스팀잇 여러분 안녕하세요. 오래간만에 스팀잇에 글을 쓰게 됩니다.
오늘은 이더리움 연구회 소식을 전해드리고자 합니다. 이더리움 연구회 토큰 이코노미 분과에서는 Cryptoeonomic analysis of Casper FFG라는 주제로 이더리움 incentive protocol을 분석하여 무려 80장에 이르는 심도 있는 연구자료를 발표하였습니다. 해당 자료의 목차와 서론을 발췌하오니 incentive protocol에 대한 관심과 이해를 확충하는데 도움이 되기를 희망합니다.
목차
1. 서론
2. 게임이론.
2.1. 소개
2.2. 우월 전략
2.3. 내쉬 균형
2.4. 죄수의 딜레마, 파레토 효율과 사회적 딜레마
2.5. 3 인게임
3. 분산 시스템에서의 Consensus
3.1. 소개
3.2. FLP Impossibility
3.3. 비동기 시스템, 동기 시스템과 부분 동기 시스템
4. Casper FFG – Perspective of Cryptoeconomics
4.1. 설계 원칙
4.1.1. Economic Security and Mechanism Design
4.1.2. 비잔틴 합의의 문제점을 극복하기 위한 설계
4.2. Casper FFG: Reward Mechanism
4.3. 효과 분석
4.3.1. PRESTO framework
4.3.2. Efficiency
4.3.3. Stability
4.3.4. Robustness
4.3.5. Persistency
4.4. 한계점
5. 맺음말
서론
자본주의 경제 시스템에는 필연적으로 호황과 불황이 공존한다. 1971년 8월 15 일, 리처드 닉슨 전 미국 대통령이 브렌트 우즈 체제를 사실상 무너뜨리면서, 정부 또 는 소수 집단이 화폐 발행 권한을 독점함과 동시에, 자유 시장과 개인의 사유재산권 행사에 막강한 영향을 미치게 되었다. 정부가 발행한 화폐는 은행으로 흘러 들어가 신용 팽창과 함께 인플레이션을 일으키고, 자본재에 잘못된 투자가 정리되는 과정에 서 디플레이션을 일으킨다. 이것이 경제에 호황과 불황이 공존하는 이유다. 가장 최근 발생했던 2008년 리먼 브러더스 사태도 이러한 과정의 하나여야 했다. 그러나 미국 연방준비은행은 ‘대마불사’를 이유로 공적 자금의 용도로 마음껏 발행한 화폐를 그 누 구의 허락도 없이 구제금융으로 제공했다. 이는 많은 이들에게 기존 금융 시스템에 대한 불신을 심어주게 되었고, 우리가 잘 알고 있는 비트코인이 탄생하는 계기가 되 었다.
비트코인은 2008년 사토시 나카모토라는 필명으로 발표한 이라는 A4용지 9장짜리 논문이 공개되면서 처음 세상 에 등장했다. 익명의 한 사람, 또는 집단으로 보이는 사토시 나카모토는 분산화된 전 자화폐 시스템을 통해서 기존의 믿을 수 없던 금융 시스템에 어떠한 파장을 일으키고 자 한 것 같다. 그는 비트코인의 제네시스 블록에 이러한 메시지를 숨겨두었다. “The Times 03/Jan/2009 Chancellor on brink of second bailout for banks.”(영국 재무 장관, 은행에 두 번째 구제 금융 임박) 영국 신문의 헤드라인을 통해 이 블록이 생성 된 날짜를 증명하고자 하는 의도도 있었겠지만, 전 세계적인 금융 위기를 촉발시킨 기존 금융 시스템을 조롱하고자 하는 의도 역시 엿보인다. 그는 논문에서 금융기관이 거래 자체에 직접적인 영향을 미치기 때문에 완전한 비가역적 거래(Completely nonreversible transactions)는 불가능하다고 표현했다. 따라서, 특정 정부나 기관, 소수 집단의 통제를 받지 않는 독립적인 화폐 시스템을 블록체인과 암호 경제학을 통해 구 축하고 싶어 한 것으로 생각된다.
비트코인과 이전의 다른 전자 화폐(E-cash, Digicash)의 가장 큰 차이는 비트코 인이 화폐에 대한 신뢰를 구축했다는 점이다. 사토시 나카모토는 중앙 주체에 의한 임의적인 화폐 발행을 배제하고, 거래의 내역 역시 분산 네트워크의 참여자가 모두 검증하게 하였다. 이를 통해 화폐의 신뢰를 보장하는 주체를 특정 사상 및 세력에 의 해 통제 가능한 제3의 기관에서 탈중앙화 네트워크 전체로 옮겨오고자 했다. 이를 뒷 받침하는 것은 비트코인 시스템에서 유래한 블록체인 무결성의 핵심인 엄두도 내지 못할 비가역성(Prohibitively irreversible)에 있다. 이는 완전한 비가역성을 보장하지 는 못하지만, 확률적으로 비가역성에 가까울 만큼 거래내역을 조작하는 것이 어렵다 는 것을 의미한다. 화폐의 발행도 알고리즘에 의해 실행되므로 제3의 주체가 임의로 변경할 수 없다.
비트코인의 탈중앙화 합의 알고리즘을 가능하게 하는 작업 증명 방식(Proof of Work)은, 거래 내역을 검증하고 해시 파워(Hash power)를 가진 참여자에게 보상 자 격을 부여하여, 분산된 환경에서 노드 간 합의가 이루어지도록 한다. 그러나 참여자는 더 많은 보상을 받기 위해 더 많은 컴퓨팅 파워(Computing power)를 소모해야 하므 로, 작업 증명 방식은 비효율적인 에너지 소비를 불러일으킨다는 비판을 지속해서 받 고 있다. 이외에도 작업 증명 방식은 소수 마이너에 의한 독점, 악의적인 노드에 의한 부정한 블록 생성 등 여전히 해결해야 하는 과제를 많이 가지고 있다.
이러한 작업 증명 방식이 가진 문제점을 인식하고 해결하기 위해 지분 증명 방 식(Proof of Stake)이 등장하였다. 지분 증명 방식에서 네트워크의 참여자는 지분율에 따라 네트워크에 참여할 수 있는 권한을 부여받고, 이에 따른 보상을 받는다. 분산 네 트워크에서 가장 중요한 결함 내성의 달성 역시 지분 증명 방식에서는 보상을 주는 기존의 방식에 지분을 삭감하는 방식을 더하여 이루어진다. 이는 이전의 PoW에서 결 함 내성을 달성하기 위해 사용되었던 에너지의 소모를 피할 수 있게 한다는 측면에서 긍정적이다. 그러나, 네트워크의 참여자가 경제적 이득을 얻기 위해 하는 행동들이 네 트워크의 안정성을 보장해야 하고, 네트워크에 해가 되는 행동에 대해서는 적절한 처 벌 역시 가해져야 한다. 따라서, 보상과 처벌의 메커니즘에 영향을 끼치는 변수들을 더욱 정교하게 고려하여 설계해야 한다. 암호 경제학은 바로 여기서 힘을 발휘한다.
암호 경제학
암호 경제학은 블록체인과 암호화폐의 확산에 따라 큰 주목을 받는 분야이다. 이더리움의 Casper CBC를 구축하고 있는 Vlad Zamfir는 암호 경제학을 다음과 같이 정의했다.
“분산화된 디지털 경제에서 재화와 서비스의 생산, 분배 그리고 소비에 이르기까지의 활동을 관리하는 프로토콜을 학습하는 학문이다.”
블록체인 네트워크에 참여하는 주체는 경제적 인간이다. 경제적 인간은 주어진 정보 를 최대한 활용하여, 최대의 이득을 추구한다. 따라서 블록체인 네트워크의 암호 경제 를 설계하는 데 있어서 가장 먼저 고려되어야 하는 사항은 경제적 주체의 행동이 네 트워크에 가져올 효과를 인식하는 것이다. 그다음은, 경제적 주체의 이득 추구가 가져 올 행동을 게임이론에 입각하여 예측하고, 목표 행동과 그 행동을 유도하는 조건을 설정해야 한다. 메커니즘 디자인(Mechanism Design)은 바로 이를 위한 도구이다.
향후 다루어질 내용에서는 분산 네트워크의 특징과 합의 과정에 대해 살펴보고, 네트워크의 안정성을 저해할 수 있는 경제적 주체의 게임이론적 행동 요소에 대해 알 아보며, 이를 해결하기 위한 이더리움 Casper FFG에 대해 알아보기로 한다.
지금까지 Cryptoeconomic analysis of Casper FFG의 목차와 서론을 소개해드렸습니다. 암호경제학으로 바라보는 Casper FFG에 대해서 좀 더 심도 있는 내용을 확인하고 싶으신 분들은 아래 링크를 참고해주세요.
http://bit.ly/casperffg
마지막으로, 현재 이더리움 연구회 5기 신입회원을 모집 중에 있습니다. 이번 기수에서는 기존 4개의 분과(토큰 이코노미 분과, 코어 분과, 인터페이스 분과, 기술리서치 분과)이외에 3개의 신규 분과 (DApp 분과, 보안 분과 Baas분과)가 추가 개설되어 활동을 시작하게 됩니다. 많은 관심과 성원을 부탁드립니다. 자세한 5기 지원일정은 아래 링크를 확인해주세요.
https://www.etherstudy.net/guidelines-for-applicants/5th
날씨가 많이 추워지고 있습니다. 스팀잇 여러분 건강 잘 챙기시고 새해 복 많이 받으세요.