[Mastering Ethereum] 이더리움 튜링 완전

튜링 완전(Turing Completeness)

어떤 프로그래밍 언어나 추상 기계가 튜링 기계와 동일한 계산 능력을 가진다라는 의미. 조건문 혹은 메모리의 임의 위치 값을 변경할 수 있으면 튜링 완전이라고 한다. HTML이나 SQL과 같은 스크립트 언어들을 제외하고 대부분의 프로그램이 언어들은 튜링 완전하다고 볼 수 있다.

 

어떻게 만들어졌나?

1936년 기계의 일반 개념을 설명하기 위해 영국인 수학자 앨런 튜링이 사용함. 순차적 메모리(무한대의 종이테이프)에서 기호를 읽고 쓰는 방식으로 기호를 조작하는 상태 머신으로 구성된 컴퓨터의 수학적 모델을 만듬. 이 구성을 통해 튜링 머신은 모든 계산 문제를 해결할 수 있는 보편적 계산 가능성을 가지고 있으며, 정지 문제(튜링머신이 정지 되었는가 정지 되지 않았는가를 판단하는 것)가 해결되지 않는다는 것을 증명했다. 이러한 시스템을 UTM(Universal Turing Machine)이라고 한다.

 

기능으로써 튜링 완전

튜링 완전은 아주 쉽게 달성할 수 있다. 튜링 완전은 개방형 액세스 환경에서 매우 위험하다. 왜냐하면 바로 정지 문제 때문이다. 예를 들어서 최신 프린터들은 튜링 완전해서 프린터가 작동 불능 상태가 될 때까지 인쇄 명령을 받을 수도 있다. 이러한 유연성은 블록체인에서는 매우 어려운 문제를 야기한다.

 

튜링 완전의 함축적 의미

- 튜링은 프로그램 종료 여부를 예측할 수 없는 증명을 했다. 즉, 프로그램을 실행하지 않고선 프로그램 경로를 예측할 수 없다는 것이다.

- 모든 참여 노드(클라이언트)는 모든 트랜잭션을 검증하고 그 트랜잭션이 호출하는 스마트 컨트랙트를 실행해야 한다. 하지만, 튜링이 증명한 것처럼 이더리움은 스마트 컨트랙트가 종료될지 혹은 실제로 스마트 컨트랙트를 실행하지 않고 얼마나 오랫동안 실행될지 예측할 수 없다.

 

이더리움은 '가스'로 자원을 제한

EVM이 스마트 컨트랙트를 실행하게 되면, 가스는 각 명령어를 일일이 계산한다. 각 명령어는 가스 단위로 미리 정해진 비용이 있다. 즉, 스마트 컨트랙트를 실행 시킬때, 트랜잭션은 스마트 컨트랙트를 실행하는 데 사용할 수 있는 가스의 최대 사용량을 가지고 있어야 한다. 

(Ex 계산에 소비되는 가스의 총량이 트랜잭션에서의 가스 가용량을 초과한다면 EVM은 실행을 중지할 것이다.)

참고할 블로그: https://m.blog.naver.com/PostView.naver?isHttpsRedirect=true&blogId=mage7th&logNo=221561274756