Web3 이데올로기를 해석하다: 암호학, 분산 저장, 게임 이론

2022.10.28

Web3 이데올로기를 해석하다: 암호학, 분산 저장, 게임 이론

본질적으로 Web3은 기술적 진화가 가져온 이데올로기적 혁명이다.

2022.10.28 - 01:54:23

Web3

Web3 심층 보도에 집중하고 흐름을 통찰

본질적으로 Web3은 기술적 진화가 가져온 이데올로기적 혁명이다.

저자: Fishylosopher, web3.com ventures

원문 허가 하에 TechFlow에서 번역 및 게재함. TechFlow 자원봉사자 Arena Wang이 번역 완료.

소크라테스식 방법에 경의를 표한다.

Web3의 이데올로기를 해석하다: 암호학, 분산 저장, 게임 이론

인터넷의 진화(출처: Protocol Labs)

본문은 이데올로기적 관점에서 Web3 프로젝트들을 '세로 방향'으로 소개하고, Web3의 세 가지 기초 원칙을 설명할 것이다.

서론

현재 Web3를 설명하는 글이 이미 너무 많다. 그런데도 나는 왜 이 글을 쓰는가? 나는 프로그래머이자 철학자로서, Web3가 나에게 매우 매력적이기 때문이다. 본질적으로 Web3란 기술적 진화가 가져온 이데올로기적 혁명이다.

Web3의 핵심 기술적 기반은 블록체인이다. 블록체인이 Web3에 갖는 의미는 증기기관이 산업혁명에 갖는 의미와 같다. 이러한 하부 구조의 기술적 혁신이 새로운 메커니즘의 탄생을 이끌어낸다. 근본적으로 블록체인이란 누구나 볼 수 있고, 데이터 추가만 가능한 자료구조다. 그 독특한 점은 암호학, 분산 시스템, 게임 이론이라는 세 가지 서로 다른 영역을 융합했다는 데 있다 [1].

이 세 가지 분야는 각각 Web3의 이데올로기적 발전에 하나의 기초 원칙을 제공한다. 암호학은 신뢰 불필요성(trustlessness)을 실현하고, 분산 시스템은 영속성(permanence)을 실현하며, 게임 이론은 자발성(spontaneity)을 실현한다. 본고에서는 이 세 가지 이데올로기를 주선으로 삼아 무수한 Web3 프로젝트들을 연결하고, Web3의 기술 혁신과 철학적 함의를 연계하고자 한다.

암호학: 신뢰 불필요성(Trustlessness)

오래 전부터 "crypto"라는 단어는 "암호화폐(cryptocurrency)"가 아니라 "암호학(cryptography)"의 줄임말이었다. 말장난처럼 들릴지 모르지만, 암호학은 과거에도, 그리고 앞으로도 암호화폐를 지탱하는 핵심 기술일 것이다. 공개키 암호화(비대칭 암호화)는 사용자가 자신의 데이터를 노출하지 않으면서도 익명으로 정보를 전송할 수 있게 해준다.

중앙화 또는 탈중앙화 금융 시스템을 구축하든, 데이터 암호화는 언제나 중요한 역할을 한다. 왜냐하면 누구도 자신의 자금 내역을 엿보거나 훔쳐가는 것을 원하지 않기 때문이다. 만약 당신의 은행이 개인 재무 정보 보호를 위한 아무런 조치도 취하지 않고, 누구나 당신의 모든 거래 내역을 볼 수 있다고 하면 얼마나 화가 나고 무섭겠는가?

탈중앙화된 금융 시스템(Bitcoin 등)을 사용할 때는 데이터 암호화가 더욱 중요하다. 왜냐하면 법정에서 고소할 수 있는 중앙화된 실체가 존재하지 않기 때문이다. 만약 당신의 자금이 거래 도중 해킹당한다면, 그 돈은 영영 사라진다. 얼마나 안타까운 일인가! 이것이 바로 비트코인 프로토콜이 공개키 암호화 거래를 극도로 보호하는 이유다.

거래를 유효한 것으로 간주하기 위해 사용자는 반드시 "디지털 서명"을 제공해야 한다. 디지털 서명이란 사용자의 개인키로 생성되고, 공개키로 검증되는 암호화된 해시값이다 [2]. 또한, 사용자가 자금을 송금하는 "지갑 주소" 자체가 사용자의 공개키를 해싱한 값이다. 이를 통해 거래에 서명한 사용자가 해당 지갑의 소유자임을 입증하는 추가적인 진위 확인이 가능하다. 게다가 사용자가 거래를 하기 전까지는 공개키조차 외부에 노출되지 않는다 [3]. 비트코인 프로토콜의 이러한 미세한 설계 전략들은 모두 블록체인이 어떻게 신뢰 없이 작동하는지를 보여준다. 즉, 사람을 믿는 것이 아니라 과정을 믿는 것, 결국 수학은 신뢰할 수 있지만 사람은 그렇지 않다.

신뢰 불필요성은 어떤 프로젝트가 이데올로기적으로 Web2인지, 아니면 진정한 Web3인지 판단하는 중요한 기준이 될 수 있다. 두 개의 스테이블코인 프로젝트를 예로 들어보자. Tether의 USDT와 MakerDAO의 DAI. 두 프로젝트 모두 암호화폐를 달러와 1:1로 연동시키는 것을 목표로 하지만, 구현 방식은 완전히 다르다.

Web3의 이데올로기를 해석하다: 암호학, 분산 저장, 게임 이론

신뢰 기반 / 신뢰 불필요 기반 스테이블코인(출처: 저자 직접 제작)

Tether의 모델은 매우 단순하다. 내가 Tether에 1달러를 주면, Tether는 나에게 1 USDT를 주며, 언제든지 1 USDT를 다시 1달러로 바꿔줄 것을 약속한다. 문제는 내가 Tether를 믿어야 한다는 점이다. 즉, Tether가 내 돈을 갖고 튀어버리지 않고, 가치 없는 USDT만 남겨두지 않을 것이라고 믿어야 한다 [4]. 따라서 Tether는 이데올로기적으로 Web2 프로젝트다. 왜냐하면 내 신뢰에 의존하기 때문이다. 나는 Tether가 내 원본 달러를 안전하게 보관해주고 갑자기 사라지지 않을 것이라고 믿어야 한다 [5].

반면에 MakerDAO의 DAI는 이데올로기적으로 Web3 프로젝트다. 아마도 가장 성공한 탈중앙화 프로젝트 중 하나일 것이다.

DAI는 MakerDAO의 과다 담보 대출 프로토콜을 통해 유지된다. MakerDAO에서 1000 DAI를 빌리려면, 최소 1500달러 이상의 ETH를 담보로 잠그는 작업이 필요하다 [6]. DAI 스테이블코인의 경우, 이러한 DAI를 발행하는 데 사용된 "과다 담보 대출"이 통화의 견고한 기반이 된다.

DAI의 가격이 1달러 아래로 떨어지면, 사람들은 거래소에서 할인된 가격에 DAI를 사들여 원금 상환에 사용한다. 이는 DAI의 공급량을 줄이고 가격을 다시 밀어 올린다. 반대로 DAI의 가격이 1달러를 초과하면, 사람들은 더 많은 ETH를 담보로 맡겨 추가 DAI를 발행한다. 증가하는 DAI 공급량과 ETH 담보량은 다시 DAI의 가격을 1달러 수준으로 되돌린다 [7].

사람들은 Tether와 같은 단일 중앙화된 실체를 믿을 필요 없이, 탈중앙화된 MakerDAO 스마트 계약을 통해 예상대로 작동하는지 스스로 확인할 수 있다. 원한다면 계약 코드를 자신의 실행 환경에 복사하여 일련의 테스트를 수행해 정상 작동 여부를 검증할 수도 있다. 이러한 모델은 커뮤니티에 최대한의 투명성을 제공하며, Web3 이데올로기의 전형적인 사례다 [8].

더욱 중요한 것은, 탈중앙화는 수단일 뿐이며, 신뢰 불필요성이 목적이라는 점이다. 탈중앙화 자체가 '제1의 기초 원칙'이 될 수 없다. 왜냐하면 규모의 경제가 발생하는 경우에는 탈중앙화가 무의미할 수 있기 때문이다. "쓰레기 수거차"를 예로 들어보자. 우리는 각자가 일주일에 한 번씩 직접 쓰레기를 싣고 쓰레기장까지 가는 대신, 중앙화된 쓰레기 수거차가 쓰레기를 수거해가는 것이 훨씬 효율적이다. 만약 탈중앙화를 강제한다면, 불필요한 큰 불편을 감수해야 한다. 따라서 탈중앙화는 모든 문제를 해결하는 마법의 묘약이 아니다.

오히려 신뢰 불필요성, 영속성, 자발성의 이점이 포기하는 규모의 경제보다 클 때에만 탈중앙화가 의미를 갖는다. 이제 다시 '신뢰 불필요성'으로 돌아가자. 쓰레기 수거차의 예에서 보면, 관련 참여자들 사이에는 실질적인 이해 충돌이 거의 없다. 누구도 당신의 쓰레기 안에 무엇이 들어있는지 알 필요가 없으며, 당신의 쓰레기 안에 당신이 가장 비밀스럽거나 소중한 물건이 있을 가능성도 낮다. 따라서 커뮤니티 쓰레기 수거차와 같은 중앙화된 실체를 신뢰하는 위험은 매우 낮고, 중앙화로부터 얻는 규모의 경제 이익이 그 비용을 압도한다.

하지만 은행 데이터와 금융 거래의 경우에는 정반대다. 돈을 은행이나 금고에 보관하는 것은 사실상 큰 규모의 경제를 가져오지 못한다. 동시에, 많은 사람들이 당신의 돈을 노리고 있다. 따라서 탈중앙화된 금융 시스템은 신뢰 불필요성 네트워크를 통해 그 비용을 압도하는 이점을 제공한다. 이것이 바로 Bitcoin과 같은 블록체인 프로젝트가 의미 있는 이유다.

분산 시스템: 영속성(Permanence)

근본적으로 규모의 확대는 막대한 경제적 이득을 가져오는 동시에, 막대한 보안 위험도 동반한다. 단일 장애 지점은 매우 취약하며, 데이터의 영속성에 부정적이다. 생물이 불확실한 환경 속에서 DNA 생존 가능성을 높이기 위해 번식하는 것처럼, 사람들은 데이터를 여러 위치와 노드에 복제함으로써 버그, 해킹, 시스템 오류에 더 잘 견딜 수 있도록 한다. 단일 기기에 저장하는 것보다, 다양한 기기에 동일한 데이터를 저장함으로써 분산화는 영속성을 실현한다.

그러나 분산 시스템 간 데이터를 조율하는 것은 어려운 문제다 [9]. 데이터 손상이나 분산 네트워크 내의 악의적 행동을 어떻게 처리할 것인가? 현대 블록체인이 채택하는 핵심 개념은 '비잔틴 장애 허용(Byzantine Fault Tolerance)'이며, 네트워크 전체 노드 중 악의적 행위 비율이 1/3을 넘지 않는 한 블록체인이 계속 작동해야 한다는 것을 의미한다 [10].

네트워크 상의 특정 노드가 블록체인에 새 블록을 추가할 것을 제안할 때, 그 블록이 유효하다고 인정받기 위해 최소한 2/3 이상의 검증자 노드들의 서명을 받아야 한다. 이러한 서명 수집 과정을 "합의(consensus)"라고 한다. 비록 블록체인들이 각각 다른 방식으로 합의를 구현하긴 하지만(Bitcoin의 PoW, ETH의 PoS, Solana의 PoH), 모두 '비잔틴 장애 허용' 범주에 속한다. 가장 중요한 점은, 노드 수가 늘어날수록 '비잔틴 장애 허용' 블록체인은 탈중앙화된 규모 효과를 갖게 되어, 해커가 합의 수준에서 블록체인을 공격하기 위해 충분한 수의 노드를 장악하기가 점점 더 어려워진다.

이상에서 우리는 블록체인 내 분산 시스템을 통해 어떻게 '영속성'을 실현하는지를 확인했다. 이제 다음 질문을 해야 한다. 어떤 정보가 블록체인에 저장되어야 그 영속성을 실현할 수 있을까?

다시 쓰레기 수거차 예를 들어보자. 당신은 분명히 자신의 쓰레기가 사라지는 것을 걱정하지 않는다(사실 오히려 사라지길 바랄지도 모른다). 반면에 당신의 돈이 어느 날 갑자기 사라지는 것은 결코 원하지 않을 것이다. 따라서 금융 거래(Bitcoin 장부 등)는 영속성이 매우 중요한 분야임이 분명하다. 그러나 그것만이 아니다. 종교, 전설, 조각, 기념비를 막론하고, 인간은 우리 유한한 삶 속에서 영원함을 만들어내려는 본능적인 욕구를 가지고 있다 [11]. 개인 웹사이트, 사진첩, 게임 업적 등의 디지털 기념품은 모두 변화무쌍한 삶 속에서 영원함을 갈망하는 표현이다. 이런 것들은 사람들에게 돈보다도 더 소중할 수 있다.

현재 우리는 이런 정보들을 주로 하드디스크나 클라우드 백업에 저장하지만, 이는 근본적으로 신뢰 기반의 해결책이다. 하드디스크를 잃어버리면 어떻게 할 것인가? Google이나 Dropbox가 해킹당하면? 혹은 그들이 당신의 데이터를 유출하면? 이러한 Web2 해결책은 근본적으로 신뢰에 의존한다. 기업은 언제든지 당신의 데이터를 검열하거나 삭제할 수 있다. 그러나 분산 합의를 지원하는 Web3 해결책은 전혀 다르다. 이것이 바로 '퍼머웹(permaweb)'이 약속하는 것이다. 당신의 의사에 따라 가장 소중한 디지털 자산을 검열 없이 영구 보관할 수 있다는 점이다 [12].

퍼머웹 상에서 가장 유명한 프로젝트 중 하나는 Arweave로, 초기 소액 비용으로 영구적인 분산 저장을 제공한다고 약속한다. 비록 Arweave의 설계가 블록체인에서 많은 영감을 받았지만, 기술적으로는 블록체인과 완전히 다르다.

근본적으로 블록체인은 일차원적인 연결 리스트로, 각 블록이 다음 블록 하나만을 가리킨다. 반면 Arweave는 '블록위브(blockweave)' 구조를 사용하는데, 여기서 각 '블록'이 여러 개의 이전 블록을 가리킬 수 있어 2차원 그래프를 형성하며, 이는 컴퓨터의 '파일 시스템 트리'와 유사하다 [13]. 이러한 설계는 콘텐츠 접근 효율성을 높인다. 합의 메커니즘에서도 Arweave는 '무작위 저장 증명(proof of random access)' 방식을 채택하여, 각 노드가 blockweave에 저장된 데이터를 무작위로 접근할 수 있도록 보장한다.

Web3의 이데올로기를 해석하다: 암호학, 분산 저장, 게임 이론

NFT와 퍼머웹(출처: 저자 직접 제작)

예상할 수 있듯이, Arweave와 IPFS 같은 탈중앙화 퍼머웹 프로토콜은 대체불가능토큰(NFT) [14]과 자연스럽게 친화적이다. Arweave와 IPFS 위의 퍼머웹 자산을 집에 비유한다면, NFT는 그 집의 등기권(지적)이다. 누구나 그 '집' 자체를 방문하거나 지나가며 볼 수 있다. 그러나 집의 등기권은 오직 집주인만이 소유한다. 집주인이 다른 사람에게 집을 팔 때, 집 자체에는 아무런 조작도 하지 않는다. 다만 등기권만 상대방에게 넘긴다. '등기권'인 NFT를 소유함으로써 자산의 소유권과 양도가 실제 활용에서 더욱 실현 가능해지고, 데이터 암호화적 보안도 보장된다.

따라서 NFT는 단지 '암호화폐의 장식품'이 아니다. 디지털 자산의 등기권으로서 실제적인 용도를 갖는다. 그러나 등기권은 그것이 가리키는 자산과 동일한 가치만을 가진다. 그러므로 지금부터는 Bored Ape(보링 에이프) 외의 NFT들에 주목해보자.

게임 이론: 자발성(Spontaneity)

Web3의 세 번째 기본 원칙은 게임 이론이 뒷받침하는 자발성이다. 사람들은 이타심이나 선의 때문에 네트워크 노드가 되는 것이 아니다. 그들은 돈 때문이다. 이러한 게임 이론적 자발성은 여러 방면에서 드러나며, 특히 이더리움, 폴리곤, 바이낸스 스마트체인(BSC)을 포함한 다수의 주요 블록체인의 기반인 '지분 증명(PoS)' 합의 모델에서 가장 두드러진다 [15].

그림에서 보듯, 일정량의 토큰(예: 이더리움에서 32 ETH)을 네트워크에 스테이킹하여 검증자가 되고 합의에 참여할 수 있다. 당신이 성실한 참여자라면 약 10% APY의 스테이킹 보상을 받게 된다. 그러나 악의적 행동을 한다면, 스테이킹한 토큰(32 ETH)이 슬래싱(slash)되며 모든 보상을 잃게 된다. 따라서 게임 이론적으로, 당신은 더 적극적이고 충성스러운 네트워크 노드가 되도록 충분한 동기를 갖게 된다.

Web3의 이데올로기를 해석하다: 암호학, 분산 저장, 게임 이론

PoS 개요(출처: https://fourweekmba.com/proof-of-stake/)

게임 이론-자발성의 또 다른 강력한 사례는 유니스왑(Uniswap), 크루브(Curve)와 같은 탈중앙화 거래소(DEX)다. 이들은 스마트 계약을 암호화폐 교환소로 사용한다.

이러한 탈중앙화 거래소(DEX)의 자금은 어디서 오는가? 바로 자발적으로 참여하는 유동성 제공자(LP)들로부터 온다. LP는 자신이 보유한 암호화폐를 거래소에 제공하여 거래에 활용되도록 한다. 그 대가로 LP는 거래 수수료 일부를 면제받으며, 풀 내 자산에서 실질적으로 이자를 벌게 된다 [16].

중요한 점은, Web2의 Google과 Facebook이 알고리즘을 사용해 사용자에게 강제하는 것과 달리, 누구도 당신이 이더리움에 스테이킹하거나 유니스왑 LP가 되도록 강요하지 않는다는 것이다. 사람들은 완전히 자발적인 의지로 그것을 사용한다. 왜냐하면 모두가 그를 통해 막대한 수입을 얻을 기회가 있음을 알고 있기 때문이다. 이데올로기적으로 말하면, Web3 커뮤니티는 완전히 자발적이다. 모든 커뮤니티 활동은 궁극적으로 게임 이론에 의해 구동된다.

이러한 게임 이론 기반의 자발성 개념은 탈중앙화금융(DeFi) 프로젝트에만 국한되지 않고, 전체 Web3 커뮤니티에 걸쳐 나타나며, 특히 탈중앙화자율조직(DAO) 형태에서 가장 두드러진다. DAO는 공동의 목표를 가진 사람들을 모으고(예: 미국 헌법 구매를 위한 ConstitutionDAO [17]), 거버넌스 토큰을 통해 제안에 대한 민주적 투표를 진행하거나, 토큰을 발행해 구성원을 추적하고 커뮤니티 자원 사용 방식에 대해 집단적 결정을 내릴 수 있게 한다.

불행히도 현재 진정으로 탈중앙화되고, 진정한 Web3 이데올로기를 가진 DAO는 매우 드물다. 많은 프로젝트들이 단지 거버넌스 토큰을 도입했을 뿐인데도 DAO라고 주장한다. 그러나 대부분의 토큰을 프로젝트 운영 회사가 보유하고 있기 때문에, 투표가 있더라도 실제로는 중심화된 구조다. 따라서 탈중앙화된 외형을 지녔더라도, 이러한 거버넌스 토큰을 가진 '가짜 DAO'들은 근본적인 이데올로기 측면에서 여전히 Web2다.

따라서 게임 이론-자발성은 Web2와 Web3 프로젝트를 이데올로기 차원에서 구별하는 또 다른 기초 원칙을 제공한다. 전자는 단일 중앙화된 실체가 사용자와의 상호작용 방식을 결정하는 특징을 가지며, 후자는 사용자가 커뮤니티의 집단적 결정에 대해 민주적 투표를 할 수 있게 한다.

결론

Web3는 아직 초기 단계에 있으며, 갈 길이 멀다. 그럼에도 불구하고 우리는 이미 그 미래에 대한 혁명적 시각을 보게 되었으며, 그 이데올로기는 신뢰 불필요성, 영속성, 자발성에 기반하고 있다.

물론 Web3는 여전히 많은 구조적 문제에 직면해 있다. 예를 들어, 프로젝트를 만든 회사와 커뮤니티가 극명하게 반대되는 의견을 가질 때, 프로젝트는 어떻게 진행되어야 하는가? 회사는 커뮤니티를 억누르거나 권한을 포기해야 하는가? 또한 블록체인을 오프라인 세계와 어떻게 연결할 수 있을까? 더 흥미로운 질문도 있다. 경제적 처벌(예: 슬래싱)만으로 악의적 행동을 충분히 억제할 수 있을까? 우리는 사용자를 처벌하기 위해 폭력을 행사해야 하는가? 나는 확신한다. 앞으로 더 많은 Web3 프로젝트들이 더 만족스러운 답을 제시할 것이다.

그러나 여전히 시급하고 지속되는 질문이 하나 있다. Web3는 Web2에 대해 어떤 태도를 가져야 하는가? 중앙화와 탈중앙화 인터넷은 어떻게 상호 연관되어야 하는가? 이데올로기적으로 Web3 프로젝트는 자발적이다. 그것은 자발적으로 참여하는 사람들에 의존하며, 게임 이론적 인센티브 하에서 탈중앙화 커뮤니티를 적극적으로 유지·관리한다. 만약 아무도 투표하지 않고, 참여하지 않으며, 약속하지 않는다면, DAO는 해체되거나 실질적인 중심화 실체로 전락할 것이다. 결국, 아무도 투표하지 않는다면 민주주의는 작동하지 않는다. 하지만 모든 사람의 시간, 정력, 노력은 한정되어 있으며, 누구나 커뮤니티에 관심 있는 것은 아니다. 그래서 종종 사람들은 머리를 쓰지 않고 결정을 대신 내려주는 것을 선호한다. 예를 들어 Web2의 많은 알고리즘은 본질적으로 인공지능이 사용자 대신 선택을 하는 것이다.

그러므로 나는 Web2와 Web3가 공존하는 세상을 상상한다.

우리가 진정으로 관심 있는 분야—커뮤니티, 예술품 수집, 온라인 게임 등—에서는 사람들이 적극적으로 Web3 DAO나 커뮤니티에 참여하고 이익을 얻을 수 있다. 그러나 다른 분야에서는 Web2 솔루션과 AI 시스템을 이용해 사용자 대신 결정을 내릴 수 있다. 가장 중요한 것은 Web3가 우리에게 선택지를 제공한다는 점이다. 실현 가능한 대안을 준다는 것이다. 사람들은 정말 중요한 영역에서 자신의 운명을 스스로 선택할 수 있으며, 독재적인 AI가 일상생활의 모든 측면을 지배하도록 내버려 두지 않아도 된다. 기억하라. Web3에서는 누구의 신뢰에도 의존할 필요가 없다. 사람들이 자신이 하는 일이 삭제되지 않을 것임을 확신할 수 있으며, 우선순위를 스스로 정의할 수 있다.

자유의 바람이 불어오리라.