August 19,2019

합의 알고리즘에 숨어있는 행정학

행정학자가 블록체인에 관심 갖는 이유

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블록체인은 몇 년 전만 해도 분산형 원장(DLT)으로 정의되곤 했었다. DLT로 정의된 이유는 블록체인의 데이터 무결성 가치가 너무 많이 강조됐기 때문으로 보인다. 하지만 필자는 당시 블록체인을 DLT보다는 개인 간 정보 공유 플랫폼으로 정의했었다.

일부만이 필자와 같은 생각을 하고 있어서, 필자가 제시한 정의에 의문을 품는 사람이 많았다. 그러나 현재는 블록체인을 개인 간 정보 공유 플랫폼으로 보는 경우가 많다.

세계 추세도 블록체인을 공유 플랫폼으로 바라보고 있다. 그렇다고, 블록체인을 DLT로 정의한 것이 틀렸다는 뜻은 아니다. 다만, 블록체인을 정의하기에는 명확하지 않다.

세계적 동향은 블록체인을 DLT와 분류해서 바라보고 있다. 좀 더 엄밀히 말하면, 블록체인은 DLT의 하위 그룹에 있는 것으로 보고 있다. DLT가 큰 원을 그리면, 블록체인은 DLT 원 안에 조그마한 원을 그리고 있는 셈이다.

그렇다면 블록체인과 DLT의 가장 큰 차이점은 무엇일까? 답은 ‘합의 알고리즘 적용 여부’이다. DLT는 순순히 분산화된 데이터 기술을 뜻한다. 반면 블록체인은 DLT에서 합의 알고리즘이 더해져 있는 기술이다.

합의 알고리즘은 블록체인 구현에서 중요한 역할을 한다. 우선, 합의 알고리즘이 없으면 고유 가치인 ‘탈중앙’을 만들어낼 수 없다. 물론 알고리즘 자체가 시스템에서 중요한 역할을 하기 때문에 합의 알고리즘이라는 자체가 블록체인에서 중요한 기술이다.

알고리즘은 시스템의 논리적 구조로 정의할 수 있다. 시스템의 두뇌에 해당한다. 알고리즘에서 시스템의 중요성은 인공지능(AI)을 통해서 명확히 알 수 있다.

알파고 쇼크는 AI의 비약적인 발전을 보여준 사건으로 볼 수 있다. 그런데 이러한 발전에는 알고리즘이 결정적인 역할을 했다. 기존 AI는 규칙 기반 알고리즘으로 동작했었다. 복잡한 영역에 적용할 수 없는 한계가 있었다. 반면 기계학습 알고리즘은 시스템이 스스로 학습하게 했는데, 이는 바둑과 같은 복잡 영역에도 AI를 적용할 수 있게 했다.

합의 알고리즘에 숨어있는 철학   

알고리즘에서 한 가지 흥미로운 사실이 있다. 일부 알고리즘은 사회 및 자연 현상에 착안하여 만들어졌다는 사실이다. AI 알고리즘을 다시 예로 들어보자. 유전자 알고리즘(GA)은 다윈의 진화론 과정을 시스템 논리 구조로 표현한 것이다.

최근 주목받는 신경망 알고리즘(DNN)은 인간 신경망 구조를 본떠서 만들어진 논리 구조이다. 여기서 두 가지 사실을 알 수 있다. 첫째는 인간과 유사한 생각을 가진 AI를 개발하고 싶었다는 사실을 알 수 있다. 인간 신경망을 본떴기 때문이다. 둘째는 AI 연구를 위해서는 인간 신경망의 이해도 필요하다는 사실이다. 실제로, 뇌 과학자가 AI 분야에 참여하는 경우도 있다.

인간 신경망 구조를 본떠서 만든 DNN 알고리즘 ⓒ Flickr

인간 신경망 구조를 본떠서 만든 DNN 알고리즘 ⓒ Flickr

AI 사례를 합의 알고리즘에 비춰서 생각해보자. 합의 알고리즘은 어떤 사회 현상을 본떠서 만들어진 알고리즘일까? 어떤 목표를 가지고 있으며, 어떤 분야의 학문과 협업해야 할까? 답은 명확하다. 합의 알고리즘 철학에는 행정학이 숨어들어있기 때문이다.

이를 이해하기 위해, 블록체인이 주목받은 배경부터 살펴보자. 인터넷은 중앙 통제가 없이 자유로운 정보 공유를 위해서 탄생한 네트워크 기술이다. 본질적인 인터넷의 추구 방향은 나이, 지위 등이 개입되지 않는다. 그런데 여러 플랫폼 서비스가 인터넷에 덧붙여지면서 이러한 방향성이 퇴색하게 되었다. 중앙 플랫폼이 중앙 기관으로 자리 잡고 있기 때문이다. 더욱이 클라우드는 중앙 집중 구조를 더욱더 가속화하고 있다.

블록체인은 이러한 상황에서 등장한 기술이다. 그리고 기존 네트워크 구조와 달리 탈중앙을 지향하고 있기 때문이다. 물론 인터넷도 탈중앙을 지향했지만 실패했다. 그런데도 여러 전문가는 블록체인이 탈중앙 사회를 구축할 것이라고 믿는데, 이는 합의 알고리즘이 블록체인 뒤에서 동작하고 있기 때문이다.

합의 알고리즘은 제3기관이 아닌 자체적인 합의를 통해서 운영되게 하는 특성을 가지고 있다. 이는 중앙이 아닌 블록체인의 다수 참여자에게 이득이 되는 방향으로 움직이게 한다.

이러한 특성은 행정학과 유사하다. 행정학은 영어로 ‘Public Administration’이다. 공공 관리로 풀어 해석할 수 있다. 이는 같은 관리 학문을 다루는 경영학과 다른 길을 걷게 한다. 경영학은 영어로 ‘Business Administration’이다. 따라서 행정학이 공공 이익을 위한 관리론을 배운다면, 경영학은 기업의 사업 이익을 위한 관리론을 배운다.

현재 행정학은 중세 시대의 독재 체계를 중점적으로 다루지는 않는다. 민주주의 기반 공공 조직 구조를 다룬다. 이에 따라서, ‘합의’에 관한 내용을 다루지 않을 수밖에 없다. 정리하면, 블록체인(합의 알고리즘)과 행정학의 공통점은 다수 참여자의 이득을 추구한다. 그리고 이러한 추구 매개체로 ‘합의’라는 과정을 사용한다.

합의 알고리즘에는 철학으로 행정학이 담겨 있다  ⓒ Pixabay

합의 알고리즘에는 철학으로 행정학이 담겨 있다 ⓒ Pixabay

트릴레마 해결책을 행정학과 함께 고민할 필요가 있어

블록체인에서 고민하는 문제 또한 행정학과 유사하다. 행정학의 문제는 비효율성이다. 행정학에서는 ‘관료주의’라고 한다. 합의하는 과정이 있기 때문에 결정이 느릴 수밖에 없다. 국회의원 선출 과정을 예로 들어보자. 투표라는 합의 과정을 거치는 것이 중앙에서 일방적으로 정하는 것보다 훨씬 더 느리다.

블록체인 또한 이러한 문제를 가지고 있다. 블록체인에서는 이를 트릴레마(Trilemma)라고 한다. 이더리움 창시자 ‘비탈릭 부테린’은 블록체인의 가장 이상적인 모습은 ‘확장성’, ‘보안성’ 그리고 ‘탈중앙성’을 모두 갖춘 것이라고 언급했었다. 그런데 이를 모두 갖추는 것은 거의 불가능에 가깝다. 트릴레마는 세 가지 요인을 모두 만족시킬 수 없음을 의미한다.

블록체인의 합의 알고리즘 방식을 간소화하면 서비스 적용 확장성을 높일 수 있다. 네트워크 처리 속도(TPS)가 빨라지기 때문이다. 그런데 보안성과 탈중앙성은 포기할 수밖에 없다. 지금까지의 블록체인 발전 방향은 사업화에 치중해있어서 확장성 중심으로 발전해왔었다. 이로 인해서, 비트코인의 작업 증명 알고리즘(PoW)보다는 확장성이 우수한 합의 알고리즘이 많이 등장했었다. 그러나 이러한 합의 알고리즘은 블록체인의 본질인 탈중앙을 훼손하고 있다는 비판을 받고 있다.

결국, 블록체인에서는 트릴레마를 푸는 것이 가장 큰 숙제이다. 이를 풀게 되면, 진정한 3세대 블록체인으로 나아갈 수 있다. 그런데 이러한 문제를 블록체인 영역 안에서만 풀려고 하면 안 된다. 학문의 융합이 필요하다. 다시 말해, 유사한 문제를 오랫동안 고민해온 행정학과 융합해 이러한 숙제를 함께 고심할 필요가 있다. AI 분야가 뇌 과학자의 도움을 받는 것처럼 말이다.

  • 유성민 IT칼럼니스트 (동국대 국제정보보호대학원 외래교수)다른 기사 보기
  • 저작권자 2019.06.12 ⓒ ScienceTimes

의견달기(1)

  1. 강민구

    2019년 6월 12일 12:17 오후

    흥미로운 기사 잘 봤습니다. 감사합니다.