Pi Network의 스텔라 합의 프로토콜이란 무엇입니까?

파이 네트워크의 스텔라 합의 프로토콜 이는 과거 여러 매체에서 다룬 주제입니다. 하지만 일부 선구자들은 이를 프로토콜의 블록체인 합의 메커니즘으로 보고 있는 가운데, 과연 많은 사람들이 그 의미를 제대로 이해하고 있을까요? 간단히 말해, 파이 네트워크는 자체적인 새로운 합의 시스템을 운영하지 않습니다. 

이 블록체인은 스텔라 합의 프로토콜(SCP)의 변형 버전을 사용하는데, 이는 공식적으로 정의된 모델에 기반합니다. FBA(연합 비잔틴 계약)더 자세하고 중요한 답변은 SCP의 작동 방식, 작업증명(Proof-of-Work) 및 지분증명(Proof-of-Stake)과의 차이점, 그리고 Pi Network가 모바일 우선, 신원 기반 네트워크를 지원하기 위해 SCP를 어떻게 수정했는지에 있습니다.

이 글에서는 SCP 기술의 기본 원리를 설명합니다. 합의 도출 방식, SCP가 제공하는 보장, 그리고 Pi Network의 구현 방식이 Stellar의 원래 설계와 어떻게 다른지에 초점을 맞춥니다. 언제나 그렇듯이, 목표는 작동 방식을 명확히 하는 것이지, 특정 결과를 제시하거나 그 의미를 추측하는 것이 아닙니다. 2026년의 파이 블록체인 이후.

스텔라 컨센서스 프로토콜과 연합 비잔틴 협정의 기초

앞서 언급했듯이, Pi Network의 합의 메커니즘은 2015년에 도입된 스텔라 블록체인의 SCP(Stellar Consensus Process)를 기반으로 합니다. SCP는 스탠퍼드 대학교 컴퓨터 과학자가 설계했습니다. 데이비드 마지에르 그리고 구현되었습니다 스텔라 SCP는 채굴이나 경제적 지분에 의존하는 대신, 노드 간의 합의를 통해 누구를 신뢰할지 명시적으로 결정하는 네트워크입니다.

SCP의 핵심은 FBA(False Base Agreement)입니다. PBFT(Physical Base Agreement)와 같은 기존의 비잔틴 장애 허용 시스템은 고정된 검증자 목록을 가정합니다. 이러한 가정은 개방성을 제한하고 전 세계적인 참여를 어렵게 만듭니다. FBA는 고정된 멤버십 요구 조건을 제거합니다. 각 노드는 합의에 도달하기에 충분하다고 판단되는 다른 노드들의 부분집합인 자체 쿼럼 슬라이스를 독립적으로 선택합니다. 쿼럼은 모든 구성원이 해당 집합 내에 완전히 포함된 쿼럼 슬라이스를 하나 이상 보유한 노드 집합입니다. 

합의는 이러한 노드들이 충분히 겹쳐 쿼럼을 형성할 때 이루어집니다. 안전성은 쿼럼 교차에 달려 있는데, 이는 두 쿼럼이 적어도 하나의 정직한 노드를 공유해야 함을 의미합니다. 활성성은 일부 노드가 실패하더라도 네트워크가 쿼럼을 형성할 수 있는 능력에 달려 있습니다.

이 모델은 비잔틴 오류를 허용하면서도 개방적인 참여를 가능하게 합니다. 실제로 SCP는 오류가 있는 노드를 제거한 후에도 쿼럼 교차가 유지되는 한 임의의 오류 동작을 처리할 수 있습니다.

FBA와 SCP의 핵심 원칙

연합 비잔틴 합의(Federated Byzantine Agreement)는 고정된 검증자 집합을 가정하지 않고 고전적인 비잔틴 장애 허용 방식을 일반화합니다. 각 노드는 전역 규칙을 상속받는 대신 로컬에서 신뢰를 정의합니다.

첫 번째는 쿼럼 슬라이싱노드들은 스스로 어떤 다른 노드에 의존할지 결정합니다. 이러한 신뢰 구간은 네트워크 전체에 걸쳐 균일하지 않으며, 사회적, 조직적 또는 운영상의 신뢰를 반영합니다.

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두 번째는 정족수 교차점프로토콜이 안전하려면 결함이 있는 노드를 제거한 후에도 형성될 수 있는 모든 쿼럼이 교차해야 합니다. 교차가 실패하면 네트워크에서 상충되는 결정이 발생할 위험이 있습니다.

세 번째는 손상되지 않은 노드와 오염된 노드의 개념정상적인 노드는 결함이 있는 노드를 제거한 후에도 정상적으로 작동할 수 있는 노드입니다. 오염된 노드는 기술적으로는 정상적이지만, 진행을 위해 결함이 있는 노드에 의존하므로 활성 상태를 잃게 됩니다.

네번째는 소모성 세트SCP 형식 모델은 쿼럼 교집합과 가용성을 유지하면서 제거할 수 있는 노드 집합을 정의합니다. 이를 통해 프로토콜은 엄격한 수치적 임계값 없이 장애 허용 범위에 대해 정확하게 추론할 수 있습니다.

이러한 특성들이 결합되어 SCP는 설계자들이 '최적의 안전성'이라고 부르는 것을 제공합니다. 비동기 네트워크 환경에서 이론적으로 가능한 경우 합의가 보장됩니다.

SCP가 합의에 도달하는 방법

SCP는 각 슬롯(블록 또는 트랜잭션 세트를 나타냄)에 대해 두 가지 별개의 단계를 거쳐 합의에 도달합니다.

지명 단계에서는 후보 값을 선택합니다. 노드들은 연합 투표를 사용하여 트랜잭션 세트를 지명합니다. 혼란을 방지하기 위해 암호화 해시 함수를 사용하여 지명 우선순위를 지정합니다. 시간이 지남에 따라, 정상 작동하는 노드들은 일반적으로 유효한 트랜잭션들의 합집합인 동일한 합성 값으로 수렴합니다.

지명 과정이 수렴되면 프로토콜은 투표 단계로 넘어갑니다. 이 단계에서 노드들은 카운터와 값으로 정의된 투표 용지에 투표합니다. 진행이 멈추면 카운터가 증가합니다. 노드들은 준비, 확정, 외부화 단계를 거칩니다. 정족수가 값을 확정하면 해당 값이 외부화되어 결정이 최종 확정됩니다.

모든 메시지는 암호화 키로 서명됩니다. 해시 함수는 우선순위 지정과 값 결합에 모두 사용됩니다. 이러한 메커니즘은 위조 및 재전송 공격을 방지합니다.

실제 운영 네트워크에서 SCP는 일반적으로 3~5초 내에 최종 확정됩니다. 작업증명 방식처럼 확률적 정산 기간이 존재하지 않습니다. 일단 값이 외부화되면, 쿼럼 교차 조건을 위반하지 않고는 되돌릴 수 없습니다.

다른 합의 메커니즘과의 비교

SCP는 작업증명(Proof of Work) 및 지분증명(Proof of Stake)과는 근본적으로 다릅니다.

증명 작업 연산 능력에 의존하며 대부분의 해시 파워가 정직하다고 가정합니다. 최종성은 확률적이며 에너지 소비가 높습니다.

지분 증명 경제적 이해관계에 달려 있습니다. 합의는 합리적인 행동과 자본 분배에 대한 가정에 따라 달라집니다.

이와 대조적으로 SCP는 명시적인 신뢰 관계에 기반합니다. 에너지를 소모하지 않으며 지분 규모에 따라 영향력을 평가하지 않습니다. 내결함성은 토큰 소유권이 아닌 쿼럼 구조에 따라 결정됩니다. 따라서 SCP는 낮은 지연 시간과 예측 가능한 최종성을 중시하는 네트워크에 적합합니다.

Pi Network는 SCP를 어떻게 적용하는가

Pi Network은 새로운 합의 프로토콜을 발명한 것이 아닙니다. 소수의 기관 검증자가 아닌 다수의 개인 사용자를 지원하도록 SCP를 변형한 것입니다. 이 프로젝트는 스텔라의 오픈 소스 코드를 기반으로 하면서도 신뢰 구축 방식과 참여 보상 방식을 수정했습니다.

가장 눈에 띄는 변화는 보안 서클의 활용입니다. 사용자들은 신뢰할 수 있는 연락처를 3~5개 추가하도록 권장됩니다. 이러한 서클들은 통합되어 전역 신뢰 그래프를 형성합니다. 노드들은 이 그래프를 기반으로 쿼럼 슬라이스 구성을 설정합니다.

핵심은 제도에 의존하기보다는 진정한 인간관계에 신뢰를 구축하는 것입니다. 고객확인(KYC) 절차를 통한 신원 확인은 시빌 공격을 줄이는 데 도움이 됩니다. 이 모델에서 신뢰는 검증된 개인으로부터 사회적 연결을 통해 전파됩니다.

Pi Network은 또한 여러 참여자 역할을 정의합니다. 파이오니어는 매일 접속하는 일반 앱 사용자입니다. 기여자는 연락처를 추가하여 신뢰 그래프를 강화합니다. 홍보대사는 새로운 사용자를 모집합니다. 노드는 데스크톱이나 노트북에서 SCP 소프트웨어를 실행하고 합의 과정에 직접 참여합니다. 일부 노드는 개방형 포트와 높은 가용성을 활용하여 쿼럼 형성에 더 큰 영향력을 행사합니다.

Pi Network에서의 채굴은 작업증명 방식의 채굴과는 다릅니다. SCP(Scheduled Computing Program)에 의해 조정되는 계획된 분배 프로세스입니다. 보상은 역할, 활동, 가동 시간 및 신뢰도 기여도를 기반으로 할당됩니다. 채굴 풀이나 경쟁적인 연산은 존재하지 않습니다.

거래 처리 및 성능

Pi 네트워크에서의 거래는 모바일 애플리케이션을 통해 제출되어 노드로 전달됩니다. 노드는 서명과 거래 내역을 검증한 후, 거래를 지명 세트에 포함시킵니다.

합의 메시지는 용량이 작고 표준 네트워크를 통해 교환됩니다. 블록은 약 5초마다 생성됩니다. 초기 네트워크 목표는 노드 참여 및 메시지 오버헤드에 따라 초당 수백 건에서 수천 건의 트랜잭션 처리량에 이르렀습니다.

거래 수수료는 수익원이 아닌 우선순위 결정 메커니즘으로 주로 사용됩니다. 이 프로토콜의 효율성은 채굴이 없고 연합 투표에 필요한 메시지 크기가 작다는 점에서 비롯됩니다.

보안 속성 및 보증

기술적인 관점에서 Pi Network는 SCP의 핵심 보안 보장을 계승합니다. 이러한 보장에는 결정론적 최종성, 쿼럼 교차에 따른 비잔틴 오류에 대한 저항성, 그리고 메시지의 암호학적 무결성이 포함됩니다.

추가적인 사회적 계층은 새로운 상충 관계를 만들어냅니다. 보안 서클과 KYC(고객 신원 확인) 프로세스는 가짜 계정의 확산을 줄일 수 있지만, 검증 시스템과 신뢰 그래프 구조에 대한 의존성을 초래하기도 합니다. 신뢰가 지나치게 중앙집중화되거나 많은 사용자가 소수의 노드에 의존하게 되면 쿼럼 교차점이 약화될 수 있습니다.

SCP 자체는 신뢰가 전역적이거나 균일해야 한다는 것을 요구하지 않습니다. SCP의 안전성은 노드 운영자가 선택하는 구성에 달려 있습니다. 따라서 네트워크는 다양하고 잘 연결된 슬라이스를 장려해야 할 책임이 있습니다.

한계와 비판

Pi Network의 합의 메커니즘 구현에 대한 여러 비판은 주로 탈중앙화와 확장성에 초점을 맞추고 있습니다.

초기 단계에서는 소수의 핵심 노드가 쿼럼 교차를 유지하는 데 중요한 역할을 했습니다. 이는 기본 프로토콜이 탈중앙화를 지원하더라도 중앙 집중식 제어라는 인식을 불러일으켰습니다.

확장성 또한 중요한 고려 사항입니다. 노드 수가 증가함에 따라 메시지 복잡성도 증가합니다. SCP는 스텔라에서 실제 운영 환경에서 성능이 입증되었지만, Pi Network는 개별적으로 운영되는 노드에 중점을 두기 때문에 가동 시간과 연결성에 변동성이 발생할 수 있습니다.

맺음말

Pi Network은 스텔라 합의 프로토콜(SCP)을 사용하여, 잘 연구된 합의 모델을 대중 시장의 모바일 환경에 적용하고자 합니다. SCP는 연합 비잔틴 합의(Federated Byzantine Agreement)를 통해 빠른 최종성, 낮은 에너지 소비, 그리고 공식적인 안전성을 보장합니다. Pi Network은 여기에 사회적 신뢰와 신원 검증을 통합하여 쿼럼 형성 및 보상 분배 과정을 확장합니다.

그 결과, 접근성과 사용자 참여를 우선시하면서 동시에 검증된 합의 연구에 기반한 시스템이 탄생했습니다. 이 시스템의 강점과 약점은 검증되지 않은 암호화 기술이 아니라 구성 선택, 네트워크 인센티브, 그리고 거버넌스에 있습니다. 이러한 작동 방식을 이해하는 것은 파이 네트워크를 추측이나 마케팅 문구가 아닌 기술적인 측면에서 평가하는 데 필수적입니다.

출처 :

• PI 2021 백서모바일 기기에서 채굴 활성화
• 스텔라 컨센서스 프로토콜인터넷 수준 합의를 위한 연합 모델
• 스텔라 웹사이트SCP 합의 증명 메커니즘
• 새로운 마음연방 비잔틴 협정이란 무엇인가?