블록체인의 대중화가 더딘 이유 중 하나는 바로 '확장성 트릴레마'입니다. 이 글에서는 초보자도 이해할 수 있도록 블록체인 3요소 간의 딜레마를 쉽게 풀어드립니다.
이미지 출처: 직접 촬영, 직접 업로드, CC0 라이선스
1️⃣ 💡 블록체인, 정말 혁신일까?
요즘 뉴스나 투자 이야기에서 빠지지 않는 단어, “블록체인”. 하지만 정작 블록체인이 뭐고, 왜 중요한지 묻는다면 선뜻 설명하기 어렵죠.
블록체인은 “분산된 디지털 장부”입니다. 쉽게 말해, 중앙에서 누가 데이터를 조작하거나 삭제하지 못하게 하는 시스템이에요.
그럼에도 불구하고 블록체인은 여전히 느리다, 비싸다, 복잡하다는 말을 듣곤 해요. 바로 이 문제들을 해결하려다 보니 '확장성 트릴레마'라는 딜레마에 부딪히게 된 거죠.
2️⃣ 🔍 '확장성 트릴레마'란?
확장성 트릴레마(Scalability Trilemma)는 블록체인 설계에서 다음 세 가지를 동시에 만족시키기 어려운 문제를 말해요:
- 🛡️ 보안(Security)
- 🌍 분산성(Decentralization)
- ⚡ 확장성(Scalability)
이 세 가지는 블록체인의 핵심 가치를 구성하지만, 세 마리 토끼를 동시에 잡는 건 매우 어렵습니다.
보안을 높이면 속도가 느려지고,
분산성을 높이면 처리량이 떨어집니다.
그래서 많은 프로젝트들이 ‘이 셋 중에서 무엇을 우선할지’를 두고 전략을 세우고 있어요.
3️⃣ 🧱 보안(Security)의 역할
블록체인의 '보안'은 단순한 '해킹 방지'를 넘어선 의미를 갖습니다.
여기서 말하는 보안이란, 네트워크의 무결성과 변경 불가능성을 지키는 걸 의미해요. 예를 들어, 누군가가 가짜 거래를 몰래 심으려 해도 시스템이 이를 감지하고 막아야 해요.
보안을 위해 많은 블록체인들은 다음과 같은 시스템을 갖추고 있습니다:
- ⛓️ 작업증명(PoW), 지분증명(PoS) 등의 합의 알고리즘
- 🧠 스마트 계약의 취약점 감사
- 👨💻 탈중앙 노드들의 검증
4️⃣ 🌐 분산성(Decentralization)의 가치
중앙서버가 모든 걸 관리하는 기존 시스템과 달리, 블록체인은 분산 네트워크가 핵심이에요.
누구나 노드(참여자)가 될 수 있고, 특정 개인이나 회사가 시스템을 좌지우지할 수 없어요.
분산성의 장점은?
- 🚫 검열 불가
- 💥 단일 실패 지점 없음
- 👥 공동 참여와 신뢰 기반
권력 집중 없이, 누구나 공정하게 참여할 수 있게 만드는 구조죠.
하지만 네트워크에 참여자가 많아질수록 처리 속도는 느려지고, 효율성은 떨어질 수 있어요.
5️⃣ 🚀 확장성(Scalability)이 중요한 이유
확장성은 블록체인이 얼마나 많은 거래를 빠르게 처리할 수 있는지를 말해요.
예를 들어, 이더리움은 초당 약 15건 정도의 거래밖에 못 처리하지만, 비자카드는 초당 수천 건의 결제를 처리할 수 있어요.
⏱️ TPS(처리속도): 낮음
🧩 장점: 분산 + 보안
⚠️ 단점: 속도 느림
⚡ TPS(처리속도): 높음
🧩 장점: 빠른 처리
❌ 단점: 취약한 보안, 검열 우려
확장성이 떨어지면 사용자는 느린 거래 처리, 높은 수수료를 겪게 되고 결국 사용자 이탈로 이어집니다.
6️⃣ ⚖️ 세 가지 요소는 왜 동시에 못 챙길까?
세 가지 요소를 하나씩은 잘 챙길 수 있어요. 문제는 동시에 챙기려 하면 하나가 반드시 약해진다는 거예요.
대표적인 딜레마 예시는 다음과 같아요:
- 🔒 보안 + 분산성 → 확장성 약해짐 (ex. 비트코인)
- 🚀 확장성 + 보안 → 분산성 약화 (ex. 솔라나 초기 구조)
- 🌐 분산성 + 확장성 → 보안 취약 (ex. 일부 사이드체인)
그래서 최근엔 이 균형을 맞추기 위한 다양한 보완 기술들이 등장하고 있습니다.
7️⃣ 🪙 비트코인과 이더리움의 딜레마 사례
가장 유명한 두 블록체인, 비트코인과 이더리움도 이 트릴레마를 피하지 못했어요.
1. 비트코인은 보안과 분산성은 매우 뛰어나지만, 확장성이 낮아요.
- ⛓️ PoW 기반으로 안전함
- 🧩 완전히 분산된 구조
- 🐢 거래 처리 속도: 매우 느림
2. 이더리움은 확장성을 위해 점진적으로 업그레이드 중입니다.
- 🔄 샤딩, 롤업 도입
- 📈 PoS 전환으로 속도↑ 수수료↓
- 💬 여전히 Layer 2 의존 중
기술적 진화를 통해 꾸준히 해결책을 모색 중이에요.
8️⃣ 🧠 확장성 문제를 푸는 다양한 해법들
블록체인의 확장성 문제를 해결하기 위해 기술적 혁신이 끊임없이 나오고 있어요. 대표적인 해법을 소개할게요.
- 🌉 레이어 2 (Layer 2) – 메인 체인 위에 별도의 처리 시스템을 올려 속도를 높이는 방식 (ex. 옵티미즘, 아비트럼)
- 🔁 샤딩 (Sharding) – 데이터를 조각으로 나눠 병렬로 처리
- 🌀 롤업 (Rollups) – 여러 거래를 하나로 묶어 처리 (ex. ZK Rollup, Optimistic Rollup)
- 🔗 사이드체인 – 메인 체인과 연결된 별도 체인으로 거래 처리
9️⃣ 📊 Layer 1 vs Layer 2 비교 정리
많은 사람들이 헷갈리는 개념! 레이어 1과 레이어 2의 차이를 아래 비교 카드로 정리해 드릴게요 👇
🏛️ 기본 블록체인 구조 (비트코인, 이더리움)
🔒 보안 & 분산성 중심
🐢 확장성 낮음
⚒️ 업그레이드 어려움
🧩 Layer 1 위의 보조 체인
⚡ 빠른 거래 속도
💸 수수료 저렴
🔁 Rollup, Sidechain 등
즉, 레이어 2는 기존 블록체인의 한계를 보완하면서도, 기반 보안은 유지하려는 전략이에요.
🔟 🛠️ 실제 적용 사례와 기술들
블록체인 확장성 문제는 단순 이론이 아니라, 실제 서비스에도 영향을 주고 있어요.
- 📦 Arbitrum – 이더리움 기반 롤업 설루션
- 🕸️ Polygon – 사이드체인 기반 확장 설루션
- 🧬 Aptos, Sui – 고속 트랜잭션 처리용 Layer 1 신생 프로젝트
- 🏦 CBDC(중앙은행 디지털화폐)에도 블록체인 확장성 문제가 적용 중
⓫ 🧭 앞으로 블록체인은 어디로 갈까?
블록체인은 더 이상 단순한 '기술'이 아니에요. 금융, 물류, 콘텐츠, 투표, 소셜미디어까지 확장되고 있어요.
하지만 모든 것이 블록체인으로 대체되지는 않을 거예요. "왜 꼭 블록체인으로 해야 하나?"에 답이 있는 경우에만 의미 있죠.
앞으로 중요한 포인트는 다음과 같아요:
- ⚖️ 트릴레마 균형을 얼마나 잘 맞추느냐
- 🌱 얼마나 사용자 친화적으로 발전하느냐
- 🤝 현실 서비스와 얼마나 잘 연결되느냐
그리고 우리 일상에 더 깊게 들어오게 될 거예요.
⓬ ✅ 오늘의 핵심 요약!
복잡해 보이던 확장성 트릴레마, 이제 좀 정리되셨나요? 😉 마지막으로 핵심만 한눈에 요약해 드릴게요!
확장성, 보안, 분산성은
동시에 완벽히 구현 어려움
Layer2, Rollup, 샤딩 등
보완 기술 지속 발전 중
“블록체인은 왜 느릴까?”라는 질문 뒤에는 늘 트릴레마라는 퍼즐이 숨어 있었답니다 😊
Q. 확장성 트릴레마는 무조건 해결 불가능한가요?
Q. Layer 2 설루션은 Layer 1보다 안전한가요?
Q. 비트코인도 확장성 기술을 도입하고 있나요?
Q. 일반 사용자도 블록체인 확장성과 관련 있나요?
Q. 앞으로 확장성 트릴레마는 사라질까요?
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