인인 비트코인은 PoW 합의 메커니즘을 활용합니다. PoW에서는 채굴자들이 복잡한 수학적 퍼즐을 풀기 위해 경쟁하며, 이를 가장 먼저 해결한 사람이 블록체인에 새 블록을 추가할 수 있는 권리를 얻습니다. 그러나 이 프로세스에는 상당한 계산 능력과 시간이 필요하므로 트랜잭션 처리량이 낮아집니다. 비트코인은 초당 약 5~7건의 거래를 처리할 수 있습니다.
반면에 Cardano와 같은 블록체인 플랫폼은 PoS 합의 메커니즘을 사용합니다. PoS에서 새로운 블록을 생성할 수 있는 권리는 참가자가 보유하고 담보로 "스테이킹"하려는 암호화폐의 양에 따라 결정됩니다. 이 메커니즘은 에너지 효율적이며 더 빠른 트랜잭션 처리를 가능하게 합니다. Cardano는 초당 약 250건의 더 높은 거래 처리량을 가지고 있습니다.
합의 메커니즘 외에도 다른 요인들이 블록체인 플랫폼의 거래 처리량에 영향을 미칩니다. 중요한 요소 중 하나는 블록 크기입니다. 블록체인의 각 블록에는 제한된 수의 트랜잭션만 포함될 수 있습니다. 블록 크기가 작으면 블록당 처리되는 트랜잭션 수가 제한되어 전체 트랜잭션 처리량이 감소합니다. 개발자는 처리량을 향상시키기 위해 블록 크기를 늘리는 실험을 자주 합니다.
또한 네트워크 트래픽은 처리량을 결정하는 데 중요한 역할을 합니다. 네트워크 트래픽은 주어진 시간에 블록체인 네트워크에서 처리되는 로드 볼륨 또는 트랜잭션 수를 나타냅니다. 수요가 급증하거나 사용량이 가장 많은 시간대 등 네트워크 트래픽이 많은 기간에는 다음 블록에 거래를 포함시키려는 참가자 간의 경쟁이 심화되어 거래 처리 속도가 느려질 수 있습니다.
그러나 느린 블록체인이 빠른 블록체인보다 더 효율적으로 수행될 수 있는 경우가 있습니다. 예를 들어, 스마트 계약 기능으로 유명한 블록체인인 이더리움은 비트코인에 비해 트랜잭션 처리 시간이 느릴 수 있습니다. 이는 이더리움의 네트워크가 NFT(Non-Fungible Token) 생성 및 거래, 분산 애플리케이션(dApp) 실행 등 더 복잡한 트랜잭션을 처리하기 때문입니다. 이러한 트랜잭션에는 추가 계산 능력과 리소스가 필요하므로 네트워크 처리량에 부담을 줄 수 있습니다.
트랜잭션 처리량의 한계를 극복하기 위해 블록체인 개발자와 연구자들은 다양한 기술과 솔루션을 적극적으로 탐색하고 있습니다. 한 가지 접근 방식은 롤업, 사이드체인, 상태 채널과 같은 레이어 2 확장 솔루션을 구현하는 것입니다. 이러한 기술은 오프체인 트랜잭션 처리를 허용하여 메인 블록체인의 부담을 줄이고 처리량을 높입니다.
예를 들어 롤업은 여러 트랜잭션을 하나로 묶어 단일 트랜잭션으로 기본 블록체인에 제출합니다. 이 일괄 처리 기술은 트랜잭션 처리량을 크게 향상시키고 비용을 절감합니다. 반면, 사이드체인은 메인 블록체인과 병렬로 실행되고 특정 유형의 트랜잭션을 처리하여 전체 네트워크 용량을 늘리는 별도의 체인입니다. 상태 채널을 통해 참가자는 오프체인에서 여러 거래를 수행하고 최종 결과만 메인 블록체인에 제출하여 처리량을 더욱 향상시킬 수 있습니다.
또 다른 탐구 영역은 확장성과 처리량을 향상시키는 것을 목표로 하는 새로운 합의 메커니즘의 개발입니다. 예를 들어, 트랜잭션 처리 속도를 높이고 에너지 소비를 줄이기 위해 DPoS(Delegated Proof of Stake) 및 PoA(Proof of Authority)와 같은 프로토콜이 도입되었습니다. 이러한 메커니즘은 더 작은 규모의 신뢰할 수 있는 검증인 세트를 활용하여 합의에 도달하므로 더 빠른 거래 확인이 가능합니다.
결론적으로 처리량은 트랜잭션 처리의 속도와 효율성에 직접적인 영향을 미치기 때문에 블록체인 기술의 중요한 측면입니다. 선택한 합의 메커니즘, 블록 크기, 네트워크 트래픽을 포함한 다양한 요소가 블록체인의 처리량을 결정합니다. 한계를 극복하고 처리량을 향상시키기 위해 블록체인 개발자는 혁신적인 기술을 구현하고 새로운 합의 메커니즘을 탐구하고 있습니다. 이러한 지속적인 개발과 최적화는 블록체인 플랫폼이 실제 응용 프로그램에서 잠재력을 최대한 실현하는 데 중요합니다.
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