2017년 10월 9일 월요일

비잔틴 장군 문제와 pow 개념

목차

비잔틴(비잔티움) 장군 문제

비잔틴 장군 문제는 비트코인과 pow에 대해서
자주 인용되는데 해당 문제는
장군 합격시험 같은게 아니라 어떤 문제에 대한
알기 쉬운 비유입니다.

그러나
우리가 봐선 전~~~혀 알기 쉬운 비유가 아니므로
(비잔틴인지 비잔티움인지 발음도 어려움)

동양스럽게 바꾼다면
비잔틴 장군 문제
삼국 장국의 딜레마 정도로 해봅시다.

어느날 유비에게 편지가 도착합니다
조조가 자신이랑 손권과 함께 미국을 공격하자는 내용입니다.
비잔티움 장군 문제

혼자서는 어림도 없지만
이들과 다함께 간다면
무서울게 없을 것 같습니다.

그래서 그날밤 유비가 진주만을 향하지만
조조와 손권은 클럽에서 놀고 있었고
비잔틴 장군 문제
천조국의 위엄에 혼자 쳐발렸다는 것이 바로
삼국장군의 문제라고 할 수 있습니다.

즉, 인터넷상에선 얼굴대고 얘기할 수 없기에
메세지가 진짜라고 믿을 수가 없습니다.
비잔틴 비트코인

유비 : 여보세요? 유빕니다.
전화 : 장비를 납치했다. 돈을 준비해라
유비 : 누굴 납치했다고?

그래서 귀계와 음모가 난무하는 전국인터넷 시대에선
위 장군들 예처럼 모두의 합의가 필요한 시스템이
중앙없이는 제대로 돌아가지 않죠

만약 중앙이 존재한다면
거기서 신뢰를 담보해줄 것입니다.
하지만 실제 중앙을 만들었다가
그게 날아가버리면서 가상화폐도 함께
증발한 전적이 있습니다

덕분에 한번 쫄딱 망했던 가상화폐 진영에선
어떻게든 중앙 없이 다수결 합의를 하기 위해서
이문제를 해결해야만 했습니다.

다행히 어떤 것을 행함에 있어서
대다수가 손해를 보지 않기 위해 정직한 정보를 원했고
소수만이 분탕을 쳤습니다.

그러므로

  • 다수가 참가한 것이 확실하며
  • 그 다수가 단순히 숫자만 불린 가짜가 아니라 진짜라면

위의 문제를 풀 수 있습니다.

POW (Proof of Work - 작업증명)

그리고 나카모토 사토시의 POW 기법이
이를 해결했죠.

작업증명(POW)은 컴퓨터에게 극심한 노가다를 시켜
pow
수학문제를 풀게 하고 그걸 푼 컴에게만
메세지를 날릴 자격을 주는 시스템입니다.

정말 훌륭한 시스템이지만
잔틴 장군 아저씨들과 무슨 관계에 있냐고 물으면
다들 해결 했다고만 하고 가서 발닦고 자라고 합니다

설명하기가 빡시거든요.
그래서 제가 빡시게 설명하겠습니다.

확률적 확신

확률적 확신 영지식 증명(zero-knowledge proof)이란 것과 비슷한데.. 1억분의 1의 당첨확률을 가진 로또가 있다고 합시다. 그것을 A, B 나라에서 시행합니다. **A 나라**는 국민이 **1명**입니다. **B 나라**는 국민이 **1억명**입니다. 어느날 로또 추첨을 했고 당첨이 되었습니다. 어느나라일까요~? 웬만큼 삐뚤어진 인간이 아니라면 **B 나라**라고 대답할 것입니다. 하지만 혹시모르죠.. A의 한명이 슈퍼럭키가이 일지도.. 그런데 그 추첨을 10번 연속으로 했고 둘중 어느나라에서 10번 연속으로 나왔습니다. 그럼 어느나라일까요? 이건 수학실력의 문제가 아니라 인간과 원숭이의 경계를 묻는 문제라고 할 수 있습니다. ![](https://i.imgur.com/UxMT6Mu.png) 확률적으로 혹은 육감으로라도 B 나라 일수밖에 없습니다. 왜냐면 확률상 혼자서 10번 연속 1억분의 1 확률을 뚫을 수가 없으니까요. 그것은 또한 B나라 인간들이 모두 참여했다는 것을 뜻하기도 합니다. 이걸 Pow에 그대로 적용합니다. 확률적으로 1000명이 참여해야만 10분에 한번 풀 수 있는 문제가 있습니다. 10분째에 한번 풀렸습니다. 이때까진 긴가민가 할 수 있습니다. 운좋아서 100명만 참여했는데 풀렸을지도 모르죠. 그런데 20분째 또 풀리고.. 30분째.. 이렇게 해서 2시간동안 12번 연속으로 풀렸습니다. 운이 아무리 좋아도 1000명이상이 매번 참가하지 않았다면 도저히 뚫을 수 없는 확률입니다. 그러므로 1000명이 전부 참여했다는 것을 확신할 수 있게 됩니다.

허수가 아닌 진짜 증명

pow를 하기 위해선 고성능 컴퓨터를 쉴새없이
굴려야만 뭐가 나올똥 말똥합니다.
장비비, 전기비가 엄청 나온다는 것이죠.

보이스피싱 전화 한번당 10만원이라면
보이스피싱 따윈 한통도 안올 것입니다.

즉, pow에 참여하기 위해선 비용을 치뤄야하기에
무한 ip 생성으로 가짜 참여 같은게 있을 수 없습니다

그래서 참여자들은 모두 ‘진짜’입니다.

문제해결

모두가 참여한 것이 확실하며
이 모두가 진짜라면

이것은 정말로 다수결이 맞으며
그로 인한 결과 역시 진짜 다수결이 됩니다.

그러므로
일반 편지라면 절대 믿을 수 없지만
작업증명
POW 인증을 통과한 편지라면
모두의 합의를 거쳤다고 확신할 수 있게되고

유비, 조조, 손권이 한낱 한시에
진주만에서 전사할 수 있게 되는 것이죠.

Written with StackEdit.

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