왜 비트코인 송금은 10분이나 걸릴까? 블록체인 '블록 생성 속도'에 대하여

 

안녕하세요, 블록체인 기술에 깊은 관심을 가진 블로거입니다. 오늘은 블록체인 기술의 또 다른 중요한 개념, 바로 '블록 생성 속도(Block Time)'에 대해 이야기해 보려 합니다. 혹시 비트코인이나 다른 암호화폐를 송금해 보신 적이 있나요? 일반 은행 송금처럼 즉시 처리되지 않고, 몇 분에서 몇십 분이 걸리는 경우도 있습니다. 왜 블록체인 거래는 이렇게 느릴 때가 있는 걸까요? 그 이유가 바로 '블록 생성 속도'에 숨어 있습니다.

 

오늘 이 글을 통해 블록 생성 속도가 무엇인지, 그리고 왜 블록체인마다 그 속도가 다른지, 비전문가도 쉽게 이해할 수 있도록 재미있게 풀어보겠습니다. 마치 택배 회사가 '하루에 몇 건의 물건을 처리할지' 정하는 것처럼, 블록체인도 이 속도를 통해 네트워크의 효율성과 보안을 조절합니다. 그 비밀을 함께 파헤쳐 볼까요?

 

1. 블록 생성 속도, 그게 뭔가요?

가장 쉽게 말해, 블록 생성 속도는 블록체인 네트워크에서 새로운 '블록'이 만들어지는 데 걸리는 시간을 의미합니다.

우리가 은행에서 돈을 송금한다고 가정해 봅시다. 은행은 실시간으로 거래를 처리하고 장부에 기록합니다. 하지만 블록체인은 다릅니다. 블록체인은 여러 개의 거래를 묶어 하나의 '블록'을 만든 뒤, 이 블록을 이전 블록에 연결하는 방식으로 장부를 기록합니다.

이 과정에서 새로운 블록이 만들어지고, 네트워크에 전파되고, 모든 노드들이 그 블록이 유효하다고 인정할 때까지 걸리는 시간이 바로 블록 생성 속도입니다. 이 속도는 블록체인의 종류와 합의 알고리즘에 따라 천차만별입니다.

• 비트코인(BTC): 약 10분
• 이더리움(ETH): 약 12초
• 솔라나(SOL): 약 0.4초

비트코인은 10분이 걸리는데, 솔라나는 1초도 안 걸린다고요? 이 엄청난 차이는 왜 발생하는 걸까요?

 

2. 블록 생성 속도가 느린 이유: 비트코인의 선택

비트코인의 블록 생성 속도는 의도적으로 '느리게' 설계된 것입니다. 바로 '보안성'과 '탈중앙화'를 최우선으로 하기 때문입니다. 비트코인에 사용되는 작업 증명(PoW) 합의 알고리즘을 떠올려 봅시다.

1. 경쟁적인 채굴: 수많은 채굴자들이 복잡한 수학 문제를 가장 먼저 풀기 위해 경쟁합니다.
2. 전파 및 검증 시간: 문제를 푼 채굴자가 새로운 블록을 네트워크에 전파하면, 전 세계에 흩어진 수많은 노드들이 이 블록을 받고, 검증하고, 자신의 장부에 추가하는 데 시간이 걸립니다.

만약 블록 생성 속도가 너무 빠르다면 어떤 문제가 발생할까요?

• 포크(Fork) 발생: 동시에 여러 채굴자들이 문제를 풀어 여러 개의 블록이 생성될 수 있습니다. 이렇게 되면 블록체인이 여러 갈래로 나뉘는 '포크' 현상이 발생하고, 네트워크가 혼란에 빠질 수 있습니다.
• 중앙화 위험: 블록 생성 속도가 빠르면, 네트워크가 넓은 지역으로 퍼지기 전에 소수의 강력한 채굴자들에게 블록 생성 권한이 집중될 수 있습니다. 이는 탈중앙화를 해치는 결과를 낳습니다.

비트코인 창시자인 사토시 나카모토는 '10분'이라는 시간을 설정하여 포크를 최소화하고, 모든 노드가 블록을 안정적으로 전파하고 검증할 수 있는 충분한 시간을 확보했습니다. 이 '느림'은 곧 강력한 보안과 탈중앙화라는 비트코인의 핵심 가치를 지키기 위한 전략적인 선택이었던 셈입니다.

 

3. 블록 생성 속도가 빠른 이유: PoS 블록체인의 선택

반면, 이더리움이나 솔라나처럼 블록 생성 속도가 매우 빠른 블록체인은 주로 지분 증명(PoS) 계열의 합의 알고리즘을 사용합니다.

• 이더리움(ETH): 2022년 '더 머지(The Merge)' 업그레이드를 통해 작업 증명에서 지분 증명으로 전환하면서 블록 생성 속도가 약 13초에서 12초로 단축(네트워크의 전력 소비량은 99.95% 이상 감소)되었습니다. 이는 수학 문제 풀기 경쟁 대신, 랜덤하게 선정된 검증자가 블록을 생성하고, 다른 검증자들이 이를 증명하는 효율적인 방식을 채택했기 때문입니다.
• 솔라나(SOL): 솔라나는 PoS와 '역사 증명(PoH, Proof-of-History)'이라는 독특한 기술을 결합하여, 블록 생성 시간을 획기적으로 줄였습니다. 블록이 생성되는 순서를 미리 예측할 수 있도록 하여 불필요한 대기 시간을 없앴습니다. 이 덕분에 솔라나는 초당 수천 건의 거래를 처리하는 속도를 낼 수 있습니다.

이처럼 빠른 블록 생성 속도는 곧 빠른 거래 처리 속도로 이어집니다. 이는 분산 금융(DeFi), 게임, NFT 등 실시간 상호작용이 중요한 애플리케이션에 매우 유리합니다.

 

4. 블록 생성 속도가 빨라야만 좋을까요? '블록체인 트릴레마'

많은 사람들은 '빠를수록 좋다'고 생각하지만, 블록체인 세계에서는 그렇지 않습니다. 블록체인에는 '트릴레마(Trilemma)'라는 개념이 있습니다. '탈중앙화', '보안성', '확장성'이라는 세 가지 목표를 모두 완벽하게 달성하기는 매우 어렵다는 것을 의미합니다.

• 비트코인: 탈중앙화와 보안성을 최우선으로 선택하여, 확장성(느린 속도)을 희생했습니다.
• 솔라나: 확장성(빠른 속도)을 최우선으로 선택하여, 탈중앙화와 보안성 측면에서 비트코인보다 덜하다는 비판을 받기도 합니다. (예: 2022년 6월, 솔라나는 블록 생성 속도가 너무 빨라 네트워크가 몇 차례 중단되는 사건을 겪었습니다.)

따라서 블록체인 프로젝트는 자신들의 목적에 따라 이 세 가지 가치 중 어떤 것을 우선시할지 결정하고, 그에 맞는 합의 알고리즘과 블록 생성 속도를 설정합니다.

 

결론: 블록 생성 속도는 블록체인의 '철학'을 반영한다

블록 생성 속도는 블록체인 네트워크에서 새로운 블록이 만들어지는 데 걸리는 시간입니다.

• 느린 속도(예: 비트코인 10분): '보안성'과 '탈중앙화'를 최우선으로 합니다. 모든 노드가 블록을 안정적으로 전파하고 검증할 수 있는 충분한 시간을 제공합니다.
• 빠른 속도(예: 이더리움 12초): '확장성'과 '효율성'을 최우선으로 합니다. 분산 금융, 게임 등 실시간 상호작용이 필요한 애플리케이션에 유리합니다.

결론적으로, 블록 생성 속도는 단순히 '빠르다', '느리다'의 문제가 아니라, 해당 블록체인이 어떤 가치를 가장 중요하게 생각하는지 보여주는 '철학의 거울'과 같습니다.

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[Q&A]

Q1: 블록 생성 속도는 거래 속도와 같은 개념인가요?

A1: 거의 비슷한 개념으로 사용되지만, 정확히는 다릅니다. '블록 생성 속도'는 말 그대로 블록이 만들어지는 시간이고, '거래 속도(TPS, Transaction Per Second)'는 초당 몇 건의 거래를 처리할 수 있는지를 나타냅니다. 하지만 블록 생성 속도가 빠르면, 더 많은 거래를 더 자주 블록에 담을 수 있기 때문에 결과적으로 거래 속도가 빨라집니다.

 

Q2: 블록 생성 속도가 빠르면 수수료도 저렴한가요?

A2: 일반적으로는 그렇습니다. 블록 생성 속도가 빨라 네트워크가 혼잡하지 않으면, 거래 처리를 위해 지불해야 하는 수수료(가스비)가 낮아집니다. 이더리움이 지분 증명으로 전환하면서 거래 수수료가 낮아질 것이라고 기대했던 이유가 바로 이 때문입니다.

 

Q3: '블록체인 트릴레마'는 해결할 수 없나요?

A3: 블록체인 개발자들은 트릴레마를 해결하기 위해 끊임없이 노력하고 있습니다. 이더리움의 샤딩(Sharding) 기술이나 폴카닷의 파라체인(Parachain)처럼, 확장성 문제를 해결하면서도 탈중앙화와 보안을 유지하려는 다양한 2세대, 3세대 블록체인 기술들이 계속해서 등장하고 있습니다.