[Xangle Digest]

※해당 컨텐츠는 지난 9월 7일 외부에서 기발간 된 컨텐츠입니다. 컨텐츠에 대한 추가적인 주의사항은 본문 하단에서 확인해주세요.

[목차]

• 밸리데이터의 정의
• 밸리데이터의 역할
  - 누가 될 수 있을까?
  - 벨리데이터의 임무 
• 밸리데이터가 되는 법 
• 마무리

Validator: 초보자도 쉽게 이해하는 검증인의 역할

블록체인을 공부하다 보면 반드시 접할 수밖에 없는 존재가 있다. 바로, ‘validator’, 검증인이다.

validator는 문과생인 필자가 처음 블록체인을 접할 때 가장 와닿지 않는 영역이었다. 밸리데이터를 설명하는 과정에서 '노드를 돌린다'라는 표현이 당최 감이 잡히지 않기 때문이다. 

단순히 블록체인 기술을 공부하는 영역을 떠나 블록체인 비즈니스를 이해할 때, 밸리데이터라는 player는 필수적으로 언급된다. 실제로 블록체인 사업개발팀 인턴인 필자가 블록체인 사업을 이해하는 과정에서 처음 들었던 표현은 ‘블록체인 인프라를 조성한다’, ‘블록체인 생태계에 기여한다’였다.

위 문장과 함께 밸리데이터의 역할이 화두가 되는데, 정확히 무엇을, 어떻게 한다는 것인지 알아보자. 

이 글이 블록체인 비즈니스에 관심이 있고, 어떻게 사업이 전개되는지를 이해하고자 하는 독자에게 도움이 되길 바란다.

1. 벨리데이터의 정의

밸리데이터는 말 그대로 검증인, 즉 블록체인상에 기록되는 거래 내역을 확인하는 주체다. 반대로 말하면, 블록체인상의 거래는 밸리데이터에 의해 검증되어야지만 완성된다. 밸리데이터들은 모든 거래의 유효성과 정확도를 검증하는 역할을 한다.

대표적인 벨리데이터 업체인 스테이크피쉬, 체인플로우, 피그먼트, 코러스원의 구성원들이 직접 대답한 밸리데이터의 정의에 대해 알아보자.

각각의 사업체들은 밸리데이터가 뭐냐는 질문에 다른 답변을 내놨는데, 번역하자면 다음과 같다.

• What is validator?
  스테이크 피쉬  "하나 혹은 이상의 체인에 자산을 예치해놓은 조력자"
  체인플로우
  "프로토콜을 운영할 수 있도록 돕고, 블록체인이 연결되도록 만들며, 안전성을 보장하는 주체. validator들은 프로토콜을 통해 코인을 예치하고 거버넌스에 참여하며 위임인들에게 보상을 제공한다"
  피그먼트 "예치된 자산과 함께 분산화된 네트워크에 책임이 있는 인프라 제공자"
  코러스원 "탈중앙화 네트워크의 거버넌스와 안정성을 돕는 인프라를 운영하는 주체"

공통적으로 언급되는 단어를 살펴보면, infrastructure (인프라), stake (예치하다), reward (보상), secure(안정성,보안) 등을 꼽을 수 있다.

아직 이 단어들이 생소한 사람들을 위해 조금 더 와닿는 예시로 비유해 살펴 보자. 당신은 컨베이어 벨트에 배송되는 상자 속 상품이 진짜인지 아닌지, 검증하는 바코드 스캐너를 가지고 있다.

바코드 스캐너로 해당 바코드를 찍을 때, 상자 속 물건(transaction)을 확인하고, 그에 해당하는 정보도 올바르게 기록되었다면 밸리데이터는 상자 속 물건과 그 정보가 기록된 바코드가 일치하는지 식별하는 역할을 한다.

스캐너로 바코드를 스캔했을 때, 상자 속 물건이 a, b, c, d 가 있다고 기록되었는데 막상 열어보니 상자 속 물건이 a, b, c, e 라면, 이는 데이터가 유효하지 않다고 결론 내릴 수 있다.

밸리데이터의 핵심 임무는 바로 이 데이터가 위변조 되지 않았는지 검증하는 것이다.

그렇다면, 그 검증의 과정에는 어떤 조건들이 필요할까? 실제로 '검증한다'라는 액션에는 어떠한 행동과 책임이 따를까?

2. 밸리데이터의 역할

밸리데이터의 역할을 본격적으로 알아보기에 앞서, 밸리데이터의 등장 배경을 다시 짚고 넘어가자. PoW에서 밸리데이터는 해시 함수를 가장 빠르게 맞추기 위해 컴퓨팅 파워를 사용하는 합의 알고리즘에 참여한다. 예치된 토큰이 많을수록 생태계에 기여도가 높다는 전제의 PoS 시스템에선, 검증인은 토큰 예치를 통해 권한을 얻은 뒤, 블록 생성에 참여하게 된다.

따라서, 밸리데이터는 PoS 합의 알고리즘을 사용하는 블록체인에서 필수적인 역할을 하는 존재다. 또한 PoS 블록체인 네트워크가 제대로 돌아가려면, 단일 이상의 검증인 주체들이 시스템의 요구사항을 충실히 수행해야만 한다.

각 체인마다 블록 생성에 해당하는 검증인들을 선정하는 방식은 제각기 다르다. 일부 체인에선 블록 생성에 참여하는 순서를 예측할 수 없도록 설계되었고, 돌아가며 블록 생성에 참여하는 체인도 존재한다.

밸리데이터로 선정된 노드들은 체인별 예치된 자산(해당 체인의 암호화폐)을 staking 해두게 된다. 밸리데이터는 각 거래가 발생하고 다른 노드들에 전파될 때, 해당 거래가 유효한지 검증하고, 검증된 거래내역이 블록체인에 기록될 수 있도록 돕는다.

누가 될 수 있을까?

그렇다면 또 하나의 질문이 생긴다. ( 본 글을 작성하게 된 이유이기도 하다.) 이 ‘검증인’은 누가 될 수 있는 걸까? 나도 블록체인 검증인으로 참여할 수 있을까?

컴퓨터로 문서작업만 하는 내가 밸리데이터의 역할을 알아보며 가졌던 의문이다. 영화에서나 보던 엄청난 기계와 장치들이 있어야 가능하지 않을까? 컴알못인 나도 할 수 있는 작업일까?

결론부터 말하자면, 이론상으로는 누구나 검증인이 될 수 있다.

다만 필수적으로 네트워크에 참여할 수 있는 노드, 즉 쉽게 말하자면 ‘컴퓨터’가 있어야 하고, 각 체인마다 필요 스펙 (최소 요구사항)을 갖춰야 한다. 밸리데이터에 참여하는 방법 및 운영 스펙은 체인마다 다르다.

예시로 코스모스 허브의 노드 참여 조건을 살펴보자.

코스모스 허브에 대해 간단하게 소개하면, 코스모스는 서로 다른 블록체인을 연결하는 인터체인 생태계를 운영하는 체인이다. 코스모스체인은 독립적으로 존재하는 여러 블록체인 (앱체인) 들이 통신할 수 있도록 네트워크를 연결해, 블록체인의 인터넷처럼 작동되도록 설계되었다. 코스모스 앱체인과 허브의 두 가지 개념을 필두로, 코스모스 앱체인은 여러 개의 독립적인 블록체인, 코스모스 허브는 그 존들을 연결하는 망으로 작동된다.

• Hardware
  Running a full archive node can be resource intensive as the full current cosmoshub-4 state is over 1.4TB. For those who wish to run state sync or use quicksync, the following hardware configuration is recommended:

코스모스 허브의 공식 문서에 따르면, 밸리데이터로 참여하기 위한 최소 하드웨어 스펙은 32GB Ram, 500GB-2TB의 스토리지가 필요하다.

어떤 노드가 필요하냐의 질문에는 위 조건이 대답이 될 수 있겠다.

벨리데이터의 임무

자, 우리는 지금까지 어떤 주체가 밸리데이터가 될 수 있는지를 알아보았다.

그렇다면 실제로 '노드를 돌리고 관리한다'는 어떤 의미일까? 알아보기 위해 interoperable network (블록체인상에서 상호 운용 가능한 네트워크)에서의 밸리데이터가 관리하는 영역들을 살펴보자.

이해를 돕기 위해, 벨리데이터는 무언가가 발생하지 않게 하기 위해 ‘관리하는’ 것이 주 임무다.

이때 관리란, 문제가 일어나지 않게 사전에 방지하고, 대응하는 일을 말한다.

interoperable network에서의 밸리데이터는, 다른 블록체인 네트워크처럼, 시스템 효율성을 유지할 수 있는 것에 책임이 있다. 밸리데이터의 운용능력을 확인할 때, 다음 키워드로 밸리데이터가 얼마나 네트워크를 secure(안정적으로)하게 운영하는지 알아볼 수 있다.

• slashings
  슬래싱이란, 네트워크의 특정 요구 조건을 만족하지 못한 상태를 말한다. 슬래싱을 당하면 검증인은, 네트워크의 예치된 자산의 일정 비율을 청산당하는 패널티를 받게 된다.
• uptime
  일정한 블록 안에서 노드가 살아있는 기간을 뜻한다. 코스모스의 경우 10,000 block에서 500 만큼의 block의 검증 및 생성을 놓치게 되면, uptime이 줄어듦에 따라 slahing 을 당하게 된다.

종합하자면, 밸리데이터는 업타임을 높은 수치로 유지하고, 이를 얼마나 효율적이고 안정적으로 잘 운영하냐에 따라 밸리데이터의 역량을 보여줄 수 있다.

3. 검증인이 되는 법

새로 생겨난 체인의 테스트넷에 참여하게 되는 경우, 참가신청서를 내고 본인의 스펙을 어필(?)하게 되는 경우가 있다. 이때 준비하고 있어야 할 정보는 다음과 같다.

앞서 언급한 코스모스 허브 체인의 노드로 참여하기 위해 필요한 내용이다.

• 검증인의 공개 키(public key) 
  : 검증에 참여하는 노드 중 어떤 노드가 서명했는지 식별하기 위한 공개키.
• 검증인 주소 
  : 애플리케이션 단 주소이다. 이 주소는 공개적으로 검증인의 신원을 확인할 때 이용된다. 해당 주소와 연관되어 있는 개인 키는 본딩, 언본딩, 보상 수령, 거버넌스 참여 등에서 이용된다.
• 검증인 이름(moniker)
• 검증인 웹사이트(선택 사항)
• 검증인 설명(선택 사항)
• 최초 커미션 
  : 위임인으로부터 검증인이 받는 수수료로, 최초로 참여할 때 설정한다.
• 최대 커미션 : 해당 검증인이 설정한 수수료의 상한선이다.
• 최소 셀프본딩 수량 
  : 검증인이 최소로 본딩 해야 하는 아톰의 수량이다. 만약 해당 검증인의 총 위임 수량이 이 값보다 내려가는 경우, 스테이킹 풀 전체는 언본딩 된다.
• 최초 셀프본딩 수량 : 최초로 검증인이 자체 스테이킹 하는 수량이다.
                                                                                                                           *출처: 해시넷

해당 정보를 가지고 각 체인별 안내 문서에 따라 밸리데이터 노드를 동작시키고, 체인 검증에 참여할 수 있는 토큰의 최소 수량을 확보했다면, 이를 ‘밸리데이터 노드를 띄운다’ 고 볼 수 있겠다.

토큰 수량이 확보된 상태에서 성공적으로 밸리데이터 노드를 띄운 후, 앞서 언급했던 슬래싱이 일어나지 않도록 (노드가 중단되지 않고 계속해서 검증 작업이 일어나도록) 안정적으로 노드를 운영하고 관리한다면, 이를 ‘밸리데이터 노드를 돌린다'로 해석할 수 있다.

PoS 시스템에 의해, 합의 알고리즘에 참여하는 밸리데이터들은 체인에 관한 proposal (제안)의 의사결정권을 가지는 거버넌스에 참여할 수 있다. 이 거버넌스 활동을 통해 체인에서 일어나는 일들을 가장 빠르고 직접적으로 대응할 수 있기에, 해당 체인의 ecosystem (생태계)가 어떻게 확장될 것인지 가장 면밀하게 지켜보는 것 역시 검증인의 역할이자 책임이다.

밸리데이터를 설명하며 언급했던 단어인 infrasturcure 란 블록체인 생태계가 활성화되기 위한 기반이 되는 시설을 뜻하기에, 검증인의 활발한 참여가 곧 인프라를 단단하게 다지는 것과도 동일하게 볼 수 있다.

실제로 코스모스를 비롯해 모든 체인들은 on-chain governance proposal을 투명하게 공개하기에, 검증자들이 어떤 의사결정을 내리고 어떻게 생태계에 기여하고 있는지 확인할 수 있다는 점 역시 블록체인의 본질과 맞닿아 있다.

4. 마무리

이번 글에선, PoS시스템에서 밸리데이터가 하는 역할에 대해 알아보았다. 밸리데이터 노드를 운영하고, 이를 통해 거버넌스에 참여해 블록체인 생태계를 구축해나가는 과정에 대한 이해를 도왔기를 바라며, 글을 마무리한다.

※ References
Validator Architecture Guide
What is Validator in a POS Blockchain?
hub.cosmos.network/main/hub-overview/overview.html

-> 'Validator: 초보자도 쉽게 이해하는 검증인의 역할' 원문 보러가기