<출처: ethereum.org>
이더리움은 러시아계 개발자 비탈릭 부테린이 창시한 블록체인 기반 분산 컴퓨팅 플랫폼으로서 비트코인의 블록체인에서 한단계 업그레이드 된 블록체인 기술을 구현 한다. 우리나라에서는 이더리움 블록체인 플랫폼 상에서 제공하는 이더(Ether)라는 암호화폐가 거래소에 상장되어 거래되고 있어 암호화폐로 더 유명하다. 현재 암호화폐 시장이 전반적으로 하락하여 1 이더에 67만원선(2018년 6월 4일 업비트 거래소 기준)에 거래되고 있지만 2017년 한 때에는 1이더에 200만원을 넘어섰으며 전체 시가총액이 20조원에 달하였다. 이더리움은 겉보기에는 비트코인과 비슷한 암호화폐 정도로 생각 할 수 있지만 화폐 거래 이외에 더 많은 기능을 가지고 있어 세계 변화를 주도하는 블록체인 플랫폼으로 거듭날 가능성이 큰 시스템이다.
이더리움은 비트코인이 가지고 있는 튜링 불완전성(Turing-incompleteness: 비트코인 스크립트 언어는 단순한 계산 밖에 구현 시키지 못하는데 이를 튜링 불완전성이라 한다. 구체적으로 말해서 무한루프를 구현할 수 없고 또한 비트코인 스크립트 언어는 비트코인 잔고 정보만 저장 가능하다. )를 해결하여 튜링 완전한 언어를 구사할 수 있어 Solidity, Javascript 등을 이용하여 스마트 컨트랙트(Smart Contract) 및 분산 어플리케이션 (Dapp: Distributed Application)을 구현 할 수 있다.
<출처: http://webzine.etri.re.kr/20170811/sub04.html>
스마트 컨트랙트(Smart Contract)란 일정한 조건을 설정하여 자동적으로 실행되는 실행되는 계약을 말한다. 예를 들어, 내가 여행을 가게 되어 키우던 닭을 돌보기 위해 "하루 중 닭이 첫번째 울 때 하루에 한번 모이를 주세요." 라고 이웃 아저씨께 부탁한다면 이웃 아저씨께서는 "하루에 한번 닭이 첫번째 울 때"라는 조건에 맞추어 모이를 주실 것이다. 이러한 조건들을 단 계약을 블록체인 기술을 이용하여 이더리움은 컴퓨터 네트워크 상에서 실행 하게 할 수 있다. 그것이 이더리움이 제공하는 스마트 컨트랙트라는 기능이다. 그리고 일반 사용자로 하여금 이 모든 프로세스를 조절하고 쉽게 모니터링 하는 등 참여하고 이용할 수 있는데 이를 분산 어플리케이션 즉 Dapp 이라 한다. 이러한 기능들은 금융, 컨텐츠 산업, 물류, 헬스 케어, IoT, 전력거래 등 산업 전반에 다양하게 활용되고 있으며 관련 스타트업들이 많이 생겨나고 있다.
이 스마트 컨트랙트 및 분산어플리케이션이 가능할 수 있었던 또다른 이더리움의 특징은 저장되는 정보의 저장 방식 차이이다. 비트코인은 트랜젝션 정보들만 저장하는 방면 이더리움은 트랜젝션 전 후의 상태 변화에 대한 정보 전반을 블록들에 저장함으로 계좌 상태 뿐만 아니라 그 밖의 정보들도 저장할 수 있게 된다. 이 차이를 그림으로 확인해보면 다음과 같다.
<출처: 이더리움 백서>
이처럼 이더리움 블록체인 플랫폼을 상태 전반을 모든 노드 들이 동일한 연산을 수행하여 동일한 상태 변화에 합의하여 저장하기 때문에 분산되어 있는 하나의 세계 컴퓨터(World Computer)라는 의미에서 EVM(Ethereum Virtual Machine)이라고도 한다.
이더리움은 비트코인의 화폐 계좌와 같은 기능을 하는 외부소유계정(Externally Owned Account)과 스마트 컨트랙트를 구현하기 위한 계약계정(Contract Account)로 구성되어 있다. 외부소유계정들 간의 거래는 비트코인의 화폐거래와 거의 기능이 같고 계약계정에는 스마트 컨트랙트가 저장되어 있는데 이를 실행하기 위해서는 외부소유계정이 스마트 컨트랙트에게 메시지를 보냄으로써 실행시킬 수 있다.
<출처: https://medium.com/@preethikasireddy/how-does-ethereum-work-anyway-22d1df506369>
외부 소유 계정에서 다른 외부 소유계정으로 화폐를 송금하거나 스마트 컨트랙트를 실행시키는데는 Gas 라는 연료가 필요하다. Gas는 이더리움 화폐인 이더로 살 수 있고 1gas 당 가격이 형성되어 있다. 이는 이더리움 플랫폼 상에서 contract의 코드를 실행시킬 때 무한루프가 실행되어 시스템 전체에 큰 영향을 줄 수 있는 상황을 방지 할 수 있다. (코드 상의 반복문이 있더라도 Gas 가 소진되면 멈춘다.)
이더리움에 또 다른 유용한 특징은 분산 어플리케이션들이 각자의 토큰(Token)을 이용해서 거래할 수 있다는 것이다. 이 서로 다른 토큰들 간의 상호 운용성(Interoperability)을 위해 기준(standard)를 정해 놓은것이 ERC20 토큰이다. 이더리움 상에 거래되는 토큰은 ERC20 기준을 따르도록 하고 있다. 하지만 ERC20 상의 버그가 발견되어 현재 ERC223으로 업그레이드 하려는 움직임이 있지만 많은 토큰들이 ERC 20 기준으로 발행 되어서 아직 진행되지는 않았다. ERC223 혹은 ERC777은 더욱 개선된 버전의 기준 프로토콜이라고 한다.
이렇듯 다양하고 편리한 기능을 가지고 있는 이더리움 플랫폼도 아직 해결해야 할 점이 많다. 현재 이더리움은 비크코인과 같은 작업증명 알고리즘으로 운영되고 있는데 전력 자원의 낭비와 집중화라는 문제점을 해결하기 위하여 자산증명(PoS)로 전환하려고 계획하고 있으며 블록체인 상 가장 이슈가 되고 있는 확장성(Scalability: 모든 노드들이 모든 블록을 저장한다고 할 때 그 용량이 커지기 때문에 시스템 운영에 장애가 될 수 도 있어 큰 이슈가 될 수 있음)문제를 해결하기 위해 샤딩, 라이트닝 네트워크를 이용한 레이든 네트워크 등으로 솔루션을 구축해 나가는 상황이다. 이더리움 자체 내에서도 비탈린 뷰테릭을 중심으로 아직 불완전한 이슈들을 해결해 나가고 있으며 세계적인 차원에서도 EEA(Enterprise Ethereum Alliance )라는 조직을 여러 다국적 기업들이 만들어서 더 진화되고 기업에 도입할 수 있는 이더리움 기반 시스템을 연구 중이다. 앞으로 이러한 여러 이슈들을 어떻게 해결해 나가느냐에 따라서 이더리움 플랫폼의 영향력과 이더(Ether)의 가치가 변화 될 것이다.