블록체인의 처리량은 무엇이며 어떻게 측정됩니까?

블록체인 처리량 이해

1. 블록체인 처리량은 블록체인 네트워크가 특정 기간 내에 처리할 수 있는 트랜잭션 수를 의미하며 일반적으로 초당 측정됩니다. 이 지표는 분산형 시스템의 확장성과 효율성을 평가하는 데 중요합니다. 높은 처리량을 통해 네트워크는 특히 신속한 거래 정산이 필수적인 분산형 금융(DeFi) 및 대체 불가능한 토큰(NFT)과 같은 분야에서 더 광범위한 애플리케이션을 지원할 수 있습니다.

2. 처리량 측정은 블록 크기, 블록 간격, 합의 메커니즘을 포함한 여러 기술적 요소의 영향을 받습니다. 예를 들어 Bitcoin은 1MB 블록 크기 제한과 10분 블록 시간으로 인해 초당 평균 약 7개의 TPS(트랜잭션)를 처리합니다. 대조적으로, Solana와 같은 네트워크는 역사 증명과 최적화된 네트워크 아키텍처의 조합을 사용하여 65,000개 이상의 TPS를 처리한다고 주장합니다.

3. 처리량은 원시 속도뿐만 아니라 트랜잭션이 되돌릴 수 없게 되는 속도에 따라 결정됩니다. 최종성이 낮지만 TPS가 높더라도 확인 시간이 너무 오래 걸리면 사용자 경험이 저하될 수 있습니다. 따라서 시스템은 거래량과 보안 및 분산화의 균형을 맞춰야 합니다.

4. Bitcoin용 라이트닝 네트워크 또는 이더리움용 낙관적 롤업과 같은 레이어 2 솔루션은 기본 레이어를 수정하지 않고 효과적인 처리량을 늘리는 것을 목표로 합니다. 이러한 오프체인 프로토콜은 여러 트랜잭션을 일괄 처리하고 나중에 온체인에서 처리하여 혼잡을 줄이고 전반적인 네트워크 성능을 향상시킵니다.

5. 실제 처리량은 이론상 최대값과 다른 경우가 많습니다. 네트워크 정체, 노드 분산 및 트랜잭션 복잡성은 실제 성능에 영향을 미칩니다. 모니터링 도구와 블록체인 탐색기는 초당 확인된 트랜잭션에 대한 실시간 데이터를 제공하여 현재 네트워크 용량에 대한 투명성을 제공합니다.

처리량 성능에 영향을 미치는 요소

1. 합의 알고리즘은 블록이 생성되고 검증되는 속도를 결정하는 데 중추적인 역할을 합니다. Bitcoin와 같은 작업 증명(PoW) 체인은 속도보다 보안과 분산화를 우선시하므로 처리량이 낮아집니다. 지분 증명(PoS) 또는 위임된 지분 증명(DPoS)과 같은 대안을 사용하면 계산 오버헤드를 줄여 블록 생성 속도를 높일 수 있습니다.

2. 블록 크기와 빈도는 거래 용량에 직접적인 영향을 미칩니다. 블록이 클수록 더 많은 트랜잭션이 포함될 수 있지만 더 많은 대역폭과 저장 공간이 필요하므로 잠재적으로 분산화가 손상될 수 있습니다. 네트워크는 처리량을 늘리는 동시에 노드 접근성을 유지하는 균형을 찾아야 합니다.

3. 트랜잭션 데이터 크기는 단일 블록에 맞는 작업 수에 영향을 미칩니다. 특히 이더리움에서 스마트 계약 상호 작용에는 단순한 토큰 전송보다 더 큰 페이로드가 포함되는 경우가 많아 블록당 총 트랜잭션 수가 줄어듭니다.

4. 새로 채굴된 블록이 모든 노드에 도달하는 데 걸리는 시간인 네트워크 전파 지연 시간은 임시 포크와 계산 낭비를 발생시켜 효과적인 처리량을 낮출 수 있습니다. 효율적인 P2P 네트워킹 및 압축 기술은 이 문제를 완화하는 데 도움이 됩니다.

5. 소위 '블록체인 트릴레마'라고 불리는 분산화, 보안 및 확장성 간의 설계 상충 관계는 처리량 증대가 종종 다른 속성 중 하나 또는 둘 다를 희생한다는 것을 의미합니다. 높은 처리량을 목표로 하는 시스템은 이러한 절충안을 주의 깊게 평가해야 합니다.

주요 블록체인의 처리량 비교

1. 이더리움은 PoS로 전환한 후 최적의 조건에서 처리량을 약 15TPS에서 잠재적으로 30~50TPS로 향상했습니다. 그러나 수요가 공급을 초과하는 경우가 많아 피크 사용 기간에는 가스 요금이 높아집니다.

2. 바이낸스 스마트 체인(BSC)은 더 작은 검증자 노드 세트와 더 짧은 블록 간격을 사용하여 전체 분산화보다 속도와 비용 효율성을 우선시하여 약 100-150 TPS를 달성합니다.

3. Cardano는 계층화된 아키텍처와 Ouroboros PoS를 사용하여 약 250TPS의 적당한 처리량을 유지하는 동시에 공식적인 검증과 장기적인 지속 가능성을 강조합니다.

4. Avalanche는 1초 미만의 최종성을 가능하게 하고 기본 체인 전체에서 최대 4,500TPS를 지원하는 새로운 합의 프로토콜을 사용하므로 고주파 애플리케이션에 적합합니다.

5. Polygon의 사이드체인 솔루션과 zkEVM 롤업은 테스트 환경에서 2,000TPS를 초과하는 처리량을 입증했으며, 하이브리드 아키텍처가 Ethereum의 보안 모델을 희생하지 않고도 확장성을 어떻게 크게 향상시킬 수 있는지 보여줍니다.

자주 묻는 질문

트랜잭션 완결성은 처리량과 어떤 관련이 있나요? 트랜잭션 완결성은 트랜잭션이 되돌릴 수 없는 것으로 간주되는 시기를 결정합니다. 더 빠른 최종성은 TPS가 변경되지 않은 경우에도 사용자가 확인을 위해 오래 기다릴 필요가 없기 때문에 인지된 처리량을 향상시킵니다. Tendermint와 같은 즉각적인 완결성 메커니즘을 사용하는 체인은 적당한 TPS에도 불구하고 더 높은 유용성을 달성합니다.

하드포크 없이 블록체인 처리량을 업그레이드할 수 있나요? 예, 특정 업그레이드는 소프트 포크나 오프체인 개선을 통해 이루어질 수 있습니다. Bitcoin의 Segregated Witness(SegWit)는 하드 포크 없이 트랜잭션 데이터를 재구성하여 유효 처리량을 높였습니다. 마찬가지로, 레이어 2 네트워크는 기본 레이어 변경과 독립적으로 작동합니다.

일부 처리량이 높은 블록체인이 비판에 직면하는 이유는 무엇입니까? 많은 고성능 체인은 속도를 달성하기 위해 제한된 수의 검증자 또는 중앙 집중식 인프라에 의존합니다. 이는 검열 저항과 장기적인 회복력에 대한 우려를 불러일으킵니다. 비평가들은 그러한 모델이 핵심 블록체인 원칙에서 벗어나 성능을 위해 분산화를 거래한다고 주장합니다.

처리량이 블록체인 성능을 측정하는 유일한 척도인가요? 아니요. 처리량도 중요하지만 대기 시간, 트랜잭션당 비용, 에너지 소비, 개발자 활동 등의 다른 지표도 네트워크의 효율성을 반영합니다. 균형 잡힌 평가는 TPS에만 초점을 맞추는 것이 아니라 모든 측면을 고려합니다.