아래는 비트코인의 주요 DB를 보여준다.
비트코인의 경우 지갑에서 거래가 발생하면, 이를 맴풀에 일시적으로 저장을 했다가, 이것이 블록에 포함되면 이를 맴풀에서 삭제한다.
즉, 비트코인의 DB는 아래와 같이 블록에 포함된 데이터인 블록체인과 UTXO set와 블록에 포함되기를 기다리는 거래를 모아놓은 맴풀(메모리 풀)이 존재한다. 이 때문에 맴풀에 있는 거래는 unconfirmed transaction이라고 하고, 블록에 포함된 후의 데이터인 블록체인과 UTXO set은 confirmed transaction이라고 한다.
참고로, 비트코인 블록의 사이즈가 현재 1M 바이트로 되어있고, 세그윗이 적용이 되었지만, 거래소 등에서 이를 지원하지 않고 있어서 이를 사용하지 않고 있다.
비트코인 캐시는 세그윗이 적용이 안되었고, 블록 사이즈는 8M까지 가능하다.
이것으로 부터 추론할 수 있는 비트코인의 취약점은 아래와 같다.
10분마다 1MB를 처리하는데,, 이 기간동안 거래가 1.1MB가 발생이 되면, 0.1MB는 처리하지 못하고 맴풀에 있게 된다.
더욱이 이런 상황이 계속 된다면, 블록이 생성될 때마나 맴풀은 0.1MB 씩 증가하게 되는 것이고, 이러다가 맴풀이 가득차게 되는 상황이 되면, 비트코인 네트워크에 큰 문제가 발생하는 것이다.
예전에 디폴트 맴풀의 크기는 300MB로 보았으며, 채굴자가 조정이 가능했다. 현재 맴풀의 디폴트 크기는 조사하지 못했다.
맴풀이 가득차면, 맴풀에 있는 거래 중에서 무작위로 선택하여 맴풀에서 삭제하고 새로운 거래를 맴풀에 저장을 한다.
즉 비트코인의 취약점, 공격자가 공격하기 위한 취약점은 아래와 같다.
첫번째, 처리하는 거래 수 보다 많은 거래가 발생하면, 거래가 맴풀에 있는 최대치를 넘는 문제가 발생할 수 있다.
이때 공격자는 거래를 아주 많이 발생시키는 방법으로 비트코인 네트워크를 공격할 수 있고, 이것은 맴풀의 취약점을 이용한 공격이다.
둘째, 이번에는 거래수수료를 많이 지불하는 거래를 계속 발생시키는 공격이다.
이 공격의 경우, 맴풀이 가득차지는 않지만, 거래수수료를 많이 지불하는 거래를 채굴자들이 먼저 블록에 넣기 때문에 빠른 거래를 위해서 거래수수료가 계속 증가할 수 있다.
아래그림은 최근 6개월 간의 맴풀에 있는 거래수를 보여준다.
현재 약 14만개의 거래가 맴풀에 있다.
이 그림에서 알 수 있는 것은 블록에 포함되는 거래수 보다 더 많은 거래가 발생하였으며, 특히 12월 7일과 12월 22일에 맴풀이 폭증한 것을 알 수 있다.
아래그림의 색깔은 바이트당 거래수수료를 보여준다. 즉, 맴풀에 거래가 늘면 비싼 거래 수수료를 지불한 거래가 늘어나는 것을 볼 수 있다..
즉, 개인들은 자신의 거래를 더 빨리 처리하기 위해서 비싼 거래 수수료를 지불하고 있는 것이다.
출처: https://jochen-hoenicke.de/queue/#6m
아래는 최근 3개월간의 비트코인 가격 및 거래량을 보여준다.
위와 같이 12월 7일과 12월 22일에 거래량이 크게 증가한 것을 볼 수 있다.
12월 7일은 가격이 크게 올라서 거래가 증가했고 12월 22일은 가격이 내려서 거래가 크게 증가했다.
출처: https://coinmarketcap.com/currencies/bitcoin/#charts
아래는 맴풀의 크기를 보여준다.
이 데이터에 의하면, 맴풀에 있는 거래는 약 200MB이다.
하지만 블록체인.인포에서 맴풀의 크기는 약 120MB이다.
(https://blockchain.info/charts/mempool-size?timespan=1year)
왜 이런 차이가 생기는지는 잘 모르겠다..
어째든 맴풀이 어느정도 거래로 붐비고 있는 것은 확실하고, 이때문에 두번째 그림과 같이 비싼 거래 수수료를 지불한 거래가 증가하고 있는 것을 확실하다.
https://jochen-hoenicke.de/queue/#6m
이를 해결할 방법은 비트코인 거래를 중지하여서, 비트코인 네트워크가 처리할 거래수를 줄이는 것이고, 이를 통해 맴풀에 있는 거래수를 줄이고, 거래수수료 또한 낮출 수 있다.