초당 트랜잭션 수 (Transactions per Second, TPS)

초당 트랜잭션 수(TPS, Transactions per Second)는 블록체인이나 정보 시스템이 1초에 처리할 수 있는, 또는 실제로 처리한 트랜잭션 수입니다. 탈중앙화 블록체인에서 높은 처리 속도를 유지하기는 어렵기 때문에, 초당 트랜잭션 수는 암호화폐 분야에서 중요한 연구 주제입니다. 예를 들어 Visa의 결제 기술은 대부분의 블록체인보다 초당 처리 용량이 훨씬 크지만, 중앙화된 시스템입니다.

TPS와 처리량

처리량은 시스템의 전체 성능을 나타냅니다. 트랜잭션 처리 시스템에서 처리량은 보통 초당 트랜잭션 수(TPS)나 분당 트랜잭션 수(TPM)로 측정합니다. 반면 응답 시간은 개별 트랜잭션이나 쿼리의 성능을 나타냅니다. 블록체인에서는 TPS가 높아도 트랜잭션이 최종 확정되기까지 걸리는 시간(확정성)은 따로 따져 보아야 합니다.

TPS 공식

TPS는 일정 기간의 트랜잭션 수를 그 기간의 초 수로 나누어 계산합니다. 즉, TPS = T ÷ S이며, 여기서 T는 트랜잭션 수, S는 초 수입니다. 하루 평균 TPS는 하루 동안의 트랜잭션 수를 86,400초로 나누거나, 시간별 평균 TPS를 모두 더해 24로 나누어 구합니다.

이론상 최대 TPS 계산 예시

블록체인의 이론상 최대 TPS는 블록 하나에 들어갈 수 있는 트랜잭션 수를 블록 시간으로 나누어 어림합니다. 예를 들어 블록 가스 한도가 3,000만 가스, 블록 시간이 12초이고 ETH 단순 전송 한 건에 21,000 가스가 필요하다고 가정합시다. 그러면 블록 하나에 3,000만 / 21,000 ≈ 1,428건이 들어가고, 이론상 최대 TPS는 1,428건 / 12초 ≈ 초당 119건입니다. 실제 트랜잭션은 대부분 단순 전송보다 가스를 많이 쓰므로 실측 TPS는 이보다 낮으며, 가스 한도 자체도 네트워크 결정에 따라 바뀝니다.

이론값과 실측값

프로젝트가 발표하는 TPS 수치는 대개 이론상 최대치나 테스트 환경의 측정값이어서, 실제 네트워크에서 관측되는 처리량과 다르고 서로 직접 비교하기도 어렵습니다. 실측 TPS도 검증인 투표 트랜잭션을 포함하는지 등 측정 방식에 따라 크게 달라집니다. 예를 들어 Solana 측은 이론상 초당 약 65,000건을 처리할 수 있다고 설명하지만, 실제 네트워크에서 관측되는 처리량은 이보다 훨씬 낮은 초당 수천 건 수준이며, 그중 상당 부분은 검증인이 합의를 위해 보내는 투표 트랜잭션입니다.

주요 네트워크 비교

• 비트코인: 블록 크기와 약 10분의 블록 시간 때문에 초당 약 7건 안팎이 상한으로 자주 인용되며, 실제 평균은 시기에 따라 이보다 낮습니다.
• 이더리움: 레이어 1의 처리량은 초당 수십 건 수준이어서, 롤업 같은 레이어 2 솔루션으로 처리량을 보완하고 있습니다. ‘이더리움 2.0’ 로드맵에서 제시된 초당 100,000건 수준은 샤딩과 롤업을 전제로 한 목표치이며 달성된 수치가 아닙니다.
• Visa: Visa는 자사 글로벌 결제 네트워크가 초당 최대 65,000건을 처리할 수 있다고 밝히고 있습니다. 이는 처리 용량이며 평균 처리량과는 다릅니다.

높은 TPS의 의미

TPS가 높을수록 같은 시간에 더 많은 트랜잭션을 처리할 수 있으므로, 암호화폐의 성능과 실제 활용 가능성을 평가하는 지표 중 하나입니다. 다만 TPS만으로 보안성이나 탈중앙화 수준을 판단할 수는 없습니다.