암호화폐에서 알고리즘이란 무엇인가?

알고리즘은 특정 작업을 수행하거나 특정 문제를 해결하기 위해 설계된 명확한 지침 세트입니다. 암호화폐에서 알고리즘은 트랜잭션 데이터 암호화부터 블록 검증 및 지갑 주소 생성에 이르기까지 모든 것에 필수적입니다. 이러한 규칙 기반 절차는 많은 블록체인 시스템의 수학적 근간을 형성합니다.

"알고리즘"이라는 용어는 수많은 기술 영역에 존재하지만, 암호화폐 세계에서는 주로 해싱, 합의 메커니즘, 암호화와 같은 영역과 연관됩니다. 이러한 각 기능은 성능, 보안 및 확장성 목표를 충족하도록 설계된 특정 유형의 알고리즘을 통해 실행됩니다.

암호화폐에서 흔히 사용되는 알고리즘 유형

1. 해싱 알고리즘

해싱 알고리즘은 모든 크기의 입력 데이터를 일반적으로 해시라고 불리는 고정 길이의 문자열로 변환합니다. 출력은 결정적이며, 이는 동일한 입력이 항상 동일한 해시를 생성한다는 것을 의미합니다. 그러나 입력에 작은 변화만 있어도 완전히 다른 해시가 생성되는데, 이를 눈사태 효과라고 합니다.

• SHA-256(보안 해시 알고리즘 256비트) – 비트코인에서 사용됩니다. 256비트 해시를 출력하며 채굴 및 블록 검증의 기반이 됩니다.
• Keccak-256 – 이더리움에서 사용됩니다. SHA-3 계열의 일부이지만, 이더리움은 SHA-3 표준을 완전히 구현하지는 않습니다.

2. 합의 알고리즘

합의 알고리즘은 분산 네트워크의 노드가 트랜잭션과 블록의 유효성에 대해 어떻게 합의하는지 결정합니다.

• 작업 증명(PoW) – 이 메커니즘은 참여자(채굴자)가 트랜잭션을 검증하기 위해 복잡한 수학적 퍼즐을 해결해야 합니다. 에너지 소비가 많지만 강력한 보안을 제공합니다. 비트코인에서 사용됩니다.
• 지분 증명(PoS) – 참여자(검증자)는 담보로 "스테이킹"하거나 잠그는 코인의 수에 따라 블록을 검증하도록 선택됩니다. 병합 이후 이더리움에서 사용됩니다.
• 위임된 지분 증명(DPoS) – PoS의 더 빠르고 민주적인 버전입니다. 토큰 보유자는 블록을 검증할 대표자에게 투표합니다. EOS에서 사용됩니다.

3. 암호화 알고리즘

이러한 알고리즘은 지갑 주소, 개인 키 및 트랜잭션의 기밀성과 무결성을 보호합니다.

• 타원 곡선 디지털 서명 알고리즘(ECDSA) – 블록체인 지갑에서 일반적으로 사용되는 이 알고리즘은 사용자가 개인 키를 공개하지 않고도 다른 사람이 검증할 수 있는 방식으로 트랜잭션에 서명할 수 있게 합니다.
• EdDSA(에드워즈 곡선 디지털 서명 알고리즘) – ECDSA보다 더 효율적이고 안전하다고 여겨집니다. Zcash와 Cardano와 같은 최신 블록체인에서 사용됩니다.

추가 고려사항

알고리즘은 독립적으로 존재하지 않고 서로 상호작용하며 네트워크 참여자와 실시간으로 상호작용합니다. 예를 들어, 비트코인 네트워크는 SHA-256을 블록 해싱뿐만 아니라 작업 증명 합의의 핵심 구성 요소로 사용합니다. 이러한 긴밀한 관계는 하나의 알고리즘이 블록체인 아키텍처의 여러 계층에 어떻게 서비스할 수 있는지를 보여줍니다.

또 다른 중요한 측면은 알고리즘을 업그레이드하거나 교체하는 능력입니다. 이더리움은 '병합(The Merge)'이라고 불리는 과정을 통해 PoW에서 PoS로 전환했습니다. 이 변화는 검증 및 블록 생성을 위해 완전히 다른 알고리즘 규칙에 의존하면서 에너지 소비를 크게 줄였습니다.