양자역학과 크립토의 만남, 퀀텀(QTum) 이야기

크립토 세계는 정말 이상하다.

처음에는 아무것도 모르다가, 이 블로그를 꾸준히 읽으며 가이드 하나하나, 뉴스 하나하나를 통해 조금씩 원리를 이해하기 시작한다.

그러다 양자역학이 등장하는 순간, 골치가 아파진다.

하지만 잠깐, 여기서 포기하지 말자. 이 글에서 하려는 이야기는 퀀텀(Quantum)이 무엇이고 어떻게 작동하는지, 바로 양자역학을 통해 풀어보는 것이다.

어쩌면 이 글을 다 읽고 나면 크립토 세계에 대해 더 알고 싶어질 뿐 아니라, 양자물리학에도 흥미가 생길지 모른다.

한번 시작해 볼까?

양자역학을 잠깐 들여다보면

먼저 너를 안심시키고 싶다.

여기서 머리를 뒤집어 놓을 이상한 수학 공식 같은 건 나오지 않는다. 이 글은 어디까지나 블록체인 이야기다

다만 흥미로운 점은 “퀀텀(Quantum)”이라 불리는 이 블록체인이 양자역학의 원리와 정말 많이 닮아 있다는 사실이다. 이를 제대로 이해하려면 잠시 독특한 양자의 세계로 들어가 볼 필요가 있다.

퀀텀(QTum)의 작동 원리를 설명하는 데 도움이 될 양자역학의 핵심 개념 두 가지부터 살펴보자.

중첩(Superposition): 양자역학에는 상태 중첩이라는 기본 법칙이 있다. 하나의 입자가 입자이면서 동시에 파동일 수도 있다는 뜻이다. 그것도 동시에 말이다. 실제로 “관측된”(즉 측정된) 입자는 입자처럼 행동하지만, 관측되지 않을 때는 파동으로 변한다. 나도 처음 들었을 때 머리가 어질어질했지만 정상적인 반응이다. 궁금하다면 토머스 영의 이중 슬릿 실험을 찾아보길 권한다;
얽힘(Entanglement): 양자역학의 또 다른 핵심 개념이다. 두 입자는 아무리 멀리 떨어져 있어도 서로 연결될 수 있다는 것이다. 쉽게 말하면 한 입자에 일어난 일이 다른 입자에도 똑같이 일어난다는 것이다.

이미 눈치챘겠지만, 양자물리학을 잘 모른다면 이렇게 생각하면 된다. 우리가 매일 경험하는 고전물리학의 “특이한” 친구 같은 존재라고 말이다.

이 블록체인의 작동 원리를 이해하는 데 학위 같은 건 필요 없다. 핵심 특징 몇 가지만 설명해도 방금 이야기한 개념들과 얼마나 닮았는지 바로 알 수 있을 것이다.

퀀텀(QTum)이란 무엇이고 어떻게 작동할까

먼저, 퀀텀(Quantum, 줄여서 QTum)은 2017년에 탄생했다. 사실상 엊그제나 다름없는 일이다.

그리고 실제로 전망이 밝다. 숫자로 이야기해 보자. 출시 당시 비트코인 10,000개와 이더 72,000개가 모였다. 오늘날 비트코인 1개는 약 56,000유로, 이더 1개는 약 2,500유로에 거래된다. 계산기를 꺼내 천천히 계산해 봐도 좋다.

다소 역설적이게도 퀀텀은 “중국의 이더리움”이라 불린다. 안타깝게도 중국산 제품 하면 떠오르는 품질 때문이 아니라, 팀 구성원 대부분이 중국 출신이기 때문이다.

패트릭 다이는 퀀텀의 창립자이자 CEO로, 크립토와 블록체인 분야에서 오랜 경험을 쌓았으며, 이 프로젝트에 뛰어들기 전 (짧게나마) 알리바바에서 근무한 경력도 있다.

닐 마히 는 퀀텀의 공동 창립자이자 최고 블록체인 설계자다. 소프트웨어 개발자 겸 엔지니어로서 20년, 블록체인 분야에서만 5년 넘는 경력을 바탕으로 퀀텀 아키텍처 구축에 핵심적인 역할을 했다.

퀀텀의 목표는 꽤 단순해 보인다. 비트코인 블록체인의 보안성과 이더리움 스마트 컨트랙트의 유연성을 결합한 하이브리드 블록체인을 만들어, 기업과 개발자 모두가 더 쉽게 활용할 수 있는 기술을 제공하는 것이다.

어떻게 그것을 실현할까? 여기서 앞서 이야기한 양자역학 개념을 다시 꺼내보자.

중첩: 퀀텀은 비트코인 블록체인과 이더리움 블록체인을 연결하고 두 기술을 겹쳐 놓아, 비트코인의 보안성과 이더리움의 기능성을 모두 활용한 고성능 결과물을 만들어낸다.
얽힘: 얽힌 두 입자가 서로 연결되어 있는 것처럼, 퀀텀을 사용하는 서로 다른 블록체인들도 안전하고 상호작용 가능한 방식으로 연결되어 여러 플랫폼 간에 정보와 거래를 주고받을 수 있다는 개념이다.

비트코인에서 가져온 것…

퀀텀이 비트코인에서 가져온 것은 UTXO 모델 (Unspent Transaction Output)이다. 이는 아직 다음 거래의 입력값으로 사용되지 않은 블록체인 거래의 일부를 뜻한다.

그 대안은 낡고 단순한 계정 기반(account-based) 모델이다. 이름 그대로 은행 계좌 잔액과 매우 비슷한 방식이다.

그렇다면 장점은 무엇일까?

보안성: 계정 기반 모델은 네트워크의 합의 및 동기화 프로토콜에 따라 이중 거래가 집계될 위험이 있다. 반면 UTXO 모델은 블록체인의 모든 가치 단위를 개별적으로 추적하고 검증할 수 있어, 중복 거래나 이중 지불을 막아준다;
병렬 처리: 계정 기반 모델은 모든 거래가 순차적으로만 이루어져야 한다. 반면 각 UTXO는 단 한 번만 사용할 수 있어 거래의 병렬 처리가 쉬워지고, 여러 작업을 동시에 진행할 수 있다;
투명성: UTXO 덕분에 거래 내역을 추적하고 지출 금액을 투명하게 검증하기가 더 쉬워진다.

그리고 이더리움에서 가져온 것

퀀텀이 이더리움에서 가져온 것은 스마트 컨트랙트 한마디로 설명된다.

이더리움의 대표적인 혁신 중 하나는 바로 스마트 컨트랙트의 도입이었다. 이를 통해 블록체인 위에서 자율적이고 자동으로 실행되는 코드를 구동할 수 있게 됐다.

이 모든 것은 이더리움 가상머신(EVM)을 기반으로 한다. EVM은 이더리움 개발에 이미 쓰이고 있는 플랫폼으로, 개발자들이 퀀텀에서도 동일한 방식으로 활용할 수 있다.

게다가 재미있게도 스마트 컨트랙트를 만드는 데 쓰이는 코드, 즉 솔리디티(solidity)도 그대로 공유한다.

모바일과 친한 블록체인

퀀텀이 큰 성공을 거두고 기대를 한 몸에 받는 데는 이유가 있을 수밖에 없다.

앞서 이야기한 여러 강점 가운데 하나는 바로 모바일 친화적이라는 점이다. 모바일 기기에서도 거래와 스마트 컨트랙트 실행을 쉽게 할 수 있게 해준다.

완전한 노드를 운영하고 스마트 컨트랙트를 처리하는 데 막대한 연산 능력을 요구하는 다른 여러 블록체인과는 대조적이다.

이 모든 것은 정말 독특한 3가지 특징 덕분이다.

“라이트 클라이언트” 아키텍처(SPV, Simplified Payment Verification): 퀀텀은 SPV 프로토콜을 사용해 모바일 기기가 블록체인 전체 노드를 실행하지 않고도 거래를 검증할 수 있게 한다;
“퀀텀 코어 모바일 앱”이라 쓰고 “소파에 누워서도”라고 읽는다: 실제로 퀀텀 코어(Qtum Core)라는 공식 모바일 앱이 있어, 사용자는 스마트폰만으로 자신의 QTum을 보내고 받고 스테이킹할 수 있다;
PoS 합의와 “손쉬운 채굴”: 비트코인을 채굴하려고 대형 채굴장 전체를 동원해야 했던 시절을 기억하는가? 이제는 스마트폰만으로 QTum을 스테이킹하고, 지갑을 활성 상태로 유지하기만 하면 지분증명(Proof of Stake) 프로토콜에 따라 모바일 기기에서 직접 보상을 받을 수 있다.

퀀텀에게서 무엇을 기대할 수 있을까?

양자물리학은 한 걸음씩 나아가고 있고, 이를 연구하고 실험하는 과학자들의 목표는 우주를 더 깊이 이해하는 것이다. 아직 채워지지 않은 고리인 고전물리학과 양자역학의 통합을 직접 지켜볼 수 있다면 정말 멋질 것이다.

마찬가지로 퀀텀에서도 큰 변화를 기대할 수 있다. 비교적 최근 프로젝트지만 초기 성공을 보면 크립토 세계에서 손꼽히는 존재로 성장할 요건을 두루 갖추고 있다.

그렇다면 무엇이 준비되고 있을까?

QTUM 브리지: 가장 눈에 띄는 소식 중 하나는 단연 QTUM 브리지 개발이다. 이더리움과 퀀텀 사이에 토큰을, 특히 인기 스테이블코인인 USDC를 양방향으로 전송할 수 있게 해준다. 이는 유동성을 높이고 여러 블록체인 간 상호운용성을 개선함으로써 디파이(DeFi, 탈중앙화 금융) 세계에 직접적인 영향을 줄 것이다;
메타마스크 통합: 또 하나 주목할 만한 개발은 메타마스크 스냅 통합(MetaMask Snap Integration)이다. 사용자가 메타마스크에서 곧바로 브리지와 상호작용하고 ERC-20 자산을 관리할 수 있게 해, 퀀텀에서 디파이 기능을 도입하는 데 크게 힘을 실어준다;
세그윗(Segregated Witness) 프로토콜 도입: 2017년 비트코인 업그레이드로 등장한 이 프로토콜 덕분에 퀀텀은 확장성과 보안성을 높이고 오프체인 결제 같은 다른 기술과의 호환성도 개선해, 생태계 발전에 기여할 수 있을 것이다.

한마디로 앞으로가 기대된다. 극단적으로 요약하면, 퀀텀의 부수적인 목표 중 하나는 더 많은 사람을 크립토와 탈중앙화 금융의 세계로 끌어들여 정말 유망해 보이는 생태계를 만드는 것이라 할 수 있다.

하지만 이 세계에는 위험 요소도 정말 많다는 걸 다들 안다. 다른 여러 프로젝트와 마찬가지로 퀀텀 역시 만만치 않은 도전에 맞서야 했다. 최근 몇 년간 크립토 시장에 대한 규제를 계속 조여온 중국 시장에서 철수한 것도 그중 하나다. 그럼에도 불구하고 큰 법적 장애물을 넘어야 했던 적은 없다(그렇지, SEC?).

바라는 것이 있다면, 이 프로젝트가 시작할 때부터 그래왔듯 계속해서 지지를 모으며 번창해 나가는 것뿐이다.