RSCoin) 중앙은행화된 암호화폐

중앙은행화된 암호화폐, RSCoin

2009년에 소개 된 비트코인은 리플이나 라이트코인 같은 많은 다른 암호화폐에 영감을 주었고, 이들은 금융적으로 많은 성공을 이룩했다. 이러한 성공에 힘입어 최근에는 JPMorgan, Chase, Nasdaq등 도 블록체인 기술을 도입하는 계획을 발표하기도 됐다. 나아가 암호화폐의 이러한 잠재적인 가능성은 정부 기관에도 영향을 미치기 시작했다. 유럽 중앙은행은 암호화폐가 가져올 통화정책과 가격안정성에 대해 예측하기 시작했고, 미국 연준은 빠르고, 더 안전하며 효율적인 지불 시스템에 대한 가능성을 보기도 했다.

이러한 성공에도 불구하고, 현존하는 암호화폐는 몇가지 한계에 부딪히고 있다. 그 중에 가장 심각한 것은 바로 낮은 확장성이다. 비트코인 네트워크는 초당 7개의 거래만 처리할 수 있는 반면, 페이팔은 초당 100건을, 비자는 평균 초당 2,000~7,000건을 처리하는 것과는 굉장히 대조적이다. 이러한 확장성의 부재는 거래내역을 알리고, 작업증명을 하기 위해 막대한 컴퓨팅 에너지를 써야하기 때문이다. 라이트코인의 경우 이 비용을 분배하여, 퍼마 코인은 이러한 연산의 용도를 변경하려 하고 있지만, 두 코인 모두 궁극적으로 해당 비용을 제거하지 못했다는 문제점을 안고 있다. 두번째로 현재 암호화폐가 가지고 있는 한계점은 통과 공급을 컨트롤 할 역량이 부족하다는 것이다. 이는 미시 경제학적 관점에서 봤을 때 적거나 거의 없는 정도의 유연함을 가지고 있는 것이며, 화폐 가치에 극단적인 변동성을 갖고 있다는 것을 의미하기도 한다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 제안하는 것이 바로 RSCoin이다. 이 암호화폐는 거래 원장을 유지하는 것으로 부터 통화 공급정책을 완전히 분리 시킨 프레임워크다. 이는 더 많은 확장성을 암호화폐에 부여할 수 있고, 또한 영국은행에서 재기한 문제점 중 하나인 '중앙은행이 스스로 디지털 통화를 발행하기 위해 이 기술을 활용할 수 있는가'에 대한 답변이 될 수 있다. 이는 비트코인이 널리 퍼지면서 비단 영국은행만이 가지는 문제가 아닐 것이라고 생각한다.

RSCoin 통화 공급을 중앙에서 집중화하여 다룸으로써 전통적인 암호화폐와 근본적인 차이점을 두고 있다. 모든 통화가 특정한 중앙은행에서 발행되며, 이를 기반으로 한 RSCoin은 무엇보다도 중앙정부에 입맛에 맞는 암호화폐가 될 것이다. 이런 중앙화에도 불구하고, RSCoin은 여전히 투명한 거래 원장이 주는 이점을 누릴 수 있고, 분산형 시스템으로 유지할 수 있으며, 전세계적으로 투명한 통화 공급이라는 목적을 달성할 수 있다. 이는 통화공급정책을 더욱 투명하게 할 수 있으며, 지불과 송금에 바로 접근할 수 있고, 익명성을 제공하며, 블록체인과 디지털 화폐를 사용함으로 써 얻을 수 있는 혁신 또한 취할 수 있다.

중앙화된 통화 인증 정책은 또한 RSCoin이 기존에 암호화폐가 가지고 있는 확장성 이슈도 해결할 수 있게 해준다. 특히, 중앙은행은 인증된 다른 많은 기관에 거래를 검증하는 을 위임할 수도 있는데, 이러한 기관을 mintettes라고 한다. mintettes는 저농적인 암호화폐 채굴자들과는 다르게, 잘못된 처리에 대해 책임을 져야할 수도 있으므로, RSCoin은 간단하고 빠른 이중지불을 감지할 수 있는 메커니즘을 제공한다. 그 결과 초당 2,000건의 거래를 처리하며, 이러한 성능 확장은 mintettes가 많아질 수록 선형적으로 증가한다. 많은 거래가 1초이내로 처리되며, 이는 전통적인 암호화폐가 몇 분 씩 걸리는 것과는 대조적이다.

이런 확장성과는 외에도, 비트코인 네트워크가 최근 miner들의 인센티브를 잘못 조정할 수도 있다는 것을 보여주기도 했고, 모든 트랜잭션을 완전히 검증하지 않고도 블록을 생산할 수 있다는 것이 밝혀지기도 했다. 참조 RSCoin은 이를 mintettes에게 정직한 서비스를 운영할 수 있는 정도의 인센티브를 제공하는 모델을 만들었다. 실제 RSCoin의 사용에서는, 이러한 mintettes가 실재로 중앙은행과 기존 관계를 가지고 있는 기관으로 설정되어, 이러한 서비스를 수행하기 위한 인센티브를 얻을 수 있을 것이라고 생각한다.

RSCoin의 궁극적인 목적은, 암호화폐의 확장성을 증대시켜 하나의 중앙은행에 의해 실행될 수 있고 통제될 수 있도록 하는 것과 더불어, 모든 종류의 중앙은행이 그들 스스로의 암호화폐를 만들 수 있도록 하는 것이다.

RSCoin 개요

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그림1) RSCoin의 주요 구조. 각각의 mintettes는 낮은 레벨의 블록을 유지하고 있으며, 다른 mintettes들과 통신할 수 있다. 특정시점에, 각각의 mintettes는 이들의 블록을 중앙은행으로 보내며, 중앙은행은 더 상위의 블록을 만들어 낸다. 이 상위 블록은 체인을 형성하고, 다른 외부 사용자들이 볼 수 있게 된다.

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그림2) 거래를 확인하기위한 프로토콜. 각 mintettes $m_i$ 는 주소 $i$ 의 소유자. (1)에서, 사용자는 거래 상에서 각 어드레스를 소유하고 있는 소유자를 알게 된다. (2)에서는, 입력된 주소의 대다수의 mintettes로 부터 거래에 대한 승인을 얻게된다. (3) 에서, 사용자는 거래내역과 소유주로 부터 얻은 거래 승인 내역을 보낸다. (4) 에서는, 이 승인내역을 받은 mintettes 들이 이 거래를 각 블록에 추가한다.

상위 단계에서, RSCoin은 거래원장의 규약과 통화 공급을 발생 시킨다. RSCoin 시스템은 두가지 구조를 가정하고 있다.

중앙은행: 완전히 통화 공급정책을 통제하는 주체
mintettes: 거래원장을 유지할 주체

이 두 기관의 상호작용이 그림1에 나타나 있다.

간단하게 요약하면, mintettes는 거래를 유저로 부터 모으고 이를 블록으로 만들며, 이는 전통적인 암호화폐에서도 동일하게 처리하는 행동이다. 그러나 miner와는 확연하게 다른 점 이 있는데, 컴퓨터적으로 어려운 퍼즐을 풀어 작업증명을 하는 miner와 는 다르게, 각각의 mintettes들은 단지 이러한 거래를 수집하기 위해 단순히 인증만 받으면 된다. RSCoin 에서는 이러한 인증이 PKI-type functionality 으로 이루어 진다. 이는 mintettes의 공개키에 중앙은행이 서명하고, 각각의 저레벨 블록에서 이를 확인하기 위해 서명한 공개키를 담아두면 된다. 이러한 mintettes에 의해 블록이 만들어지는 간격을 epoch라고 한다. 이 epoch의 길이는 mintettes에 따라 달려 있다. 이러한 블록들은 궁극적으로 중앙 블록체인과 연계 된 것이 아니기 때문에, 이를 저레벨 블록이라고 명명한다. mintettes는 이렇게 일관성 있는 원장을 작성하고, 이 과정을 촉진 시키기위한 연대 책임을 지고 있다. 그리고 단순히 그들의 이전 블록을 참조하는 것 뿐만 아니라, 각각의 이전 블록 또한 참조해야 한다. 이는 저레벨 블록이 상호 참조 체인을 구성해야 한다는 것을 의미한다.어느 정도 블록이 작성되고 나면, mintettes는 이 블록들을 중앙은행에 보내야 한다. 그리고 중앙은행은 이러한 저레벨 블록을 일정한 연대순으로 모아 새로운 고레벨 블록을 만들어 내야 한다. 이 고레벨 블록은 궁극적으로 메인 블록체인에 연결되고, RSCoin의 사용자들은 이러한 단계의 블록만을 볼수 있게 된다.

RSCoin은 독립화된 암호화폐라기 보다는 하나의 프레임워크로 보는 것이 더 타당하다. 때문에 이러한 목표를 달성하기 위해 현존하는 암호화폐의 다양한 기술을 접목할 수 있다. 예를 들어, 거래의 익명성을 강조하기 위해 ZeroCoin, ZeroCash, Pinocchio Coin등의 기술을 활용할 수 있다.

결론

이 논문에서는, 중앙은행이 통화정책을 컨트롤 할 수 있는 RSCoin이라는 개념을 소개했다. 비트코인과 같은 성공적인 암호화폐의 설계에 상대적으로 최소한의 변경을 가하는 블록체인 기반으로 접근하면서, 이러한 중앙 집중화는 탈중앙화를 매력적으로 보이게한 완전한 투명성을 보장할 수 있다. 또한 2PC (중앙은행, mintettes)를 기반으로 하는 새로운 합의 매커니즘을 제안하고, 성능을 척정함으로써 일부 권한의 중앙집중화를 통해, 작업증명 기반 시스템에 필요한 컴퓨팅 파워의 낭비를 방지할 수도 있다.