이더리움 , Ethereum에 대한 글입니다.

애초에 Bitshares 와 Ethereum 라는 주제의 시리즈로 기획을 했는데, 상대적으로 Ethereum 에 대한 강조로 이어지다 보니 

제목을 아예 Ethereum으로 달았습니다.

Bitshares에 대한 소개글은 첫번째 글을 참고하세요.

http://www.ddengle.com/bitcointrading/870159

 

 

Ethereum

 

 

발상의 출발점 - Programmable Blockchain

 

빗코의 블럭체인 기술은 중앙통제없는 분산 트랜잭션 시스템을 가능하게 했지만, 그것의 진정한 잠재적 가능성을 다 실현하기에는 아직 제약들이 있다는 겁니다.

그 중에서도 특히 빗코의 script system 에 주목합니다.

https://en.bitcoin.it/wiki/Script

빗코의 트랜잭션에 있는 아웃풋, 즉 보내진 코인을 사용하려면 어떤 조건을 만족해야 하는지를 정의하는 간단한 스크립팅 툴인데, 이게 너무 제한적이라 단순 거래이상의 여러가지 복잡한 조건과 상황을 담아내기가 너무 힘들거나 불가능하다는 거지요.

 

지난번 Bitshare-X 도 여러가지 금융과 관련된 트랙잭션을 블럭체인에 올리기 위해 이 스크립트에 비드(bid), 롱, 쇼트, 커버 등에 의한 클레임을 표현할 수 있도록 했었습니다.

 

Ethereum은 여기서 더 나아가서 이 스크립팅 시스템을 하나의 완벽한 언어(좀 어려운 말로 튜링완전 언어)로 대체하자는 겁니다. 이렇게 블럭체인에 완벽한 프로그래밍 언어를 제공해줌으로써 전체 시스템을 매번 다시 하드코딩하지 않고도 각 사용처에 맞는 특수한 트랙재션이나 컨트랙(contract)을 쉽게 표현할 수 있게 됩니다.

 

Etherem은  새로운 알트코인을 만들려는 시도가 아니고, 다른 알트코인 더 나아가서는  더욱 확장된 분산어플리케이션, Dapps(distributed applications) 을 만들 수 있도록 해주는 일반화된 플랫폼을 제공하고자 하는 것입니다. 간단한 예를 보자면, Ethereum 을 사용하면 네임코인의 기본 골격을 2 줄의 코드로 표현할 수 있다고 합니다. 새로운 코인이나 분산 어플레이셔케이션을 만들기 위해 빗코나 라이트코인 소스전체를 카피하고 하드코딩으로 수정하는 것이 아니고, 필요한 핵심적인 트랙잭션 또는 컨트랙 조건, 스테이트에 관련된 부분들만 코딩하면 된다는 것이죠.

 

기존 빗코계열의 시스템에서 인프라쪽에 가까운 네트웍 프로토콜 레이어와 어플리케이션 또는 비지니스 로직쪽의 레이어를 분리시키고, 인프라 쪽은 일반화된 프레임웤을 제공하는 플랫폼으로 만들고, 어플리케이션쪽의 로직을 쉽게 구현할 수 있는 프로그래밍 툴을 제공하자는 것으로 이해할 수도 있습니다.

 

컬러코인이나 메타코인 등의 컨셉도 빗코가 가지는 한계를 극복하기 위한 시도였지만  빗코의 블럭체인에 의존해야 하는 한계로 부터 생기는 문제들이 있었고, Dapp 을 구현하기 위한 플랫폼이라는 Ethereum의 장기적인 발전방향에는 미흡하다고 봅니다.

 

 

분산어플리케이션(Dapps) 개발을 위한 플랫폼

 

 

분산어플리케이션, Dapps 의 대표적인 두 가지 성공사례가 파일 공유시스템인 비트토렌트와 화폐시스템인 비트코인입니다. 둘 다 중앙통제가 없는 분산화된 p2p 시스템에 의해 네트웤이 유지되지요.  블럭체인 발명은 이 p2p 시스템에 분산화된 데이타베이스를 제공하고  객관적 검증이 가능한 스테이트  변화 시스템(state transition system) 도입을 가능하게 했습니다. 즉 하나의 상태 에서 다른 상태로 바뀐 것을 p2p 네트웤에 의해 검증이 되는 것이죠.

 

하지만 인터넷은 여전히 중앙통제방식의 모델이 대세입니다. 구글, 페이스북, 트위터, 이베이, 아마존 등 대부분의 메이저 서비스들은 모두 강력한 중앙서버에 의존하며 이를 콘트롤하는  소수의 통제그룹이 존재합니다. 이로 인해 인터넷 관련 비지니스의 독점적 소유구조와 빅데이타의 수집과 분석에 대한 배타적인 소유권, 접근권도 더욱 심화되고 있습니다.

이러한 독점구조의 심화에는 대부분의 인터넷이 중앙서버에 의해 움직이고 있다는 기술적인, 프로토콜적인 특성도 기여하고 있는게 사실입니다.

 

Ethereum은 p2p 어플리케이션 플랫폼은 궁극적으로 이러한 인터넷의 근복적인 패러다임 자체에 도전을 하고자 합니다.  암호화화폐를 만들어 주는 툴을 넘어서서 아예 인터넷 어플리케이션이 작동하는 기본적인 프로토콜과 환경을 재정의하자는 것입니다.

 

Ethereum의 출발점은 프로그래밍이 되는 분산화된 블럭체인(또는 데이타베이스) 이 입니다.. 여기에 어떤 요소들을 더해야 현재의 중앙서버에 의해 의존하는 인터넷 어플리케이션을 대체할 수 있는 플랫폼이 가능하게 될까요?

 

Whisper - p2p 메시징 프로토콜

 

블럭체인에 기록되는 데이타만의 교환으로는 리얼타임 p2p 메시징이 불가능합니다. 블럭이 생성될 때마다 한번씩 메시지가 오간다면 대부분의 리얼타임 어플리케이션 구현은 불가능 할겁니다. 그래서 Whiper 는 모든 네트웤 노드에 공개키 베이스로 주소를 생성할 수 있게 하고 이 주소로 일대일, 일대다, 특정주제, 그룹등으로 쌍방향 메시지를 보낼 수 있게 합니다. 이렇게 보내지는 메시지는 각 노드를 통해 전파되기 때문에 중앙서버에 의한 통제와 검열로 부터 자유롭습니다.

 

Swarm - 웹 컨텐트 호스팅을 위한 p2p 파일 스토리지

 

Swarm 은 중앙서버의 저장공간를 대체하는 분산화된 파일 저장장치입니다. 고정된 내용(static contents)은 이 스토리지에 저장되어서 각 클라이언트 브라우저가 요청할 때 보내집니다. 다이나믹한 내용은 각 클라인트에서 계산되어 보여집니다. 이 스토리지에 저장된 내용은 해시값에 의해서 검색되고 호출됩니다.

 

EVM (Ethereum Virtual Machine) 과 EtherBrowser

 

각 컨트랙트와 트랜잭션을 통제하는 코드들은 각 클라이언트들에 깔려 있는  EVM (Ethereum Virtual Machine) 을 통해 실행됩니다. 분산화된 컴퓨팅 파워를 제공해줌과 동시에 표준적인 코드실행환경이 보장되며, Ethereum 을 베이스로 한 모든 어플리케이션간의 연결통로가 됩니다.

EtherBrowser는 최종 사용자를 위한 통합 UI 입니다.  일반 브라우저에 익스텐션형식으로 애드할 수도 있고, 독립 브라우저로, 또는 별도 어플리케이션의 내장브라우저로도 사용가능합니다.

 

프로그래머블한 블럭체인위에 이러한 프로토콜과 기능들을 더함으로써 중앙서버가 없는 진정한 p2p 어플리케이션들을 만들 수 있는 기반이 제공됩니다.

 

 

무엇을 개발할 수 있나?

 

이러한 분산 어플리케이션 플랫폼으로 어떤 종류의 어플리케이션들을 구현할 수 있을까요?

 

논리적으로는 거의 모든 인터넷 어플리케이션들이 Ethereum에 의해 대체될 수 있겠지만, 그 중에서도 당장에 강점이 있는 영역들을 세가지로 분리하고 있습니다.

 

금융시스템

 

돈을 사용하는 계약을 매니지하고 콘트롤하는 어플리케션입니다. 여기에는 하위화폐, 파생상품, 해지 계약, 에스코로 계약, 각종 보험계약, 세이빙 지갑, 스마트 컨트랙, 유언장 등 기존의 다양한 금융상품을 중앙서버 없이 구현할 수 있게 해줍니다.

 

준금융시스템

 

돈이 관련이 되지만, 그 이외에 다른 비지니스 로직이 더해지는 경우라고 합니다. 예를 들어서 어떤 기술적인 솔루션에 대한 바운티 지급 어플리케이션, 인센티브 관리를 위한 포인트 시스템 등 이러한 예에 속합니다.  p2p 겜블링도 여기에 해당될 수 있습니다.

 

비금융시스템

 

돈과 상관이 없는  투표, 조직관리, 아이덴터티와 레퓨테이션 시스템 등이 여기에 해당합니다. 분산화된 자율 조직, DAO(Decentralized Autonomous Organizations)도 Ethereum에 의해 구현될 수 있습니다.  더 나아가서 Futarchy 와 Liquid democracy 와 같은 현재의 형식화되고 관료화된 정치시스템에 대한 대안적인 툴로서도 검토되고 있습니다.

 

이외에도  레딧이나 트윗을 대체하는 p2p  메시징 시스템,  페이스북이나 기타 온라인 포럼등을 대체하는 어플리케이션들도 중앙서버없이 구현가능하다고 합니다.

 

 

 

기술적인 백그라운드

 

Ethereum의 기본적인 베이스는 여전히 비트코인의 블럭체인 개념을 바탕으로 하고 있습니다.

따라서 어떤 해시알고리듬을 사용하며, 블럭생성은 어떤 로직에 의해 가능하게 할 것인가하는 고민은 똑같이 가지고 있습니다.

 

이에 대한 최종적인 결론은 아직 정해지지 않았습니다.

기본적인 문제인식은 다음과 같습니다.

 

첫째, 빗코의 PoW 방식은 극복되어야 할 대상입니다.  사토시의 이상과는 반대로 갈수록 심화되는 해시파워 독점화, 채굴기 제조업체의 독점화 현상은 네트웍 보안을 심각하게 홰손시키고 있고, 네트웍 유지에 너무 많은 자원이 낭비되며, 이러한 자원이 네트웍의 전체적인 성능 향상에 도움을 주지 못합니다. 이러한 문제들을 갈수록 심화시키는 ASIC의 진출을 최대한 막아야 합니다.

 

둘째, 중앙집중적인 풀이 아니라 p2p 풀이 마이닝의 메인 툴이 될 수 있도록 알고리듬을 만들고, 이러한 p2p 풀을 누구나 쉽게 만들고 운영할 수 있는 솔루션이 처음부터 제공되어야 합니다.

 

셋째, 블럭생성주기가 10초대 이내에서 가능해야 여러가지 리얼타임 또는 준 리얼타임 어플리케이션들이 가능해지게 됩니다.. 하지만 블럭생성주기가 짧아질수록 늘어나는 불안정성 문제를 해결해야 됩니다.. Stale 블럭문제.

 

넷째, 늘어나는 블럭체인 데이타량을 핸들링할 수 있는 솔루션이 있어야 하고,  scaling 을 위한 대규모 노드가 늘어나더라도, 이들 노드가 다시 독점적인 파워를 행사할 수 없도록 라이트 노드에서도 각 블럭을 검증할 수 있는 방법이 제공되어야 합니다.

 

다섯째, PoS 방식은 효율성과 보안성의 면에서 PoW에 비해 우수하지만, 여전히 순수 PoS 만으로는 여러가지 공격에 대해 보다 더 완벽한 방어가 힘듭니다.

 

이러한 문제의식들을 바탕으로 한 현재 진행되고 있는 해결책은

 

Hybrid PoS 방식입니다.  PoW 와 PoS 의 역할을 분리시키고, 양자의 장점을 결합해서 보안면에서는 순수 PoW 나 PoS 에 비해 훨등히 뛰어나고, 에너지 효율성이나 해시파워의 집중화를 방지하는 면에서는 빗코를 비롯한 순수 PoW 보다 역시 우수하다는 겁니다.

 

ASIC 의 진출을 방해하기 위해서 해시알고리듬을 일정한 주기마다 랜덤하게 변화시키는 방법을  현재 테스트하고 있고 최대한의 에너지 효율성도 염두에 두고 있습니다.

 

10초대의 블럭생성을 위해서는 GHOST 라는 프로토콜을 테스트하고 있습니다. 기본적인 컨셉은 블럭생성주기를 짧게 하면서 어쩔 수 없이 생겨나는 stale 블럭(우리는 올펀이라고 주로 부릅니다만)을 그냥 버리지 않고 이들 삼촌과 조카들도 체인결정의 알고리듬상에서 고려를 해준다는 겁니다. 또한 리워드를 이들 블럭에게도 지급함으로써,  하나의 풀로 해시파워가 집중될 때 소규모 마이너가 입게 되는 올펀블럭의 증가에 대한 피해도 보상하자는 겁니다. 이런 장치는 더욱 분산화된 p2p 풀의 활성화를 가져온다고 봅니다.

 

한편으로는 Ethereum 와 Bitshares 진영간의 협력도 검토되고 있습니다.

(https://bitsharestalk.org/index.php?topic=6990.0)

비탈릭이 비트쉐어의 DPOS 를 매우 높게 평가하고 있다고 합니다.

(업데이트: 이 내용은 비트쉐어의 댄쪽에서 일방적으로 주장한 것이고, 비탈릭이 이에 대해 동의한 적은 없는 것 같습니다. 이후 비탈릭은 DPOS에 대해 비판적인 입장을 보입니다.)

 

이외에도 Slahser PoS, TaPos, Custody mining 등의 컨셉도 동의를 얻어가고 있습니다.

 

 

 

 

 

 

개발언어

 

Ethereum은 기본  클라이언트를 구현하기 위한 언어와  이 클라이언트에서 돌아가는 트랜재션과 컨트랙을 콘트롤 하는 언어를 분리해 놓았습니다.

 

클라이언트를 구현하기 위한 언어는 현재 C++, GO, Python 이 있고 외부 개발자에 의해 자바와 노드 패키지도 나와 있습니다.  이후에는 더 많은 언어로 포팅되리라 예상합니다.

 

이들 언어중 GO 로 작성된 클라이언트를 표준 EtherBrowser로 정하고 모든 Dapps을 액세스하기 위한 기본 유저환경의 기준으로 정했습니다. 이 브라우저는 기존의 인터넷 브라우저에서 이용할 수 있는 사이트를 그대로 이용할 수 있을 뿐만 아니라 블럭체인에 접근할 수 있는 JS API 가 제공됨으로써 Dapps을 사용할 수 있게 해줍니다. 개발자는 HTML/CSS/Javascript 와 블럭체인 API 를 이용해 손쉽게 페이지들을 만들 수 있습니다.

나중에 HTML 에 표준에 블럭체인 프로토콜이 표준으로 자리잡는다면, 그래서 현재의 메인 브라우저들이 블럭체인을 지원한다면, 별도의 EtherBrowser 자체도 필요가 없을지도 모르지요.

 

한편, 트랜잭션과 컨트랙을 직접적으로 콘트롤하는 언어는 로우레벨 EVM 코드입니다. 각 클라이언트에서 가상머신으로 구현된 표준 EVM에서 바이트 코드로 컴파일되어서 돌아갑니다. 이에 대한 접근을 쉽게 하기 위해서 하이레벨 언어인  Serpent, LLL, Mutan 등의 언어를 지원합니다. 대단히 심플한 문법구조를 가진 언어들이지만 풀 스케일 프로그래밍이 가능하다고 합니다.

 

개발팀과 펀딩

 

 

Ethereum의 파운더는 Vitalik Buterin입니다. 올해 불과 만 20세의 러시아 태생의 캐나다 거주 개발자입니다. 비트코인 매거진에서 글을 쓰다가 2013년 겨울에 Ethereum 의 기본틀을 구상하고 올해초에 개발팀을 론칭했습니다. 각 언어별 메인개발자가 있습니다.

 

이후로 Proof of Concept (POC) 라고 기본 아이디어를 테스팅하기 위한 클라이언트들을 계속 발표해 왔습니다. 현재 POC5 공식 버진이고  POC6 이 이제 막 올라오기 시작했습니다.

 

지속적인 풀타임 개발팀을 유지하기 위해서 Ethereum의 기본 단위인 Ether를  7월말에서 9월초까지 프리세일을 했습니다. 31,529  BTC 가 펀딩이 되었습니다. 클로징날 기준으로 약 200억원에 가까운 정도의 금액이었습니다. 구입건수가 9천건이 넘었습니다.

 

 

 

 

 

금액이 기대이상이었다는 점 뿐만 아니라, 특정한 벤처캐피탈이나 대자본에 종속되지 않고, 독자적인 개발과 운영을 지속할 수 있는 안정적인 토대를 만들었다는 점입니다.

이 점은 Ethereum의 개발팀의 장기발전전략상 매우 중요한 포인트입니다.  

앞으로 Ethereum 역시 기존 인터넷의 거대 독점자본과 권력앞에 무픞꿇게 될지는 모르겠지만, 최소한 현재 개발팀의 정신은 이에 대한 명시적 묵시적 거부를 보여주고 있기 때문입니다.

 

C++ 개발팀은 베를린에 있고, GO 개발팀은 암스테르담에 있습니다. 펀딩된 돈으로 사무실 구하고 개발인원을 20명선으로 늘리고 있습니다.

 

 

 

 

 

 

Ethereum 은 개발과정속에서 커뮤니티와 오프라인 밋업을 매우 강조하고 있습니다. 이미 전세계에 많은 오프라인 밋업이 열리고 있습니다. 가까운 일본에도 있지만 한국에는 아직 없군요.

(업데이트:  2014년 말부터 한국에도 서울이더리움밋업이 열리게 되었고, 지금까지 꾸준히 발전해오고 있습니다.  

https://www.meetup.com/Seoul-Ethereum-Meetup/

)

 

 

장미빛 환상인가?

 

위에서 본바와 같이 Ethereum은 단순히 새로운 코인하나를 더 만들려고 하는 것이 아니라 블럭체인을 기반으로 한 각종 시스템을 구현하기 쉽게 만들어주는 플랫폼을 제공하고자 하는 것입니다. 여기서 한발 더 나아가서 분산메시징시스템, 분산 스토리지, 분산 컴퓨팅 환경등을 결합해 새로운 인터넷 패러다임까지 만들어 보자는 것이지요.

 

Ethereum 이 제시하는 청사진이 실제적으로 구현이 될 수 있다면 이는 빗코가 주었던 임팩트보다 훨씬 크고 광범위한 영향력을 행사하리라 봅니다.

 

특히나 현재의 인터넷이 소수 글로벌 독점기업들에 의해 대다수의 서비스들이 통제되고 있고, 인터넷 접속을 위한 ISP 에서부터 개인들의 이메일, 전화, 메시지, sns 활동 등 거의 모든 사생활들이 기록되고, 추적되고 이들 데이타가 다시 집적되어 빅테이타가 되고, 이 빅테이타에 접근하는 것은 역시 이들 서비스를 운영하고 있는 극소수 업체들과 권력기관에 한정될 수 밖는 없는 상황이 심화되고 있습니다. 단순한 사생활 보호라는 차원을 넘어서서 개인생활에 대한 전면적인 감시와 통제를 할 수 있는 구조를 만들어 가고 있는 것이지요.

 

이런 구조화를 저지할 수 있는 방법은 인터넷의 프로토콜자체를 바꾸는 방법밖에는 없습니다.

과연 Ethereum 이 이런 정도의 파워를 가질 수 있을 것인가?

 

청사진과 현재개발된 내용간의 간격은 아직 대단히 큽니다.

올연말 또는 내년초까지  Ether 제네시스 블럭을 만들 수 있을 만큼 중심 프로토콜 개발을 끝내겠다고 하고 있는데 과연 얼마만큼 이 간격을 줄일 수 있을지 대단히 기대가 됩니다.

 

현재 Ethereum을 지지하는 그룹의 스펙트럼은 빗코가 처음 등장했을 때 이에 대해 여러가지 기대를 했던 사람들의 성향만큼 다양합니다. 이런 사람들의 관심을 지속적으로 묶어내면서 이를 실제적인 개발내용에 의해 강화시키는 상호상승 작용이 이어진다면 빗코이상의 큰 화두가 형성될 것이겠지만, 아직까지는 장비빛 환상이 아닌가하는 의구심이 생기는 것도 당연한 것으로 보입니다.

 

다음번 글에서는 보다 기술적인 프로토콜에 대한 검토를 해볼까 합니다.