폴카닷(Polkadot) 체인에 대하여 Part I-역사와 기술

Introduction
2000년대 초반 본격적인 인터넷의 세상이 열리게 되었다. 그 때의 인터넷은 사용자들이 정보를 일방적으로 읽는 것 말고는 정보 교환이 이루어지지 않는 정적인 형태였고 매우 기본적인 웹 페이지만이 존재했다. 우리는 그때의 인터넷을 웹 1.0이라고 부르게 되었다. 이후 인터넷은 보다 고도화된 형태인 웹 2.0으로 나아간다. 웹 2.0은 더 동적인 웹 페이지를 제공함으로써 사용자와 제공자가 상호작용하며 소통할 수 있는 기회가 늘어났다. 또한 사용자는 단순히 글을 읽는 것에서 더 나아가 글을 직접 쓸 수도 있게 되었다. 하지만 웹 2.0은 개인 정보 관련 문제, 신뢰성 하락, 데이터 컨트롤 등의 한계에 부딪히게 된다. 이후 많은 이들이 웹 3.0을 꿈꾸게 되고 이를 실현시키기 위해 나아가는 중이다. 블록체인의 인터넷을 만들고, 여기에서 더 나아가 진정한 웹 3.0을 만드는 것을 꿈꾸는 한 프로젝트가 존재한다. 바로 Polkadot Network이다. 이번 글에서 폴카닷 네트워크의 역사 및 구조를 알아보고, 토큰 이코노미가 어떻게 구축되어있는지 자세히 살펴보자.
History of Polkadot
이더리움의 공동 창시자 게빈 우드는 2016년 이더리움 재단을 떠난 후, 자신만의 뜻을 이루고자 페리티 테크놀로지(Parity Technologies)와 웹 3 재단(Web 3 Foundation, 이하 W3F)을 설립했다. W3F은 비영리 R&D 기관으로 폴카닷 프로젝트를 진행하는 주체이다. 페리티 테크놀로지는 영리 소포트웨어 기업이다. W3F이 페리티 테크놀로지에 폴카닷 프로젝트의 진행을 의뢰한 형태로 폴카닷 프로젝트는 진행되고 있다.
17년도 10월 폴카닷은 프라이빗 세일을 통해 DOT 토큰 공급량의 50%을 제공하는 대가로 $145M을 조달받았다. 이후 페리티(Parity) 지갑이 해킹당해 ICO 펀드의 70%에 가까운 $98M이 영구적으로 동결되는 사건이 일어난다. 이후 19년도 6월 500K DOT을 프라이빗 투자자들에게 팔아 다시 자금을 조달한다. 20년도 7월에 세 번째 프라이빗 세일을 진행하여 $43M의 자금을 조달 받았다.
초기 발행량은 10 million DOT이다. (화폐단위 변경으로 인해 현재 기준으로는 1000 million DOT) 초기 발행된 토큰이 각 이해관계자들에게 분배된 비율은 아래와 같다.
- 50%: 토큰 세일에 참여한 투자자
- 5%: 2019년 프라이빗 세일 참여자
- 3.4% : 2020년 프라이빗 세일 참여자
- 11.6% : 추후 자금 조달의 목적으로 W3F이 보유
- 30% : 폴카닷 네트워크 개발과 아직 미공개된 추후 활동을 위해서 W3F이 보유

Technology of Polkadot

폴카닷 네트워크는 서로 다른 체인이 모두 연결되어 상호작용(interoperate)할 수 있도록 하는 인터체인 프로젝트이다. 프로토콜들의 프로토콜이자 레이어 0이 되고자 한다. 그렇다면 폴카닷은 어떤 기술을 통해 이러한 목표를 이루려는 것일까? 이를 이해하기 위해서는 폴카닷 네트워크의 구조와 참여자들의 구성을 알아볼 필요가 있다.
폴카닷 네트워크의 구조
폴카닷 네트워크는 릴레이 체인(Relay Chain)이라는 핵심 체인에 파라체인(Parachain)들이 연결되어 있는 구조로 이루어진다. 폴카닷 네트워크를 이루는 체인은 크게 세 종류로 분류된다.
- 파라체인(Parachain) : 각각 고유한 특성과 거버넌스 모델을 갖고 있는 Application-specific Layer이다.
- 릴레이 체인(Relay chain) : 파라체인에 보안을 제공하고, 파라체인들 간의 소통을 중개해주는 역할을 한다. 페리티 테크놀로지도 Cosmos SDK와 같은 개발 프레임워크인 Substrate를 개발하여 제공하는데, 릴레이 체인은 이 프레임워크 위에 만들어졌다.
- 브릿지 체인(Bridge chain) : 일반적인 파라체인과 달리 Application-specific 체인이 아니며, 비트코인이나 이더리움과 같이 자체 보안 구조를 갖고 있는 블록체인과 릴레이 체인을 이어주는 특별한 파라체인이다.
릴레이 체인과 파라체인의 연결 부분에는 입/출력 대기열(In/Out queues)가 있다. 이 대기열에 데이터를 올리고, 해당 데이터의 차례가 오면 데이터가 교환된다. 각각이 하나의 샤드인 파라체인은 자신의 체인 내에서 후보 블록을 생성하고 이를 릴레이 체인의 검증인들에게 보낸다. 릴레이 체인의 검증인들이 이 블록을 검증하여 폴카닷 네트워크의 블록을 생성하고 파라체인들 간의 데이터 전달을 중개한다.

폴카닷 네트워크의 참여자
릴레이 체인과 파라체인들로 이루어진 거대한 네트워크의 균형을 유지하고 체인들 간의 소통을 가능하게 해주는 다양한 이해관계자들이 폴카닷 네트워크에 존재한다. 역할에 따라 다음과 같이 크게 네 개의 그룹으로 나눌 수 있다.
- 콜레이터(Collator) : 각 파라체인에는 콜레이터가 존재하는데 이들은 해당 파라체인 내의 트랜잭션 정보들을 모으고, 상태 변경 증거(state transition proof)를 만든 후, 새로운 후보 블록들을 생성하여 릴레이 체인의 검증인에게 전송한다. 이때 수수료를 지불하게 되고, 자신의 블록이 먼저 검증 받을 수 있도록 수수료를 높일 수도 있다.
- 검증인(Validator): BABE(Blind Assignment for Blockchain Extension) 방식을 통해 각 검증인이 어떤 파라체인의 후보 블록을 검증할 것인지는 랜덤하게 수시로 바뀐다. 콜레이터가 보내온 블록을 검증한 후 이를 릴레이 체인에 올린다. 또한 한 쪽 파라체인의 입력 대기열(Input Queue)에서 다른 파라체인의 출력 대기열(Output Queue)로 데이터를 전송해주는 중개자 역할도 맡아 파라체인간의 소통이 가능하도록 해준다. 검증인이 제대로 검증을 수행할 시에 보상을 받지만, 악의적인 행동을 하다 적발되면 그들의 스테이킹 지분 중 일정 부분을 되찾을 수 없게 된다.
- 투표인(Nominator) : 일반 DOT 홀더들도 자신의 DOT 토큰을 특정 검증인 후보에게 스테이킹하여 투표권을 행사할 수 있다. 만약 자신이 투표한 검증인 후보가 선출되면, 해당 검증인이 받는 보상을 분배받을 수 있지만 자신이 투표한 후보가 낙선하면 스테이킹한 DOT은 모두 소각된다.
정리하자면, 파라체인이라는 각 마을에 속한 콜레이터가 자신이 속해있는 파라체인의 후보 블록을 생성해, 중앙 정부인 릴레이 체인의 검증인에게 제출한다. 검증인은 콜레이터들이 보내온 후보 블록은 검증한 후 이를 릴레이 체인에 올린다. 그리고 이 검증인은 국가의 국민들과 마찬가지인 투표인들에 의해 선출된다. 이처럼 폴카닷 네트워크는 마치 하나의 민주적인 국가의 모습이 그대로 구현된 듯한 형태를 띄고 있다.
다음 편에 계속…
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