IOTA 설명: 핵심 기술 이해

IOTA는 급성장하는 사물 인터넷(IoT) 생태계를 위해 특별히 설계된 차세대 분산 원장 기술입니다. 순차적인 블록을 사용하여 거래를 기록하는 기존 블록체인과 달리, IOTA는 방향성 비순환 그래프(DAG)인 Tangle이라는 고유한 구조를 사용하여 높은 거래 처리량, 수수료 없음, 그리고 채굴자 없이도 확장성을 제공합니다.

IOTA의 핵심 아이디어는 기기들이 자율적으로 상호 작용할 수 있는 빠르고 확장 가능한 플랫폼을 제공함으로써 기기 간 통신 및 거래를 강화하는 것입니다. 이 아키텍처는 제조, 운송, 의료 등 다양한 산업 분야에서 점점 더 많은 스마트 기기가 상호 연결됨에 따라 특히 중요합니다.

2015년 David Sønstebø, Sergey Ivancheglo, Dominik Schiener, Sergey Popov가 설립한 독일 비영리 단체인 IOTA 재단은 IOTA의 전 세계적 도입 및 개발을 촉진하고 표준화하는 것을 목표로 합니다.

IOTA의 주요 특징

• 수수료 없는 거래: IOTA는 거래 수수료 없이 데이터 또는 가치 전송을 가능하게 하여 소액 거래의 지속 가능성을 높입니다.
• 확장성: 네트워크 활동 증가로 네트워크 혼잡이 발생하는 대신 거래 속도가 향상됩니다.
• 양자 저항성: 양자 컴퓨팅 위협을 견딜 수 있는 미래 지향적인 암호화 알고리즘을 구현합니다.
• 자원 효율성: 적합 대상 센서 및 임베디드 시스템과 같은 저전력 장치는 IoT 사용 사례에 필수적입니다.

네트워크는 전통적인 의미의 채굴자나 검증자에 의존하지 않기 때문에, 네트워크의 모든 참여자는 거래를 발행하기 전에 두 건의 이전 거래를 검증함으로써 보안과 속도 향상에 기여합니다. 이는 기존 블록체인 프로토콜과 관련된 병목 현상을 제거하는 데 도움이 됩니다.

전반적으로, IOTA는 머신러닝 기반 생태계의 증가하는 요구에 특히 적합한 새로운 데이터 및 가치 교환 계층을 구축하고자 합니다.

IOTA의 핵심에는 기존 블록체인과는 크게 다른 데이터 구조인 Tangle이 있습니다. Tangle은 트랜잭션을 순차적인 블록으로 구성하는 대신, 방향성 비순환 그래프(DAG)를 기반으로 트랜잭션을 병렬로 추가할 수 있도록 하여 확장성과 탈중앙화 기능을 모두 향상시킵니다.

Tangle에서 새로운 트랜잭션은 이전 트랜잭션 두 개를 승인해야 합니다. 이 요구 사항은 두 가지 기능을 수행합니다. 이전 트랜잭션의 유효성을 검증하고 사용자 참여를 통해 네트워크를 보호하는 것입니다. 이 프로세스는 다음과 같습니다.

• 팁 선택: 새로운 거래는 알고리즘을 통해 두 개의 "팁"(확인되지 ​​않은 거래)을 선택하여 승인합니다.
• 작업 증명(PoW): 선택된 거래의 유효성을 검증하기 위해 가벼운 작업 증명(PoW)이 수행되어 스팸 방지 기능을 제공합니다.
• 검증: 승인되면 거래는 네트워크에 브로드캐스트되어 원장의 일부가 됩니다.

이러한 설계는 비트코인이나 이더리움과 같은 주류 블록체인의 채굴 기반 합의 시스템과 본질적으로 다릅니다. 더 많은 거래가 제출될수록 전체 확인률이 증가하여 이론적으로 확장성이 향상됩니다. 탱글은 피크 타임에 속도가 느려지는 대신, 더욱 가속화됩니다.

검증자나 채굴자가 원장의 상태를 결정하는 블록체인과 달리, IOTA의 탱글은 모든 사용자가 기여자 역할을 할 수 있도록 지원합니다. 이러한 민주화된 모델은 네트워크 생태계 내에 중앙 기관이나 권력이 존재하지 않으므로 지연 시간을 줄이고 진정한 탈중앙화를 촉진합니다.

코디네이터와 크리살리스: 초기 탱글은 공격으로부터 보호하기 위해 코디네이터라는 중앙 노드의 지원을 받았지만, IOTA 재단은 완전한 탈중앙화를 향해 꾸준히 전환해 왔습니다. 2021년에 구현된 Chrysalis 업그레이드(IOTA 1.5)를 통해 사용성, 성능 및 안정성이 크게 향상되어 Coordicide 기반의 완전한 분산형 시스템을 위한 토대를 마련했습니다.

Tangle의 고유한 설정은 센서 네트워크, 자율주행차 또는 스마트 제조 장치에서 발생하는 소량의 빈번한 데이터 또는 가치 교환과 관련된 대용량 사용 사례에 이상적입니다.

각 장치가 새 거래를 발행하기 전에 이전 거래를 검증하기 때문에 네트워크는 성장할수록 더 빠르고 강력해집니다. 이는 확장성을 장애물에서 이점으로 전환합니다.

IOTA의 아키텍처는 여러 분야에 걸쳐 광범위한 애플리케이션을 제공합니다. 수수료 없는 거래와 높은 확장성은 분산형 사물 인터넷(IoT) 환경에서 소액 결제, 데이터 무결성 및 안전한 통신에 적합합니다. 가장 대표적인 사용 사례를 살펴보겠습니다.

1. 스마트 제조

산업 환경에서 센서가 장착된 기계는 M2M(Machine-to-Machine) 결제를 통해 자율적으로 진단을 수행하고, 유지보수를 요청하고, 예비 부품을 주문할 수도 있습니다. IOTA 프로토콜은 높은 정밀도와 무결성을 바탕으로 이러한 수준의 자동화 및 데이터 기록을 지원합니다.

2. 공급망 투명성

IOTA는 공급망 전반에서 원자재 및 제품 추적을 지원하여 종단 간 가시성을 제공합니다. 운송, 운송, 보관 등 각 접점을 Tangle에 기록하여 추적성과 변조 방지 문서를 구축할 수 있습니다. 이는 특히 식품 안전, 제약 및 명품 분야에서 유용합니다.

3. 모빌리티 및 스마트 시티

스마트 교통 시스템에서 IOTA는 원활하고 자동화된 통행료 및 주차 요금 결제, 차량 진단, 카셰어링 메커니즘을 구현할 수 있습니다. 수수료가 없다는 점은 분 단위 청구를 실용적이고 경제적으로 실현 가능하게 합니다.

4. 에너지 그리드와 지속가능성

탈중앙화 에너지 시장은 IOTA를 사용하여 생산자, 소비자, 그리고 저장 솔루션 간의 에너지 거래를 자동화할 수 있습니다. 스마트 센서는 에너지 생산 및 소비를 모니터링하고, 완전한 투명성을 바탕으로 실시간으로 흐름을 조정할 수 있습니다.

5. 신원 및 접근 제어

IOTA를 사용하면 개인과 기기가 자기 주권 신원을 유지할 수 있습니다. 이러한 자격 증명은 네트워크 전반에서 제3자 중개자 없이 안전하게 인증하고 상호 작용할 수 있습니다. 이를 통해 연결된 환경에서 사기 및 데이터 유출을 방지할 수 있습니다.

6. 데이터 무결성 및 수익 창출

IOTA는 데이터 거래를 수수료 없이 기록할 수 있기 때문에 센서와 기기가 마켓플레이스를 통해 데이터를 수익화할 수 있도록 지원합니다. 연구원이나 기관은 검증되고 변조되지 않은 데이터 세트를 실시간으로 구독하여 가치와 투명성을 극대화할 수 있습니다.

또한, 보쉬, 폭스바겐, 델과 같은 기업과의 전략적 파트너십과 유럽 연합의 Horizon 2020 프로그램에 따른 이니셔티브는 IOTA의 실제 영향력을 더욱 강화했습니다. 생태계가 성숙해지고 Coordicide가 중앙 코디네이터를 제거함에 따라, IOTA는 IoT 혁명을 뒷받침할 더 나은 위치에 있습니다.

연결된 기기, 분산형 서비스, 스마트 자동화가 주도하는 미래를 향해 나아가는 가운데, IOTA의 Tangle은 미래 디지털 경제를 위한 미래 지향적이고 적응력이 뛰어나며 자원 효율적인 솔루션을 제공합니다.