[코인] 솔라나 Solana

솔라나(Solana)

솔라나(Solana)는 탈중앙화 분산 방식의 블록체인 시스템이 단일 노드 수준의 빠른 속도와 높은 성능을 구현하는 것을 목표로 하는 블록체인 플랫폼 또는 그 플랫폼에서 사용되는 암호화폐이다. 솔라나는 2017년부터 개발되어 왔던 프로젝트로, 창립자 아나톨리 야코벤코(Anatoly Yakovenko)가 탈중앙 네트워크의 노드가 단일 노드 수준의 성능을 구현하는 방법을 모색 중에 개발됐다. 현존하는 어떠한 블록체인도 단일 노드급의 성능을 보여주지 못하고 있으며 이것을 달성하는 것이 솔라나의 궁극적인 목표이다.

비트코인과 이더리움 같이 작업증명(PoW) 방식을 사용하는 시스템은 초당 약 10건의 트랜잭션(TPS)을 지원하고 있으며, PBFT 기반 지분증명(PoS) 방식을 사용하는 텐더민트(Tendermint)는 100–200개의 노드로 약 1,000 TPS를 지원하고 있다. 솔라나는 PBFT와 유사한 PoS 블록체인으로, 현재 200개 이상의 노드가 운영되고 있는 테스트넷 환경에서 50,000 TPS 이상을 지원하고 있으며 가장 성능이 뛰어난 블록체인이자 세계 최초의 웹-스케일 탈중앙 네트워크이다.

솔라나 팀은 퀄컴, 인텔, 넷스케이프 그리고 구글 출신의 선구적인 기술자들로 구성되어 있으며, 프로젝트 초창기부터 솔라나의 혁신적인 성능을 구현하기 위한 기술을 구축하는데 집중해왔다.

솔라나 팀은 단일 노드 수준의 성능을 구현할 수 있는 탈중앙화된 무허가형 네트워크를 만들기 위해 다음과 같은 8가지 핵심 기술을 개발했다:

역사증명
블록체인 네트워크 전체가 단일 노드 수준의 성능을 구현하는 것은, 대역폭의 병목현상 없이 순수히 컴퓨팅 파워로 작동됨을 의미한다. 이를 위해 솔라나 팀은 가장 먼저 네트워크 노드의 통신 방식을 최적화하였다.

무선 데이터 통신은 블록체인을 기반으로 하는 네트워크와 많은 유사점이 있으며 오랜 기간 동안 네트워크 통신 최적화를 위해 오랜 연구가 진행되어왔다. 규모적인 면에서 보았을 때, 모든 전화기마다 고유한 주파수를 제공할 정도로 충분한 대역폭을 갖춘 무선 중계기는 존재하지 않기 때문에, 통신회사들은 하나의 주파수에 여러 대의 전화기를 사용할 수 있도록 “다중 접속 기술"을 개발하였다.

시분할 다중접속(TDMA, Time Division Multiple Access)은 데이터 통신에서 대규모 확장성을 갖출 수 있게 해주는 기술이다. TDMA는 하나의 중계기를 매개로 하여 동일 주파수대를 시간적으로 분할하고, 이 시간대를 각 전화 통화(phone call)에 할당해 준다. 이러한 방식을 통해, 기지국은 네트워크를 위해 전 세계적으로 사용 가능한 시계(clock)를 제공하게 된다. 이는 각 주파수가 다중 동시 데이터 채널을 지원하도록 함으로써 제한된 대역폭의 확장성을 크게 높이고, 동시에 동일한 주파수로 브로드캐스트되는 여러 전화기의 간섭을 최소화시켜준다.

오늘날의 블록체인 네트워크에는 시계 문제(clock problem)가 있다. 블록체인 네트워크의 시계는 새로운 블록이 생겨날 때마다 "틱"하고 시간이 흐른다. 이더리움의 경우 15초에 한 번씩 블록이 생성되지만, 이때 생성된 블록에 넣을 수 있는 정보의 양은 상당히 제한적이다. 블록체인 네트워크에 적합한 TDMA는 모든 밸리데이터 노드가 동의하는데 2초보다 적은 시간이 걸리는 세분성을 갖춘 시계로, 이를 통해 거래를 보다 효율적으로 처리할 수 있다.

솔라나의 핵심적인 혁신은 전 세계적으로 이용 가능한 기술인 역사증명(PoH, Proof of History)이다. PoH는 합의 이전에 작동하는 네트워크 상 시간의 무허가성 자원을 뜻한다. 즉, PoH는 단순히 합의 프로토콜과 안티-시빌(anti-sybil) 메커니즘이 아닌, 시계 문제를 위한 솔루션이다.

다른 블록체인은 시간이 경과되었음을 동의하기 위해 밸리데이터 간 소통이 필요하지만, 솔라나의 밸리데이터들은 순차적인-해싱 확인 지연 함수(VDF) SHA-256 상의 시간 경과를 인코딩하여 자체적인 시계를 유지관리한다. 솔라나는 단순히 임의성을 위해 VDF를 사용하지 않지만, 각 밸리데이터는 VDF를 사용하여 자체 시계를 유지관리한다. 그렇기 때문에 밸리데이터의 리더 선정은 전반적인 에포크(epoch)보다 먼저 이루어지게 된다.

텐더민트와 비슷하게, 에포크 스케줄은 수천 블록 동안 이루어진다. 하지만 텐더민트와 달리 네트워크는 장애가 발생한 노드를 기다려주지 않으며, 각 밸리데이터가 VDF를 실행하여 블록 및 밸리데이터 전송을 위한 슬롯을 확보했음을 증명하게 된다. 그리고 각 블록 프로듀서는 블록 생성에 대한 보상을 획득하기 때문에 밸리데이터 또한 보상받게 된다.

역사증명을 사용함으로써, 리더는 계속 순차적으로 변경되며 네트워크 상태와는 관계없이 네트워크 전체가 발전하게 된다. 이는 즉 네트워크가 절대 중단되지 않는다는 것을 의미한다. 네트워크는 밸리데이터 간 의사결정 없이 밸리데이터 교체를 결정할 수 있다. 이러한 경우는 다른 블록체인에서는 찾아볼 수 없는 메커니즘으로 작지만 중요한 차이이다. 왜냐하면 기존의 블록체인에서는 이러한 의사결정을 위해 소통이 이뤄져야 하기 때문이다. 하지만 솔라나에서의 리더 교체 결정은 비동기적으로 이루어진다.

이러한 핵심 혁신을 통해 스택 상에 디자인 가능한 공간을 만들었다. 타임스탬프에 사용 가능한 시계를 제공하는 것 외에도, 솔라나는 역사증명(PoH)을 통해 네트워크 상에서 블록시간(800ms), 블록전파(log200(n)), 처리량(50K-80=K TPS) 그리고 원장 저장 공간(petabytes)을 최적화하였다.
[해시넷 발췌]