[공학저널 김하늬 기자] 하드웨어 중심의 최초 블록체인 메인넷 플랫폼이 블록체인 속도 향상에 효과적인 대안으로 화제를 모으고 있다. ‘블록체인=소프트웨어’라는 관념을 깨고, 하드웨어를 도입한 획기적인 기술이다. 블록체인 소프트웨어 가속의 기폭제로 작용할 블록체인 전문 처리 칩 ‘BPU(Blockchain Processing Unit)’가 바로 그것이다.
블록체인 속도 저하의 문제점은 이 분야의 고질적인 문제로 지적돼 왔다. 블록체인의 구조상 반복되는 서명과 합의 과정에서 발생하는 작업량이 방대해 일반적인 하드웨어로는 감당할 수 없었던 것이다.
블록체인의 분산 원장 기술은 한 명이 거래를 해도 모든 기기에 기록이 남는다. 이러한 방식에서 다발적으로 동시 거래가 일어날 경우 CPU 병목 현상은 일어날 수밖에 없다. 블록체인은 현실적으로 사용되기에는 매우 느린 속도라는 지적을 받으며 많은 이들은 블록체인의 실체를 의심하기에 이르렀다.
하지만 이러한 문제 해결의 키워드는 멀리 있지 않았다. ‘하드웨어’에 있었던 것이다.
결과적으로 블록체인 전용 반도체인 ASIC의 사용은 노드 간 초당 거래 속도를 현재 12만TPS까지 끌어올렸다. 비트코인이 7TPS, 이더리움은 20TPS 수준인 것에 비하면 속도에서 월등한 차이가 나타난다.
ASIC은 크게 블록체인 전자 서명과 이를 검증하는 고속 ASIC 병렬연산처리 머신인 Crypto Engine(크립토 엔진), 대량의 블록체인 해시 값을 처리하고, 백만 개 이상의 거래 블록을 생성하는 BPU로 구성 돼 있다.
또한 CPU 내에서 초당 수백만 단위로 동시 발생 신호를 처리하는 NIC(Network Interface Card) IP와 기존 NoSGL DB 속도 향상을 위한 Enchanced DB의 IP도 포함된다.
최근 ASIC은 약 30%의 성능 향상을 이뤘다. 서버나 워크스테이션에서 사용하는 ECC 기반 서명·검증 가속 하드웨어를 도입한 것이다.
이를 통해 기존 ECC 서명·검증 리소스를 병목지점이었던 DB read/write로 변경하며 CPU와 Context switching의 부담을 낮췄다. 이후 직렬화/Block & State DB/SmartContract 등에 대한 하드웨어 지원도 추가될 예정이다.
이러한 기술 개발의 주인공인 ㈜미디움은 SW만으로 극복할 수 없었던 블록체인 속도의 한계를 극복하며 시장에서 호평을 이끌어내고 있다. 미디움은 여기서 그치지 않고 끊임없는 혁신을 통해 올해 100만 TPS 달성을 목표로 하고 있다.
미디움 현영권 대표이사(사진)는 “현재 고려대학교 블록체인 연구소와 함께 오픈한 클로즈 베타의 업그레이드에 노력을 기울이고 있다. C++17 버전 업그레이드를 통해 성능과 개발 편의성·유연성을 높였다”며 “Client SDK 지원을 통해 정해진 인원에게 오픈하며 초고속 블록체인 플랫폼 상에서의 DApp 개발을 테스팅할 계획”이라고 설명했다.
미디움과 현 대표는 최종적으로 진화하는 블록체인을 최고의 성능으로 만들 계획을 갖고 있다. 이를 위해 하드웨어 전문 기업과의 협업을 진행 중이며, 국내외 인력을 확충하고, 세계 곳곳 하드웨어 연구소 설립을 준비 중이다.
그리고 이러한 블록체인 기술에 대한 현 대표의 의지는 ‘세계 최초’라는 수식어를 단 끊임없는 기술 개발로 이어지고 있다. 세계 최초 ‘콜드 월렛’을 보안 마이크로 SD카드에 장착한 ‘블로키 월렛’을 개발한 것이다.
미디움의 차세대 암호화폐 콜드월렛인 블로키는 스마트폰에 마이크로 SD 카드를 장착해 암호화폐 사용에 필요한 프라이빗키(Private Key)를 관리하는 암호화폐 지갑이다.
마이크로 SD 카드 내부 시큐어 엘리먼트(Secure Element) 칩에 프라이빗키를 저장해 스마트폰에서 암호화폐 지갑 앱을 사용할 때 프라이빗키가 마이크로 SD 카드 외부로 노출되지 않도록 한 기술이다.
만약 스마트폰이 해킹을 당하더라도 마이크로 SD 카드 안의 프라이빗키는 안전하게 관리·보관이 가능하다.
블로키 월렛은 마이크로 SD 카드 내부에 탑재한 보안 펌웨어로 ECDSA(Elliptic Curve Digital Signature Algorithm) 기반 전자 서명을 지원하며 암호화폐 거래의 안정성을 높였다. 이와 함께 스토리지 내 데이터 암호화‧고급 암호화 표준(AES, Advanced Encryption Standard)을 사용해 파일 저장의 안정성도 더욱 향상시켰다.
때문에 별도의 카드나 단말기 형태로 휴대해야 했던 기존의 콜드월렛과 달리 스마트폰에 장착하는 마이크로 SD 카드를 사용해 분실 우려가 적고 편리하다는 점이 블로키 월렛의 특징이라고 할 수 있다.
이러한 블로키 월렛은 향후 계좌 생성, 잔고 조회, 코인·토큰 송금 등 암호화폐 월렛의 기본적인 기능 외에도 토큰 스왑과 같은 사용자 편의성을 최우선으로 생각한 부가적인 기능도 탑재 예정에 있다.
미디움은 이후로 계속해서 크립토 이코노미, 트랜잭션 수수료등 정책 확립, 범용 스마트 컨트랙트를 위한 VM 개발, 완전한 허가형 플랫폼 제공을 위한 추가 개발(현재는 노드는 허가형, 클라이언트는 공개형), RAFT 컨센서스 알고리즘 추가, 하드웨어 지원 범위 확대, Schnorr 서명, 영지식 증명 도입 등 주요 연구·개발에 힘쓸 예정이다.
한편, 현재 많은 블록체인 기술이 개발되고 있지만 확산시킬 특이점이 없는 제품들이 대부분이라는 지적에 대해 현 대표는 기술 기반의 블록체인 개발이 이뤄져야 한다고 제언하기도 했다.
현 대표는 “미디움은 블록체인의 가장 중요한 이념인 전원 합의에 의한 신뢰를 추구하면서도 처리 속도를 높이는 기술을 만들었다. 블록체인 전용 칩이라는 새로운 방법으로 블록체인의 돌파구를 열었다고 생각한다”라며 “블록체인 기술의 다양한 요구사항들을 충족하기 위해 미디움은 앞으로도 기술을 기반으로 블록체인을 발전시킬 계획”이라고 말했다.
현재 현 대표는 글로벌 기업들의 러브콜에 대응하기 위해 미국에 머무르고 있다.
그는 “지금까지 미디움 기술의 도입, 투자를 위해 상담을 진행한 기업들은 JP모건, 페이스북, US편드, 퀄컴 등 글로벌 기업으로 몇몇 기업과 추가로 상담을 진행한 후 좋은 소식을 가지고 돌아올 것”이라고 말했다.
