TON 네트워크가 블록 생성 중단된 이유? 기본 설계 한계와 검증자 문제 상세 설명

저자: 부여, Odaily 스타구日报

8월의 TON, 심각한 상황에 처해 있다.

먼저 텔레그램 창립자가 프랑스에서 체포되어 보석으로 석방되었고, 이어 Ton 네트워크는 두 차례 블록 생성 중단으로 큰 의혹에 직면했다. 두 번의 위기는 점점 뜨거워지는 Ton 생태계에 찬물을 끼얹었고, 그 미래 서사 공간을 더욱 압축했다.

시장은 창립자 체포 사건에 집중하고 있으며, 기술적 결함에 대해서는 크게 주목하지 않고 있다. 후자는 Ton 생태계의 미래 발전에 실제로 영향을 미치는 중대한 사건이다.

TON 네트워크는 왜 자주 다운되는가? 커뮤니티의 의견은 다양하다. Odaily 스타구日报는 TON의 백서, 관련 기술 문서 및 현재 네트워크의 현황을 분석하여 TON 네트워크의 두 차례 블록 생성 중단 뒤에 숨겨진 원인을 탐구할 것이다.

다양한 요인: 검증자 수 부족, 기초 설계의 복잡성

사건 회고: 8월 28일 아침, TON 네트워크에서 첫 번째 블록 생성 중단이 발생했으며, 7시간이 지나서야 복구되었다. 그러나 불과 24시간도 지나지 않아, Ton은 29일 새벽에 두 번째 블록 생성 중단이 발생했다.

표면적 원인: DOGS 거래량 급증으로 인한 블록 생성 정체

네트워크 블록 생성 중단의 직접적인 원인은 DOGS 거래량의 급증이다.

DOGS는 최근 TON 네트워크에서 인기가 높은 Meme 코인으로, 총량은 5500억 개이며, 에어드랍 비율은 총량의 72.73%에 달하고, 에어드랍 기준은 단지 텔레그램 계정만 필요하다. 최근 DOGS는 바이낸스 등 여러 플랫폼에 상장되어 단기간에 체인 상 거래 전송 수량이 급증했다.

PoS 공공 블록체인으로서 TON은 검증자 노드를 통해 거래를 처리하고 확인하며, 이러한 거래를 블록으로 패키징한다. 정상적인 경우 블록체인 네트워크는 설정된 시간 간격에 따라 새로운 블록을 생성하지만, 시스템이 모든 대기 거래를 적시에 처리하지 못할 경우 블록 생성 과정이 지연되거나 중단될 수 있다.

거래 과부하 현상은 블록체인 분야에서 드물지 않으며, 비트코인, 이더리움 등 여러 유명 공공 블록체인도 유사한 문제에 직면한 바 있다. 거래량이 네트워크의 순간 처리 능력을 초과할 경우 거래 검증 속도가 크게 저하된다. TON의 경우 거래량 급증은 검증자에게 과중한 부담을 주어 전체 블록 생성 속도를 늦출 수 있다. 이러한 현상은 특정 고峰기에서 특히 두드러지며, DOGS가 폭발적으로 인기를 끌며 사용자들의 주목을 받을 때 거래량이 네트워크의 수용 능력을 초과하여 블록 생성 지연을 초래했다.

TON 재단은 두 차례 블록 생성 중단의 원인에 대해 DOGS 거래 과부하로 인해 많은 검증자가 과부하에 시달리며, 시간이 지나면서 그들이 합의를 잃게 되었다고 설명했다.

흥미로운 점은, TON이 지난해 11월 말 공개 성능 테스트에서 TPS가 104715에 달해 기네스 세계 기록 인증을 신청한 바 있다. DOGS 거래 과부하에 대한 공식 설명은 지나치게 힘이 없어 보인다.

심층 원인: TON 네트워크의 설계 한계와 검증자 문제

실제로 거래 과부하는 문제의 표면에 불과하며, TON 네트워크의 블록 생성 중단의 근본적인 문제는 그 기초 설계와 검증자 메커니즘에 숨겨져 있다. TON의 기술 아키텍처, 분할 메커니즘 및 검증자의 조직 형태를 분석함으로써, 우리는 다음 세 가지 관점에서 TON 네트워크가 극단적인 조건에서 불안정성을 보이는 이유를 분석할 수 있다.

1. 분할 체인 아키텍처의 복잡성: 높은 확장성이 가져오는 도전

TON의 아키텍처 설계는 높은 확장성과 높은 성능을 핵심으로 하며, 독특한 메인 체인, 작업 체인 및 분할 체인의 다층 구조는 이론적으로 분산된 부하를 통해 네트워크의 처리 능력을 향상시킬 수 있다. 그러나 이러한 복잡한 분할 체인 구조는 여러 도전 과제를 동반한다.

각 작업 체인은 여러 개의 분할 체인으로 추가 분할될 수 있으며, 각 분할 체인은 서로 다른 계좌의 거래 처리를 담당한다. 이러한 설계는 대량의 거래가 서로 다른 분할 체인에서 병렬로 처리될 수 있도록 하여 전체 네트워크의 TPS를 향상시킨다. 그러나 거래량이 급증할 경우, 특정 분할 체인에서 부하 분포가 불균형하거나 검증자가 대량의 거래를 적시에 처리하지 못할 경우, 이러한 분할 체인의 블록 생성 속도가 느려지거나 정체될 수 있다. 분할 체인은 메인 체인과 동기화를 유지해야 하므로, 특정 주요 분할 체인에 문제가 발생하면 전체 네트워크의 블록 생성 과정에 영향을 미칠 수 있다.

TON의 분할 방법은 매우 혁신적이며, 각 분할 체인이 소수의 계좌나 스마트 계약만을 담당하도록 축소할 수 있다. 그러나 이러한 극단적인 분할 방식은 조정 및 관리의 복잡성을 증가시킨다. 분할 기술은 블록체인의 확장성을 향상시키는 효과적인 수단이지만, 각 분할 체인과 메인 체인 간의 높은 효율성과 안정적인 조정이 필요하다. 특정 분할 체인이 극단적인 조건에서 병목 현상을 겪을 경우, 전체 네트워크의 블록 생성 과정이 방해받을 수 있다.

2. 검증자 수 부족: TON의 탈중앙화 잠재적 위험

TON 네트워크의 또 다른 두드러진 문제는 검증자 수의 부족이다. 다른 PoS 공공 블록체인과 비교할 때, TON의 검증자 수는 현저히 적다. 현재 TON 네트워크에는 360개의 검증자 노드만 있으며, 이더리움의 검증자 수는 100만을 초과하고, 솔라나의 검증자 수 또한 TON을 훨씬 초과한다. 이러한 검증자 수의 차이는 TON의 탈중앙화 정도와 네트워크 보안성에 직접적인 영향을 미친다.

PoS 네트워크에서 검증자는 거래를 검증하고 합의에 도달하며, 검증된 거래를 블록으로 패키징하는 역할을 한다. 검증자 수는 네트워크의 탈중앙화 정도를 결정할 뿐만 아니라, 네트워크가 높은 부하 상황에서 처리 능력에도 직접적인 영향을 미친다. TON의 검증자 수가 적다는 것은 각 검증자가 더 많은 거래 요청을 처리해야 함을 의미한다. 거래량이 급증할 경우, 검증자는 모든 거래를 적시에 처리하지 못해 블록 생성 지연이나 중단을 초래할 수 있다.

또한, TON은 검증자에게 하드웨어 및 네트워크에 대한 높은 요구 사항을 부과하며, 검증자가 되기 위해서는 많은 Toncoin을 스테이킹해야 한다. 이러한 높은 진입 장벽은 검증자 수를 제한하여 충분한 자원을 가진 참여자만이 검증자 행렬에 합류할 수 있게 한다. 이는 TON 네트워크의 탈중앙화 정도를 제한할 뿐만 아니라, 거래량이 급증하는 시기에 블록 생성 지연 문제를 더욱 두드러지게 만든다.

3. 합의 메커니즘의 한계: 높은 부하에서의 비잔틴 내결함성 프로토콜의 도전

TON 네트워크는 비잔틴 내결함성(BFT) 이론에 기반한 합의 메커니즘인 Catchain 프로토콜을 채택하고 있다. 이 프로토콜의 설계 목적은 악의적인 노드가 존재하는 상황에서도 네트워크의 정상 운영을 유지하는 것이다. 그러나 검증자 수가 제한적이고 일부 검증자가 거래량 과부하로 인해 적시에 합의에 참여하지 못할 경우, 이 메커니즘의 효율성은 영향을 받을 수 있다.

Catchain 프로토콜의 작동 원리는 합의에 참여하는 검증자 중 악의적인 노드의 수가 3분의 1을 초과하지 않는 한, 네트워크가 합의에 도달하고 블록을 생성할 수 있다는 것이다. 그러나 검증자 수가 제한적이고 부하가 과도할 경우, 여러 검증자가 동시에 응답하지 못해 합의 과정이 느려지거나 심지어 합의에 도달하지 못해 블록 생성이 정체될 수 있다.

비록 TON의 합의 메커니즘이 설계상으로는 강한 리스크 저항 능력을 갖추고 있지만, 그 실제 효과는 검증자 수와 분포에 의존한다. 검증자 수가 부족하고 네트워크 부하가 예상치를 초과할 경우, Catchain 프로토콜의 효율성은 크게 저하되어 네트워크의 블록 생성 속도가 느려지거나 정체될 수 있다.

탈중앙화 정도와 기초 메커니즘 결함이 Ton 발전의 장애물로 작용

TON은 최근 연이어 도전에 직면하고 있으며, 먼저 텔레그램 창립자가 프랑스에서 체포된 사건은 TON의 미래 발전에 불확실성을 초래할 뿐만 아니라, 텔레그램과 TON 생태계의 협력에도 영향을 미칠 수 있다. 텔레그램의 10억 월간 활성 사용자는 원래 TON 생태계 발전의 잠재적인 거대한 힘으로 여겨졌으나, 이 사건은 양측의 미래 협력에 그림자를 드리우게 되었다.

또한, TON 네트워크 자체가 짧은 시간 내에 두 차례 블록 생성 중단을 겪으면서 높은 부하 조건에서의 한계를 더욱 드러냈다. 이 두 차례 중단 사건은 DOGS 거래량 급증으로 인해 발생했지만, 심층적인 원인은 TON 네트워크의 기초 설계 문제와 관련이 있다. 분할 체인 아키텍처의 복잡성, 검증자 수의 부족, 그리고 높은 부하에서의 합의 메커니즘의 효율 저하는 TON 네트워크가 돌발 상황에 대응할 때 상당한 기술적 병목 현상을 나타낸다. 이러한 문제는 TON의 현재 안정성에 영향을 미칠 뿐만 아니라, 장기 발전에도 잠재적인 위협을 가한다.

저자는 TON 생태계가 안정성과 지속 가능한 발전을 보장하기 위해 다음 몇 가지 측면에서 개선이 필요하다고 생각한다.

• TON은 검증자 수를 확대하고 검증자가 되는 진입 장벽을 낮춰 더 많은 노드가 참여하도록 유도하여 탈중앙화 정도와 네트워크의 수용 능력을 향상시켜야 한다.
• TON은 분할 체인 아키텍처를 최적화하여 분할 체인과 메인 체인 간의 조정 효율성을 높이고, 높은 거래량 환경에서의 원활한 운영을 보장해야 한다.
• 합의 메커니즘의 추가 최적화도 필수적이며, TON은 높은 부하 상황에서 Catchain 프로토콜의 효율성을 향상시키는 방법을 연구하여 극단적인 조건에서도 네트워크가 안정적으로 블록을 생성할 수 있도록 해야 한다.

TON은 태어날 때부터 중대한 위기에 직면했으며, 이후 커뮤니티 자치에 의존하여 부활을 이루었다. 초기 발전 시에도 열기가 낮고 생태계가 황폐한 상황에 직면했다. 현재의 상황은 과거의 TON 생태계에 비해 "치명적인 위협"이 되지 않을 것이다. TON이 현재의 어려움을 극복하고 자신의 네트워크를 개선하여 미래의 도전에 더 잘 대응하고, 점차 더 강력하고 번영하는 생태계를 구축하기를 바란다.