Ⅰ. 서론 비트코인[1]의 등장으로 주목받기 시작한 블록 체인 기술은 다양한 분야에서 고신뢰 기술로 주목 받고 있다[2]. 특히, 2008년 리먼 브라더스 사태와 같은 제3의 신뢰 기관(TTP: Trusted Third Party)의 부정, 부패 등으로 인해 중앙화된 시스템에 대한 불신이 초래했으며, 중앙화된 시스템에서 벗어나 다수의 참여자가 직접 분산화된 원장을 운영하는 탈중앙화된 원장 기술 개발이 활발해졌다[3]. 비트코인은 최초의 실용 가능한 수준의 탈중앙 화 화폐 거래 기술로 주목받았고, 이더리움은 스마 트 컨트랙트 개념을 도입하여 화폐뿐만 아니라 다 양한 전자 계약이 가능한 탈중앙화 정보 거래 플랫 폼으로 주목받았다[4]. 하지만 비트코인과 이더리움의 분산 합의 알고 리즘인 PoW(Proof of Work)는 컴퓨팅 연산 기반의 채굴 방식으로 인한 자원 낭비 및 성능 한계로 다양 한 산업 분야 적용에 한계가 있었다[5]. 게다가 대 형 마이닝풀(Mining Pool)의 등장으로 소수가 채굴 을 독점함으로써 재중앙화 문제가 제기되었다[3]. PoW의 과도한 자원 소모 및 성능 한계의 해결 을 위한 PoS(Proof of Stake), BFT(Byzantine Fault Tolerance) 등의 다양한 분산 합의 알고리즘이 등장했 다[6]. 그러나 PoS 계열의 알고리즘은 과도한 자원 소모는 없지만 보유 자산으로 인한 재중앙화 문제 가 발생했고, BFT 계열 알고리즘은 성능은 향상되 었지만 합의 부하로 인한 확장성 문제가 발생했다 [7]. 이를 해결하기 위해, 최근에는 두 개 이상의 합 의 알고리즘을 함께 사용하여 탈중앙성 및 확장성 을 모두 달성하는 것을 목표로 하는 하이브리드 방 식의 분산 합의 알고리즘들이 등장하였다[8-14]. 하이브리드 방식의 분산 합의 알고리즘은 합의 체를 선정하는 과정과 합의체가 블록을 합의하는 과정을 구분하고 각각 다른 합의 알고리즘을 사용 하는 방식이다. 하이브리드 방식의 분산 합의 알고 리즘은 확장성과 탈중앙성 중 확장성을 중요시하 는 확장성 중심 합의 알고리즘과 탈중앙성을 중요 시하는 탈중앙성 중심 합의 알고리즘으로 구분할 수 있다. 확장성 중심 합의 알고리즘은 PoS, DPoS(Delegated Proof of Stake) 등을 활용하여 고정된 소수 노 드를 합의체로 선정한 후 BFT 계열의 합의를 수행 하는 알고리즘이다. 확장성 중심 합의 알고리즘을 사용하는 대표적인 플랫폼으로는 Klaytn[8], Solana[9] 등이 있으며, 이는 소수 노드로 확장성이 높 지만 고정된 합의체로 인해 탈중앙성이 낮으며 네 트워크 공격에 취약하다. 탈중앙성 중심 합의 알고리즘은 VRF(Verifiable Random Function) 등을 활용하여 전체 참여 노드 중 일부를 임의로 뽑아 합의체로 선정한 후 BFT 계열 의 합의를 수행하는 알고리즘이다. 탈중앙성 중심 합의 알고리즘을 사용하는 대표적인 플랫폼으로 는 Algorand[10], PoN(Proof of Nonce)+BADA(Byzantine Agreement among Decentralized Agents)[11] 등 이 있으며, 이는 합의체 수가 변동적이며 정해진 라운드마다 합의체가 임의로 변경되기 때문에 탈 중앙성이 높고 네트워크 공격에 강하지만 합의체 선정 과정의 부하로 인한 성능 한계가 존재한다. 본고에서는 최근 사용되는 대표적인 확장성 중 심 합의 알고리즘과 탈중앙성 중심 합의 알고리즘 을 상세히 소개함으로써 하이브리드 방식의 분산 합의 알고리즘의 기술 동향을 분석한다. 본고의 구성은 다음과 같다. Ⅱ장에서는 확장성 중심 합의 알고리즘을 사용하는 Klaytn과 Solana를 소개하고, Ⅲ장에서는 탈중앙성 중심 합의 알고리 즘을 사용하는 Algorand와 PoN+BADA를 소개한 다. 마지막으로 Ⅳ장에서는 결론을 맺는다. Ⅱ. 확장성 중심 합의 알고리즘 1. Klaytn Klaytn[8]은 그라운드엑스가 2018년 공개한 하 이브리드 블록체인 플랫폼이다. Klaytn은 허가된 (Permissioned) Council 노드들이 블록 생성 및 합의 를 담당하며, 공개된 네트워크를 통해서는 트랜잭 션을 발생시키거나 블록 데이터를 읽을 수 있다. Klaytn은 사전에 허가된 Council 노드만이 합의체 가 될 수 있으며, 이중 임의로 선정된 합의체 노드 들은 IBFT(Istanbul Byzantine Fault Tolerance)[15] 합의 알고리즘을 통해 블록을 합의한다. 이때 선정된 합 의체 노드들을 Committee 노드라고 한다. Klaytn은 이러한 합의 방식을 통해 4,000TPS(Transaction per