블록체인 트릴레마란 무엇인가

블록체인 트릴레마의 기본 이해

블록체인 트릴레마는 블록체인 네트워크 개발에서의 핵심 과제로, 개발자들이 마주하는 세 가지 요소 간의 상호작용을 설명합니다. 이 세 요소는 분산화, 보안, 확장성으로 구성됩니다. 이들 중 하나를 최적화하려고 할 때, 다른 요소들에 영향을 미칠 수 있습니다.

2021년 기준, 전 세계적으로 블록체인 트릴레마 문제를 해결하기 위해 블록체인 개발 프로젝트가 1,500개 이상 존재하고 있습니다.
세계 경제 포럼(WEF)은 블록체인 트릴레마가 향후 10년 동안 블록체인 기술 발전의 주요 과제가 될 것으로 전망하고 있습니다.

분산화의 중요성과 도전

분산화는 블록체인 기술의 핵심 이념으로, 네트워크 참여자들 사이에 제어권이 분산됩니다. 이는 검열에 강하고 단일 실패 지점을 방지하지만, 합의 도출을 복잡하게 하여 거래 처리 속도가 느려질 수 있습니다.

2022년 기준, 탈중앙화된 블록체인 네트워크의 노드 수는 평균 4,500개를 웃돌고 있으며, 이는 시스템의 안정성과 무결성을 높이는 데 기여합니다.
분산화의 중요성은 비트코인과 같은 암호화폐 생태계의 지속 가능성을 보장하는 데 핵심 역할을 하며, 이는 특히 정부나 대기업의 검열 방지에 효과적입니다.

보안 강화의 필요성

블록체인 네트워크는 이중 지불이나 네트워크 장악 같은 악의적인 공격으로부터 보호되어야 합니다. 보안성을 강화하기 위한 합의 메커니즘(예: 작업 증명 또는 지분 증명)은 중요하지만, 거래 속도를 줄이거나 비용을 증가시킬 수 있습니다.

예를 들어, 작업 증명(Proof of Work) 기반의 비트코인은 2021년 기준 매일 약 3억 달러의 마이닝 비용이 발생합니다.
최근 발표된 ‘2023 블록체인 보안 보고서’에 따르면, 보안 취약점으로 인한 전 세계 블록체인 해킹 피해액은 4억 달러를 초과했습니다.

확장성의 도전 과제

많은 거래를 빠르고 효율적으로 처리하는 능력은 블록체인의 광범위한 채택을 위해 필수적입니다. 예를 들어, 비트코인 네트워크는 초당 약 7건의 거래를 처리할 수 있어, 글로벌 사용에는 부족합니다. 확장성을 높이는 것은 분산화 감소나 보안 타협을 요구할 수 있습니다.

이와 같은 문제를 해결하기 위해 이더리움은 이더리움 2.0을 통해 초당 처리 용량을 100,000 TPS(초당 트랜잭션 수) 이상으로 늘리려고 하고 있습니다.
스타트업 Snowflake는 블록체인 확장성 솔루션 개발을 위해 2022년에만 2억 달러 이상의 자금을 모았습니다.

트릴레마 해결을 위한 혁신적 접근

트릴레마의 해결책을 찾기 위해 다양한 혁신적 접근이 시도되고 있습니다. 레이어-2 프로토콜, 샤딩, 사이드체인 등은 확장성을 높이는 동시에 보안과 분산화를 유지하려는 노력의 일환입니다. 예를 들어, 비트코인의 라이트닝 네트워크는 거래를 오프체인으로 처리하여 속도를 높입니다.

라이트닝 네트워크는 현재 100,000개 이상의 개별 채널을 통해 총 1,000BTC 이상의 거래 처리가 가능합니다.
이더리움의 샤딩 기술은 네트워크를 여러 개의 샤드로 분할하여 개별 샤드가 병렬로 트랜잭션을 처리함으로써 전체 처리량을 높이는 방법을 통해 이 문제를 해결하고자 합니다.

새로운 프로젝트와 발전 가능성

Kaspa와 Aleph Zero 같은 새로운 프로젝트들은 독창적인 접근으로 주목받고 있습니다. Kaspa는 블록DAG 구조를 활용해 높은 확장성을 유지하며 분산화와 보안을 목표로 하고, Aleph Zero는 영지식 증명과 고급 암호화 기법으로 확장성을 강화하려고 합니다.

Kaspa는 비트코인의 해시 효율성을 최대 2,500배 향상시키며, 이는 초당 수천 건의 트랜잭션을 가능하게 합니다.
Aleph Zero는 2022년 기준으로 유럽연합의 혁신 연구 프로그램인 Horizon 2020의 지원을 받고 있어, 그 과학적 연구의 신뢰성을 높이고 있습니다.

블록체인 트릴레마와 지속적인 연구

블록체인 트릴레마는 2025년에도 연구와 개발의 중심 과제로 남아 있습니다. 비록 아직 완전한 해결책은 없지만, 이 분야의 혁신적인 시도들은 블록체인의 미래를 밝힙니다. 레이어-2 솔루션, 샤딩, 새로운 아키텍처를 통해 균형 잡힌 블록체인을 향한 여정은 계속되고 있습니다.