용량 증명

1.개요

용량 증명(Proof of Capacity, PoC)은 채굴자가 보유한 저장 장치의 여유 공간을 이용해 블록 생성 권한을 결정하는 합의 알고리즘이다. 공간 증명(Proof of Space)이라고도 불린다. 작업 증명(Proof of Work)이 그래픽카드나 전용 반도체(ASIC)의 연산력을 소모해 해시 퍼즐을 푸는 것과 달리, 용량 증명은 미리 계산해 둔 데이터를 디스크에 저장해 두고 이를 조회하는 방식으로 작동한다. 저장 공간이 많을수록 유효한 해답을 보유할 확률이 높아지므로, 더 많은 용량을 제공한 참여자가 블록을 생성할 가능성이 커진다.

동작은 크게 두 단계로 나뉜다. 첫째는 '플로팅(plotting)' 단계로, 채굴자가 자신의 계정 정보를 바탕으로 방대한 해시 값의 목록을 미리 계산해 디스크에 파일 형태로 저장한다. 이 파일을 플롯(plot)이라 부른다. 둘째는 실제 채굴 단계로, 새 블록을 만들 차례가 되면 네트워크가 제시한 도전값(challenge)에 대해 저장해 둔 플롯을 훑어 가장 근접한 해답을 찾는다. 해답이 목표에 가까운 채굴자일수록 더 짧은 대기 시간 뒤에 블록을 생성할 수 있어, 사실상 저장 용량이 채굴 확률을 좌우한다.

용량 증명의 가장 큰 장점은 에너지 효율이다. 한 번 플롯을 만들어 두면 이후 채굴 과정에서는 디스크를 읽는 정도의 전력만 소모하므로, 막대한 전기를 쓰는 작업 증명에 비해 친환경적이고 진입 장벽이 낮다는 평가를 받는다. 일반 하드디스크만 있으면 참여할 수 있어 채굴의 탈중앙화에도 유리하다는 주장도 있다. 반면 대규모 저장 장치를 확보한 참여자에게 유리해 중앙화 위험이 여전히 존재하며, 플로팅과 채굴 과정에서 디스크 수명이 빠르게 소모되고 전자 폐기물이 늘어난다는 비판도 제기된다.

2.예시

용량 증명을 처음으로 구현한 대표적 사례는 2014년 등장한 버스트코인(Burstcoin, 현재의 Signum)이다. 이후 체계를 발전시킨 프로젝트로는 치아(Chia)가 있는데, 치아는 저장 공간에 시간 요소를 결합한 '공간·시간 증명(Proof of Space and Time)'을 사용한다. 치아는 출시 초기 대용량 SSD와 하드디스크 수요를 급증시켜 저장 장치 가격에 영향을 미치기도 했다.