TL；DR
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모든 블록체인이 막대한 에너지 소비를 유발하는 것은 아니며 사람들은 종종 합의 메커니즘이 순수한 자원 낭비라고 생각합니다.
주류 합의 메커니즘은 Pow와 PoS로 둘 다 구현 경로가 완전히 다릅니다 PoW와 비교하여 PoS의 에너지 소비는 일반적으로 약 99%를 절약할 수 있으며 이는 PoS를 보다 환경 친화적인 선택으로 만듭니다.
PoW 메커니즘은 컴퓨팅 파워(마이닝)를 통해 네트워크 보안을 보장하지만 많은 전력을 소비합니다.
PoS 메커니즘은 서약 및 페널티 메커니즘을 통해 네트워크 안정성을 유지합니다.
Ethereum의 PoS 합의로의 전환은 에너지 소비를 99% 이상 줄일 것입니다.
Polkadot의 PoS 공유 보안 모델은 PoW 합의 메커니즘에 대한 보다 효율적인 대안입니다.
대략적인 계산에 따르면 Moonbeam과 Polkadot의 결합된 에너지 소비는 Ethereum의 PoW 합의 메커니즘의 0.001%만 사용합니다.
대부분의 애호가들이 알고 있듯이 블록체인은 단일 네트워크를 형성하는 여러 컴퓨터 간에 유지 관리되고 공유되는 데이터베이스입니다. 블록체인이 제대로 작동하려면 블록체인과 상호 작용하는 모든 사람이 동일한 데이터를 확인해야 합니다. 즉, 네트워크의 모든 컴퓨터가 체인의 각 블록과 전체 상태에 동의해야 합니다. 합의에 도달하기 위해서는 블록체인에 합의 메커니즘이 필요합니다.
이러한 합의 메커니즘을 둘러싼 상당한 논쟁이 있으며, 주로 각각이 가져오는 에너지 소비 또는 효율성에 초점을 맞추고 있습니다. 이러한 에너지 소비는 물리적 데이터베이스 및 기타 기존 기술과 비교되지만 종종 비교에 전혀 포함되지 않으며 대신 지구 지속 가능성에 부정적인 영향을 미치는 폐기물로 직접 간주됩니다.
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블록체인 기초와 에너지에 대한 오해
모든 블록체인이 기후 변화에 상당한 영향을 미치는 막대한 에너지 자원의 고갈이라는 블록체인에 대한 일반적인 오해가 있습니다. 실제로 소비는 합의 메커니즘에 따라 달라집니다. 모든 블록체인이 동일한 것은 아니며 대부분은 매우 효율적입니다. 또한 이러한 비교는 분산형 데이터베이스로 대체된 시스템과 상쇄 에너지 소비를 고려하지 않는 경우가 많습니다.오늘날 가장 일반적인 두 가지 합의 메커니즘은 작업 증명(이하 PoW)과 지분 증명(이하 PoS)입니다. 대개,PoW와 비교하여 PoS는 약 99%의 에너지 소비를 절약할 수 있으며 이는 PoS를 보다 환경 친화적인 선택으로 만듭니다.
결론적으로:
작업 증명 및 지분 증명
작업 증명(PoW)과 지분 증명(PoS)은 합의 메커니즘의 두 가지 주요 유형입니다.
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작업 증명
작업 증명
작업 증명(PoW) 메커니즘은 수년에 걸쳐 테스트되었으며 보안 및 분산화를 제공하는 데 효과적인 것으로 입증되었습니다. 작업 증명은 비트코인 및 이더리움 블록체인의 상태에서 알 수 있듯이 체인을 구축하고 유지하는 가장 안전한 방법으로 간주되는 탁월한 실적을 보유하고 있습니다.
일반적으로 작업 증명은 누가 다음 블록을 생성할지 예측하기 어렵게 하여 네트워크 보안을 강화합니다. 즉, 악의적인 개인이나 조직이 사기성 블록을 삽입하는 것은 매우 어려울 것입니다. 작업 증명에서 대부분의 에너지는 다음 블록의 작성자를 선택하는 데 사용됩니다.
채굴은 PoW 네트워크를 보호합니다.
이 프로세스는 마이닝입니다. 이것이 작동하는 방식은 채굴자가 체인에 보안을 제공하기 위해 항상 공격자보다 더 높은 속도로 "작업"해야 한다는 것입니다. 실제로 악의적인 행위자를 능가하려면 공격자도 하드웨어를 사용할 수 있기 때문에 채굴자는 효율적인 하드웨어를 갖추어야 할 뿐만 아니라 더 많은 컴퓨팅 성능을 갖추어야 하므로 종종 더 높은 에너지 소비를 초래합니다. 궁극적으로 채굴자의 컴퓨터는 퍼즐을 풀기 위해 공격자보다 더 많은 컴퓨팅 성능을 소비했음을 증명해야 하며, 이를 통해 네트워크에서 악의적인 행동을 억제하여 네트워크의 보안을 보장해야 합니다.
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지분 증명
PoW와 달리 PoS(Proof of Stake)는 일반적으로 개인이 네트워크에 참여하기 위해 컴퓨팅 파워 축적 경쟁을 요구하지 않습니다. 대신, 네트워크 참가자는 체인의 블록을 확인할 수 있도록 자산을 담보로 서약해야 합니다.
PoW는 시스템 참여를 어렵게 만드는 데 중점을 두는 반면 PoS는 시스템이 참여하기에 경제적으로 불리하게 만드는 데 중점을 둡니다. PoS가 크고 가치가 높을수록 공격 비용이 높아집니다.
스테이킹은 PoS 네트워크를 보호합니다.
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Polkadot 권익 증명 설계를 통한 Moonbeam의 효율성 입증
Polkadot의 PoS 시스템은 일반적인 PoS 시스템보다 더 효율적인 합의 메커니즘을 제공하는 공유 보안 모델을 사용합니다. Messari의 최근 연구 보고서에 따르면 Polkadot의 에너지 소비는 다른 PoW 및 PoS 경쟁업체보다 훨씬 적습니다.
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환경에 미치는 영향 비교
PoW와 PoS 모두 고유한 장점과 단점이 있으며 전자가 환경에 미치는 영향이 종종 후자를 지원할지 여부에 대한 논쟁보다 더 큽니다. 이것은 최근 몇 년 동안 웹 사용자 수가 증가함에 따라 더 큰 문제가 되었습니다.
다행스럽게도 채굴이 환경에 미치는 영향이 학계와 미디어에서 블록체인에 대한 비판의 주요 포인트가 되면서 점점 더 많은 신규 및 기존 팀이 PoS에 의존하기 시작했습니다. 그러한 그룹 중 하나는 현재 PoS로의 전환의 마지막 단계에 있으며 따라서 블록체인에 대한 가장 중요한 논쟁이 끝나가고 있는 이더리움 재단입니다. 아래 그래프에서 볼 수 있듯이 지난 2년 동안 이더리움 PoW 합의의 에너지 소비가 극적으로 증가했기 때문에 팀의 전환은 중요한 시기에 이루어졌습니다.
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PoW의 환경적 영향: 이더리움
Ethereum은 PoW에서 PoS 합의 메커니즘으로 전환하는 과정에 있습니다.
추정치에 따르면 PoW의 연간 소비량은 약 84.4TWh이며 이더리움 트랜잭션 1건은 YouTube에서 약 20,000시간 분량의 동영상에 해당합니다.
PoS 합의로 전환하면 에너지 소비가 99% 이상 감소합니다.
Digiconomist는 경제적 관점에서 디지털 프로젝트 및 트렌드에 대한 지표를 생성하기 위한 플랫폼입니다. 학계와 미디어 모두에서 자주 인용되는 인덱스는 플랫폼에서 게시되며 Ethereum이 연간 약 84.4 TWh를 소비한다는 것을 보여줍니다(작성 당시). 또한 이 플랫폼은 이더리움 거래 1건의 탄소 배출량이 119.68kg의 이산화탄소와 같다고 추정하며, 이는 YouTube에서 19,947시간 동안 동영상을 시청하거나 VISA 거래 265,252건과 거의 같습니다. 이러한 비교는 추정치를 기반으로 하지만 이 수치는 PoW가 환경에 미치는 막대한 영향을 반영합니다.
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PoS의 환경적 영향: Moonbeam
Moonbeam이 속한 Polkadot의 PoS 공유 보안 모델은 PoW 합의 메커니즘에 대한 보다 효율적인 대안을 제공합니다.
대략적인 계산에 따르면 Moonbeam과 Polkadot은 함께 이더리움 PoW 합의 메커니즘의 0.001%만 사용합니다.
PoW와 PoS를 완전히 비교하려면 작동하는 블록체인의 데이터를 살펴봐야 합니다. 이를 위해 Polkadot에서 Ethereum과 호환되는 스마트 계약 병렬 체인인 Moonbeam을 계산했습니다. Polkadot은 병렬 체인 공유 보안 시스템을 제공하기 때문에 Moonbeam은 일반 PoS보다 훨씬 적은 에너지를 소비합니다. 따라서 우리는 Polkadot 및 Moonbeam의 총 에너지 소비를 크게 과대 평가했습니다.
Polkadot은 네트워크에 가입하려는 프로젝트에 고유한 가치 제안을 제공합니다. 팀은 "채굴자"와 별도의 네트워크를 유지 관리하는 데 에너지와 리소스를 소비하는 대신 파라체인 슬롯을 임대하고 검증자가 보호하는 Polkadot 릴레이 체인에 연결할 수 있습니다. 이 유효성 검사기는 DOT를 약속하고 두 가지 주요 기능을 수행합니다. 블록의 병렬 체인 수집기가 제공한 정보를 확인하고 PoS 합의 메커니즘에 참여하여 릴레이 체인용 블록을 생성하여 생태계 시스템의 모든 참가자에게 공유 보안을 제공합니다. .
Polkadot의 파라체인인 Moonbeam은 보안을 제공하기 위해 Polkadot 릴레이 체인에 의존하고 검증자에게 네트워크가 최신 상태인지 알려주는 여러 수집기가 있습니다. PoS와 PoW의 환경 영향을 비교하기 위해 Polkadot 및 Moonbeam의 에너지 소비에 대해 다음과 같은 계산을 제공합니다. Polkadot에 대한 에너지 소비에 대한 신뢰할 수 있는 데이터가 없고 다른 요인으로 인해 계산이 매우 어렵기 때문에 우리가 제공하는 추정치는 완전히 정확하지 않으며 과대 추정되어야 합니다.
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지분 증명(PoS)은 보다 환경 친화적입니다.
위의 주장을 바탕으로 PoS는 의심할 여지 없이 PoW보다 환경 친화적입니다.
한 걸음 더 나아가 PoS를 사용하는 많은 프로젝트는 탄소 배출량을 제로화하기 위해 노력했습니다. 에너지 효율을 높이기 위해 합의 메커니즘을 수정할 뿐만 아니라 기후 변화 프로젝트를 지원하여 과거의 탄소 배출량을 상쇄합니다. 예를 들어 알고랜드는 채굴이 포함되지 않은 순수 지분증명(PPoS)을 사용하고 환경 오염 문제를 해결하는 프로젝트를 지원합니다. 그 결과 팀은 2021년 4월 블록체인이 탄소 배출량 제로에 도달했다고 발표했습니다. 또 다른 예는 Delegated Proof-of-Stake(DPoS)를 사용하여 탄소 제로가 되기 위해 노력하고 있는 Near이며, 팀은 탄소 배출을 상쇄하는 프로젝트도 지원하고 있습니다.
개발자와 크리에이터는 프로젝트가 환경을 더욱 의식하도록 추진하는 주요 동인입니다. 특히 최근 몇 년간 NFT 채굴 및 거래가 증가함에 따라 창작자들은 이더리움의 탄소 배출에 대해 우려하게 되었습니다. 대표적인 예로서, 한 프랑스 예술가는 6점의 작품을 판매하는 데 걸리는 몇 초가 그의 작업실에서 2년 동안 소비하는 전력과 맞먹는다고 계산하여 미술품 판매를 취소했습니다.
이 엄청난 에너지 소비와 탄소 배출에 대응하여 3,000명 이상의 아티스트가 CleanNFT(NFT는 PoS에서 생성됨)를 옹호하기 위해 모였습니다. 블록체인 개발자와 사용자가 PoW의 환경적 영향을 인식하고 있을 뿐만 아니라 이 기술을 탄소 중립으로 추진하기 위해 의식적으로 노력하고 있다는 사실은 유망합니다.
