이더리움 플라스마란?

17.12.2018

이더리움 플라스마란?

확장성은 이더리움 블록체인의 주된 관심사 중 하나입니다. 용량과 속도 측면에서 현 네트워크가 직면한 한계는, 네트워크가 보다 큰 세계적 규모로 채택될 수 없게 했습니다.

이더리움 플라스마(Plasma)는 이더리움의 공동 창시자인 비탈릭 부테린(Vitalik Buterin)과 조지프 푼(Joseph Poon)이 제안했습니다. 이 개념은 2017년 8월, 이더리움 블록체인의 스케일링 해결책 기술로 제시되었습니다. 타데우스 드리야(Taddeus Dryja)와 함께 조지프 푼은 2015년, 비트코인을 위한 스케일링 해결책인 라이트닝 네트워크 구성을 담당하기도 했습니다. 플라스마와 라이트닝 네트워크는 모두 블록체인을 위한 스케일링 해결책으로 제시되었지만, 각기 고유한 메커니즘과 특징을 갖고 있습니다.

본 글에서는 이더리움 플라스마를 간략히 소개하겠지만, 플라스마가 단독적으로 프로젝트인 것은 아니며, 이는 다른 연구 그룹이나 회사에서 차별화된 방법으로 구현될 수 있는 확장성 애플리케이션을 구축하기 위한 기초 작업임을 기억해야 합니다.


플라스마는 어떻게 작동하나요?

이더리움 플라스마의 주된 아이디어는 메인 체인(이 경우 이더리움 블록체인)과 가능한 한 여유롭게 통신하고 상호작용하는 사이드 체인의 기초를 구축하는 것입니다. 이러한 기초 작업은 블록체인 트리로 작동하도록 설계되고 있으며, 블록체인 트리는 메인 체인 위에 수 많은 작은 체인들이 생성될 수 있도록 계층적으로 배열되어 있습니다. 이처럼 작은 체인들을 플라스마 체인 혹은 차일드 체인(child chains)이라 합니다.

플라스마 구조는 스마트 콘트랙트와(smart contracts)와 머클 트리(Merkle trees)를 사용하여, 기본적으로 페어런트(parent) 이더리움 블록체인의 작은 복사본인 무한한 숫자의 차일드(child) 체인을 만들 수 있게 합니다. 각 차일드 체인 위에 더 많은 체인들이 만들어질 수 있고, 이는 트리(tree)와 같은 구조를 이룹니다.

기본적으로 각 플라스마 차일드 체인은 서로 다른 요구를 충족시키는 단일 방식으로 설계될 수 있는 맞춤형 스마트 콘트랙트입니다. 이는 체인들이 공존할 수 있으며, 독립적으로 작동할 수 있음을 의미합니다. 결과적으로, 플라스마는 기업과 회사가 자신들의 구체적인 상황과 필요에 따라 다양한 방법으로 확장성 해결책을 마련할 수 있게 할 것입니다.

그러므로, 플라스마가 이더리움 네트워크에서 성공적으로 개발되고 구현된다면, 차일드 체인이 특정 목적-메인 체인의 목표와 반드시 연관될 필요는 없음-을 위해 구별된 방식으로 작동하도록 설계될 것이기에, 메인 체인은 덜 붐비게 될 것입니다. 그 결과, 차일드 체인은 메인 체인의 전반적인 작업 부담을 덜게 될 것입니다.


부정 행위 방지

차일드 체인과 루트 체인(root chaini)의 통신은 부정 행위를 방지함으로 보안을 유지하며, 루트 체인은 네트워크를 안전하게 유지하고 악의적인 행위자들을 처벌할 책임을 갖고 있습니다.

각 차일드 체인에는 다양한 합의 알고리즘 위에 구축될 수 있는, 유효한 블록을 검증하고 특정한 부정 행위 방지를 구현하는, 자체 메커니즘이 있습니다. 가장 일반적인 것은 작업 증명, 지분 증명, 그리고 권위 증명입니다.

부정 행위 방지는 악성 행위들이 이뤄질 때, 사용자가 부정직한 노드를 보고할 수 있게 하고, 자신들의 자금을 보호하며, 거래를 종료(메인 체인과의 상호 작용을 포함)시킬 수 있게 합니다. 즉, 부정 행위 방지는 플라스마 차일드 체인이 자신의 페어런트 체인이나 루트 체인에 이의를 제기하는 메커니즘으로 사용됩니다.


맵리듀스(MapReduce)

플라스마 백서는 맵리듀스 연산이라는 무척 흥미로운 애플리케이션을 소개하고 있습니다. 맵리듀스는 여러 데이터베이스에서 데이터를 구성하고 계산하는 데 사용하는 유용한 기능들을 모아놓은 것입니다.

플라스마의 경우, 이러한 데이터베이스는 블록체인이며, 체인의 트리 구조는 맵리듀스가 체인 트리 내에서 데이터 검증을 수월하게 하는 방식으로 적용되어, 네트워크의 효율성을 크게 향상시킵니다.


대규모 탈출 문제

플라스마에 관한 주된 우려는 대규모 탈출 문제인데, 이는 많은 사용자들이 동시에 플라스마 체인을 빠져나간 뒤, 루트 체인으로 몰려 들어 대규모 네트워크 혼잡을 일으키는 경우를 의미합니다. 이는 부정 행위와 네트워크 공격 또는 다른 종류의 치명적인 장애에 의해 플라스마 차일드 체인 또는 체인 그룹에 나타날 수 있습니다.


결론

플라스마는 기본적으로, 트리처럼 생긴 구조를 가진 수많은 작은 체인들을 만들어, 이더리움 네트워크의 전반적인 성능을 향상시키고자 하는 오프체인(off-chain) 해결책입니다. 이러한 체인들은 메인 체인의 작업 부담을 완화시킬 것이고, 이로 인해 초당 더 많은 트랜잭션들을 처리할 수 있을 것입니다.

플라스마가 제시한 위계적으로 연결된 블록체인 모델은 큰 잠재력을 갖고 있으며, 현재 수많은 연구 그룹에 의해 테스트되고 있습니다. 적절한 개발을 통해, 플라스마는 이더리움 블록체인의 효율성을 높이고, 탈중앙화된 애플리케이션을 효율적으로 사용하기 위한 뼈대를 제공할 것입니다. 게다가, 이 아이디어는 미래의 확장성 문제를 해결하기 위한 방법으로 다른 암호 화폐 네트워크에 채택되고, 실행될 수 있습니다.

이더리움 플라스마는 오픈소스 프로젝트로 깃허브(GitHub)에서 공용 저장소를 찾을 수 있습니다. 이더리움 외에도, 현재 많은 암호 화폐와 깃허브 저장소가 플라스마 작업을 함께하고 있습니다. 오미세고(OmiseGO), 룸 네트워크(Loom Network), 포스스테이트랩스(FourthStateLabs)가 그 예입니다. 보다 자세하고, 기술적인 정보를 원하신다면 공식 플라스마 백서런플라스마(LearnPlasma) 웹사이트를 참고하실 수 있습니다.


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