슈쳉장이 "양자컴퓨팅, 인공지능, 블록체인" 이라는 제목으로 구글에서 세미나를 한 모양입니다. 슈쳉장은 스탠포드 교수로 물리학계 최고 화두인 Topological insulator를 처음 예측한 사람이고, 그 공로고 버클리상과 디락상을 받은.. 한마디로 현시점 고체물리학계의 끝판왕격인 인물입니다.

 이 사람이 최근 학회장에서 만나는 사람마다 "Buy bitcoin!" 을 외치고 다닌다는 이야기를 들었습니다. 고체물리이론의 대가가 대체 무슨 바람이 들어서 코인에 빠졌는지는 모르겠지만, 이번 발표를 보니 블록체인에 믿음이 있다는것은 확실히 느껴집니다. 물론 뉴턴은 주식하다 망했고 아인슈타인도 말년에 노망났다고 비난받은것처럼 슈쳉장이 지지한다고 해서 블록체인의 전망이 좋아진다는 보장은 없지요. 

 어쨌든 물리학계의 거물이 블록체인을 어떤 시각으로 바라보고 있는지 궁금한 분들에게 이 영상은 재미있을겁니다. 신기술에 관심 많은 저는 정말 흥미롭게 들었습니다. (블록체인 내용은 29:12부터 시작) 아래는 인상깊었던 부분 간단한 정리:

1. Turing test 의 대안?

 기계에 지능이 있는지 평가하는 방식으로 흔히 언급되는게 1950년에 제안된 튜링 테스트입니다. 인간이 커튼 뒤에 있는 기계와 일정시간 대화를 하고, 상대방이 컴퓨터인지 질의자가 판별할수 없다면 테스트가 통과하는 방식이죠.

 튜링테스트는 간단하면서도 강력하다는 장점이 있지만 맹점도 분명 있습니다. 인간이 평가를 하는만큼 객관적일수 없으며, 인간을 흉내내는 것이 대체 지능이랑 무슨 상관인가? 라는 근본적인 질문에 답을 줄수 없습니다.

 슈쳉장은 거의 70년된 튜링테스트를 다른것으로 바꾸자고 제안합니다. 

"Can machine discover the law of nature and mathematics better than human?"

 즉 컴퓨터가 자연의 법칙을 새롭게 발견할 수 있는지의 여부가 기계의 지능을 판단하는 기준이 되야한다는 것입니다. 뭔가 Zhang test 라고 불리우길 바라는 마음에 던진 말인것 같은데, 컴퓨터가 "어떠한 법칙"을 발견해야 하는지 제대로 정의 하지 않는 이상 저 문장은 모호하고, "어떠한 법칙"을 정하는 순간 정의자의 주관이 들어가기 때문에 Turing test 보다 낫다고 볼수 없습니다.

2. 블록체인 proof of work 와 entropy

 가장 흥미로웠던 부분은 이 부분입니다. 슈쳉장은 블록체인의 proof of work(작업 증명)의 에너지 소모를 엔트로피에 비유를 합니다. 아시다시피 블록체인의 핵심은 "[중앙기관 없는] 사용자간 합의 도달" 입니다. 비트코인은 작업증명, 즉 에너지를 소비하면서 합의에 도달하는 방식을 사용하구요. 

 이를 자석으로 비유해 풀어보면 다음과 같습니다. 모든 물질에는 전자가 있고 각 전자에는 spin이라는 특이한 자성이 있습니다. 그럼에도 대부분의 물질에 자성이 없어보이는 이유는 spin 방향의 무작위성 때문입니다. 무작위로 분포되어있는 각 spin들의 평균 자성은 0이 되므로 큰 규모에서는 non-magnetic(비자성)한 특성을 보이죠. 

 그러나 자성을 띄는 물질은 무슨 이유인지 전자의 spin이 모두 같은 방향을 가리키고, 그 때문에 큰 규모에서도 자성이 관측됩니다. 이를 전문용어로 spontaneous symmetry breaking이라고 합니다. 쉽게 말하면, 자석내의 전자들은 딱히 누가(이를테면 중앙에서) 방향을 정해주지 않아도 특정 방향을 바라보는 consensus에 도달합니다. 또한 이렇게 spin이 규칙적으로 배열된 시스템은 엔트로피가 높아지게 되는데 이를 보완하기 위해 추가적인 엔트로피가 다른 방식으로 소비되어야 합니다. 

 정리해보면, 작업증명을 통해 에너지를 소비하면서 consensus에 도달하는 블록체인과 엔트로피를 소비하면서 spin 방향의 consensus에 도달하는 자석에 유사점이 있다는 것입니다. 고체물리학자다운 절묘한 비유가 아닐수 없습니다.

3. Proof of stake에 대한 의견

 발표가 끝나고 누가 proof of stake (지분 증명) 는 어떤 비유를 할수 있냐고 물었는데 그에 대한 답변이 재밌습니다. 슈쳉장은 비유를 하는 대신 지분증명의 불완전성에 대해 말했습니다. 특히 지분증명은 부정부패의 가능성이 있기 때문에 "중앙기관 없이 사용자간 consensus 도달"하는데 근본적인 해결책이 될수 없다고 말합니다. 반대로 작업증명 방식은 미래 M0나 M1을 구성하는 근본이 되어야 하며, 지분 증명은 M2 나 M3 같은 상위 레이어에서 사용될 가능성은 있다고 말합니다.

 저는 물리학자가 금융과 경제에 대해 이야기 하는거는 마치 경제학자가 양자역학에 대해 논하는것과 비슷하다고 보지만, 여하튼 급진적이면서도 재미있는 관점입니다.