블록체인의 저장 공간은 괜찮은가

문득 궁금한 점이 생겼다. 블록체인은 거래가 발생할 때마다 새로운 블록을 생성하고 이전 기록 위에 계속 데이터를 쌓아 나간다. 그래서 비트코인이 10분에 한번씩 블록을 생성한다고 하면 이를 전세계 모든 노드에 동기화해야 하는데, 그러면 늘어나는 저장 용량을 대체 어떻게 감당하는걸까? 싶었다. 그래서 이에 대한 내용을 찾아서 한번 정리해보려고 한다. 

굉장히 작은 블록 용량 제한

블록체인은 데이터가 폭발적으로 늘어나는 것을 구조적으로 막기 위해, 블록 1개의 크기를 최대 1MB ~ 4MB 수준으로 아주 작게 제한해 두었다. 이를 하루 기준으로 계산해 보면,

• 10분에 1개씩, 하루에 약 144개의 블록이 생성된다.
• 블록 1개당 크기를 평균 2MB라고 넉넉하게 잡아도, 하루에 늘어나는 데이터는 고작 288MB 정도다.
• 1년 내내 데이터가 쌓여도 약 100GB 정도만 증가한다. 

그리고 2009년 비트코인이 처음 나온 이후 지금까지 쌓인 데이터 총량은 600GB밖에 되지 않는다고 한다. 내가 구글 포토에 저장하는 이미지 용량(800GB)보다 적은 수치다.  

모든 사용자가 전체 장부를 저장하지 않는다 

블록체인은 역할에 따라 보관하는 데이터의 양이 완전히 다르다. 

• 풀 노드 (Full Node): 2009년부터 현재까지의 모든 역사(600GB+)를 통째로 저장하는 대용량 컴퓨터다. 블록과 거래를 완벽하게 검증하는 역할을 하고 주로 전문 채굴자들이나 기업들이 거대한 서버를 이용해 운영한다.
• 라이트 노드 (Light Node): 일반 사용자들이 지갑 앱을 쓸 때 작동하는 방식인데, 무거운 거래 내역은 지우고 블록의 요약본 역할을 하는 블록 헤더(Header)만 저장한다.

프루닝(Pruning) 기술

풀 노드라 할지라도 무작정 용량을 늘리기만 하지는 않는다. 일부 노드는 이미 검증이 끝난 오래된 블록의 세부 데이터를 삭제하고 현재 상태를 검증하는 데 필요한 정보만 유지할 수 있는데 이를 프루닝이라고 한다. 쉽게 말하면 가지치기? 같은 느낌이다. 

 

그럼 과거 기록을 다 보려면 어떻게 해야 하냐? 과거 거래 기록을 처음부터 끝까지 완전하게 조회해야 하는 블록 탐색기나 연구 기관들은 모든 데이터를 하나도 버리지 않고 저장하는 아카이브 노드(Archive Node)도 별도로 운영하여 이 문제를 해결하고 있다고 한다. 

여러 계층으로 분산하는 레이어 2와 롤업

최근 블록체인은 모든 거래를 메인 체인(레이어 1)에서 직접 처리하기보다, 일부 처리를 외부 네트워크(레이어 2)에서 진행한 후 결과만 기록하는 방식을 적극적으로 도입하고 있다. 대표적인 예가 롤업(Rollup) 기술이다.

 

이 방식은 수많은 거래를 메인 체인 밖에서 묶어 처리한 뒤 압축된 결과와 검증에 꼭 필요한 정보만 기록한다. 덕분에 메인 체인에 직접 저장되는 데이터의 증가 속도를 줄일 수 있게 된다.