[Blockchain 101] Proof of Stake(PoS)

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• Proof of Stake(POS)의 특징 / 원리

 

➀ PoW와는 달리, 자신이 보유한 암호화폐(지분, Stake)를 기반으로 블록 생성 권한을 부여하는 합의 알고리즘

➁ 채굴(Mining) 대신 검증(Validating)으로 대체

➂ 보유한 암호화폐의 양이 많고 오래 보유한 사용자에게 블록 생성 확률이 높아짐 

 

- 작동 방식

➀ 블록 생성자는 네트워크 내에서 랜덤으로 선택 

➁ 선택 과정은 보유 암호화폐 양(지분), 보유 기간, 무작위성을 기준으로 함

➂ 블록 생성자는 새로운 블록을 검증 및 추가하고, 이에 따른 보상을 받음 

 

 

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• Proof of Stake(POS)의 장점

 

➀ 에너지 절약

- PoW처럼 막대한 전력을 소비하지 않음 

- 친환경적이고 비용 효율적

 

➁ 경제적 보상 구조

- 암호화폐를 오래 보유한 사용자에게 보상이 돌아가므로 참여자들이 네트워크 안정성을 유지하려는 동기를 가짐

 

➂ 보안성 개선

- PoW와 비교해 51% 공격이 비용적으로 어렵게 설계됨

- 해커가 네트워크를 공격하려면 전체 스테이킹된 암호화폐의 과반수를 소유해야 하며, 이는 엄청난 비용이 듬

 

➃ 확장성

- PoS는 PoW보다 트랜잭션 처리 속도가 빠르고 네트워크 확장에 유리 

 

 

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• Proof of Stake(POS)의 단점

 

➀ 중앙화 가능성

- 많은 지분을 가진 사용자에게 블록 생성 권한이 집중될 가능성

- '부익부 빈익빈' 문제가 발생할 수 있음 

 

➁ 보안 취약성

- PoW와 비교해 검증자들이 덜 노력하므로, 네트워크에 대한 공격 시 동기 부여가 약할 수 있음

- 특히 Nothing at Stake 문제 : 검증자가 여러 체인에 동시에 블록을 생성하는 공격 가능성 

 

➂ 초기 진입 장벽

- PoS 네트워크의 검증자로 참여하려면 일정량 이상의 암호화폐를 보유해야 하며, 이는 신규 참여자에게 진입 장벽이 됨

 

➃ 검증자 집중화 문제

- 네트워크 초기에는 검증자들이 제한적일 가능성이 높아, 소수의 검증자에 의해 네트워크가 운영될 수 있음 

 

 

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•  PoS를 채택하는 블록체인 네트워크에 위변조가 발생 가능한 경우

 

➀ Nothing at Stake 문제

- PoS 검증자가 여러 체인에서 동시에 블록을 생성하거나 검증할 수 있는 상황

- 이는 네트워크가 포트(Fork)될 위험을 증가시킴

 

➁ 51% 공격

- PoW에서는 해시파워의 51%를 장악해야 공격이 가능하지만, PoS에서는 전체 스테이킹된 암호화폐의 과반수 이상을 소유해야 공격 가능

- 특정 검증자가 과도한 지분을 소유하면 중앙화로 이어질 수 있음 

 

➂ 경제적 동기 부족

- PoW와 달리 PoS에서는 네트워크 검증 참여자들이 해킹 시 보상을 잃는 리스크가 적음 

 

➃ 검증자 조작 가능성

- 검증자가 협력해 잘못된 블록을 생성할 가능성

- 검증자 네트워크가 분산되지 않으면 조작 위험이 증가