Blockchain - Ethereum
Ethereum
1. 개요
비트코인은 사토시 나카모토의 백서에서 시작되었지만 이더리움은 비탈릭 부테린(Vitalik Buterin)의 2013년 작성된 백서에서 시작된 프로젝트로 비트코인에 이은 2세대 암호화폐이다. 블록체인을 ‘화폐’뿐 아니라 다양한 프로그램(스마트 계약)을 돌리는 플랫폼으로 확장하는게 목표이다.
화폐 단위는 이더(ETH)이며 비트코인의 경우 1억 사토시가 1 비트코인이었던 것처럼 이더 역시 가장 작은 단위는 wei이며 100경 wei는 1 이더이다. 가장 많이 사용하는 단위는 Gwei이다. 이는 Giga wei의 약자로, Shannon이라고도 한다.
각 화폐단위에 따른 이름은 아래와 같다.
| Value (in wei) | Exponent | Common name | SI name |
| 1 | 1 | wei | Wei |
| 1,000 | 103 | Babbage | Kilowei or femtoether |
| 1,000,000 | 106 | Lovelace | Megawei or picoether |
| 1,000,000,000 | 109 | Shannon | Gigawei or nanoether |
| 1,000,000,000,000 | 1012 | Szabo | Microether or micro |
| 1,000,000,000,000,000 | 1015 | Finney | Milliether or milli |
| 1,000,000,000,000,000,000 | 1018 | Ether | Ether |
| 1,000,000,000,000,000,000,000 | 1021 | Grand | Kiloether |
| 1,000,000,000,000,000,000,000,000 | 1024 | Megaether |
비트코인의 경우 최대 발행량이 2100만개로 고정되어있고 발행량은 일정 주기마다 반감되지만 이더리움은 고정된 공급량 상한선이 없다. 다만 프로토콜 규칙에 따라 발행량이 결정되며, 최근 업그레이드를 통해 시간이 지남에 따라 공급량을 줄일 수 있는 메커니즘이 도입되었다. 또한 거래 수수료의 일부를 소각하기 때문에 네트워크 활동이 활발할 때는 발행량보다 더 많은 ETH가 소각될 수 있어 , 해당 기간 동안 공급량이 디플레이션될 수 있다.
2. 발행
블록체인의 경우에는 거래의 기록을 중재하며 이를 네트워크에 인증받기 위해 논스값에 따른 해시함수 값을 찾는 것을 통해 해당 거래가 확정되었음을 증명함으로써 거래 수수료와 네트워크로부터의 신규 비트코인을 발행 받았다면 이더리움의 경우에는 검증자가 일정 ETH를 예치하고 검증자로써 활동한다.
물론 초기에는 이더리움 역시 비트코인과 마찬가지로 PoW방식의 이더해시를 썼었다. 이는 ASIC 저항성이 있는 알고리즘이었는데 ASIC이란 주문형 반도체를 말하는 것으로 GPU의 1000배 이상의 채굴 성능을 지녔다. 이를 통해 채굴이 기업화되자 이더리움은 이러한 ASIC에 대해 저항을 가지고자 메모리 집약적인 알고리즘인 이더 해시를 도입했었다. CPU에 가까운 ASIC보다는 메모리 집약적인 방식이 좀 더 기업화되기 어렵다고 생각했기 때문이다.
하지만 이더리움 네트워크를 유지하기 위해 드는 에너지는 중소국가의 1년치 에너지 소비량과 비슷했고, 여전히 남아있는 채굴의 기업화와 느린 트랜잭션과 같은 문제로 인해 이더리움은 2022년 9월 15일에 일어난 “The merge”라는 업데이트를 통해 전면적으로 채굴 알고리즘을 개편하였고, 그 결과 99%이상 에너지를 줄일 수 있는 지금의 알고리즘을 도입하게되었다.
ETH를 예치했다고 모두 검증자가 되는건 아니지만 기본적으로 ETH를 많이 예치할 수록 검증자로 선택될 확률이 높아지며 검증자로 선택될 경우 거래들에 대해서 수집하고 검증한 뒤 예치한 ETH에 따라 이자를 받는 식으로 신규 발행이 이루어진다.
그렇다고 예치한 ETH에 따라 이자가 늘어나진 않는다. 2025년 10월 12일 기준 최소 32ETH를 예치해야 검증자가 될 수 있으며 이자 역시 32ETH를 기준으로 지급된다.
3. 지분 증명
이더리움은 지분 증명(PoS) 방식을 사용한다. 이 모델에서 검증자는 새로운 블록을 제안하고 확인할 기회를 얻기 위해 자신이 가지고 있는 일정량의 ETH를 사용하지 못하게 잠그거나 예치한다. 검증자가 누가 될지 선택은 무작위로 이루어지지만, 스테이킹된 ETH의 양에 따라 선택될 확률이 높아진다.
하지만 이전에 언급했듯이 채굴은 최대 32ETH만큼의 이자를 얻을 수 있는데 더 많이 스테이킹할수록 검증자로 선택될 확률은 높아지지만 이 과정에서 부정을 할 경우 얻을 수 있는 수익보다 더 많은 손실을 입게 설계 되어있다. 특히 다수의 공모를 이용해 부정행위를 저지를 경우 손실에 가중치를 두어 공모의 가능성을 일체 차단했다. 이를 통해 이더리움은 경제적 완결성을 확보할 수 있었다.
또한 한번 합의가 일어난 블록은 1 epoch(약 6.4분) 이후에 checkpoint로 지정하게 되는데, 이와 이전 블록에 대해서 투표를 하게되며 3분의 2 이상이 합의하면 현재 checkpoint는 justified 상태가 되고 이전 체크포인트는 finalized로 지정되어 이전 체크포인트를 롤백이 불가능하게 된다.
4. 스마트 컨트랙트
스마트 계약은 이더리움 애플리케이션 레이어의 기본 구성요소이다. 이는 이더리움 블록체인에 저장된 블록체인 위에서 실행되는 프로그램(함수 코드 + 상태 데이터)으로, 특정 주소에 배포되어 거래(트랜잭션)를 통해 호출됩니다 즉 서버가 아니라 블록체인상에 저장·실행되는 불변(immutable) 코드이다 코드에 정의된 규칙에 따라 실행이 보장되고, 한번 생성되면 변경할 수 없다.
기본적으로 이더리움 플랫폼은 하나의 가상 컴퓨터와 같기 때문에 위와 같은 구조가 가능하다. 아래는 실제로 스마트 컨트랙트를 사용하는 예시이다.
- 스테이블코인
- 고유한 디지털 자산 생성 및 배포
- 자동 개방형 환전소
- 탈중앙화 게임
- 자동으로 지급되는 보험
- 사용자가 상호 운용 가능한 맞춤형 통화를 만들 수 있게 하는 표준
위 예시에서 추가로 소위 말하는 토큰 역시 스마트 컨트랙트가 관리하는 디지털 자산(화폐, 소유권 증표, 접근권 등)이다. 토큰 자체는 이더(ETH)와 별개로 컨트랙트 내부에서 발행·이동된다
※ 추가 업데이트 및 검증 예정이다.