고아 블록

1.개요

고아 블록(Orphan Block)은 정상적인 규칙에 따라 채굴되었지만 결국 블록체인의 주 체인에 편입되지 못한 블록을 말한다. 블록체인은 원칙적으로 하나의 사슬로 이어져야 하지만, P2P 네트워크의 특성상 여러 노드가 새 블록을 서로 다른 시점에 전파받는다. 이 과정에서 둘 이상의 유효한 블록이 거의 동시에 만들어지면 체인이 일시적으로 두 갈래로 갈라지는데, 이후 한쪽 갈래만 주 체인으로 살아남고 나머지 갈래의 블록은 폐기된다. 이렇게 버려진 블록이 고아 블록이다.

고아 블록은 네트워크에 결함이 있어서가 아니라 작업증명 기반 체인이 분산 환경에서 합의를 이루는 과정에서 자연스럽게 발생한다. 지리적으로 떨어진 채굴자들이 같은 블록 높이에 대해 각자 유효한 블록을 찾으면 순간적으로 경쟁 체인이 생기며, 노드들은 '가장 긴 사슬(누적 작업량이 가장 많은 사슬)'을 정당한 체인으로 채택한다는 규칙에 따라 한쪽을 선택한다. 블록 생성 시간이 짧은 네트워크일수록 블록 전파보다 새 블록 생성이 빨라 고아 블록이 더 자주 나타난다.

2.상세

엄밀히 말하면 초기 비트코인 문헌에서 '고아 블록'은 부모 블록을 아직 받지 못해 사슬에 연결할 수 없는 블록을 가리키는 용어였고, 경쟁에서 밀려 버려진 블록은 '스테일 블록(stale block)'으로 구분하기도 한다. 그러나 실무와 일반적인 설명에서는 두 개념을 합쳐 경쟁에서 탈락한 블록을 통칭 고아 블록이라 부르는 경우가 많다.

고아 블록에 담겼던 거래들은 사라지지 않는다. 주 체인에 아직 포함되지 않은 거래는 다시 대기열(멤풀)로 돌아가 이후의 다른 블록에 재수록되므로, 이용자의 자금이 소실되지는 않는다. 다만 해당 블록을 채굴한 이는 블록 보상을 받지 못하는데, 이는 주 체인에 들어간 블록에만 보상이 지급되기 때문이다. 이런 이유로 사용자는 거래가 여러 블록에 걸쳐 확정될 때까지 기다리는 확인 시간을 두어, 자신의 거래가 담긴 블록이 고아가 될 위험을 줄인다.

3.관련 개념

고아 블록은 악의적 공격과도 연관될 수 있다. 이기적 채굴은 채굴자가 발견한 블록을 즉시 공개하지 않고 숨겨 두었다가 유리한 시점에 공개함으로써 다른 채굴자의 블록을 고아로 만드는 전략이며, 51% 공격에서는 공격자가 압도적인 해시파워로 더 긴 체인을 만들어 기존에 확정된 블록들을 고아로 되돌려 이중지불을 시도할 수 있다. 특정 블록이 주 체인에 편입되었는지 여부는 블록 익스플로러를 통해 확인할 수 있다.