Solidity에 float이 없는 이유와 블록체인 합의의 관계

핵심 이유: 부동소수점은 합의를 깨뜨린다

블록체인은 수천 개 노드가 동일한 계산을 수행하고 같은 결과에 합의해야 하는 시스템이다.

그런데 IEEE 754 부동소수점(float/double)은 하드웨어마다 미세하게 다른 결과를 낼 수 있다:

1
2
3
4
5
6
7

0.1 + 0.2 =
  Node A (Intel x86):  0.30000000000000004
  Node B (ARM Cortex):  0.30000000000000001
  Node C (AMD Ryzen):  0.30000000000000004

→ A와 C는 같은 상태 해시, B는 다른 상태 해시
→ 합의 실패 → 체인 포크!

반면 정수 연산은 어떤 CPU에서든 동일하다:

1
2

800 * 1e18 / 1000 = 800000000000000000
→ 100% 결정론적(deterministic) → 합의 보장

이유 1: 결정론(Determinism) — 가장 근본적

float이 비결정론적인 구체적 원인들을 살펴보자.

반올림 모드 차이

IEEE 754에는 4가지 반올림 모드가 있다:

• Round to nearest (even) — 기본값이지만 바꿀 수 있음
• Round toward zero
• Round toward +∞
• Round toward -∞

CPU나 컴파일러 설정에 따라 모드가 달라질 수 있다.

비결합법칙 (Non-associativity)

1
2

정수: (a + b) + c = a + (b + c)    ← 항상 같음
float: (a + b) + c ≠ a + (b + c)  ← 다를 수 있음!

예를 들어 a=1e20, b=-1e20, c=1.0일 때:

1
2

(a + b) + c = 0 + 1.0       = 1.0
a + (b + c) = 1e20 + (-1e20) = 0.0

컴파일러 최적화가 연산 순서를 바꾸면 결과가 달라진다.

특수값 처리 차이

NaN, Infinity, -0, denormalized numbers 등 특수값들의 비교·연산 동작이 구현마다 미세하게 다르다.

이유 2: 금융 정밀도 — float은 돈 계산에 위험

은행도 float을 쓰지 않는다:

float의 위험을 구체적으로 보면:

1
2
3
4

잔고 100.10 USDC를 float로 저장하면?
→ 실제 저장값: 100.09999999999999...
→ 100만 번 더하기/빼기 반복하면 오차 누적
→ 잔고 불일치 → 자금 손실 또는 무한 인출 취약점

uint256 + PRECISION 방식:

1
2

100.10 USDC = 100_100_000 (USDC는 6 decimals)
→ 정확히 이 값. 오차 없음. 1000만 번 연산해도 동일.

이유 3: EVM 설계 단순화

EVM은 256비트 워드 기반 스택 머신이다. uint256 하나로 통일하면:

만약 float을 추가한다면:

복잡도 대비 이점이 없다. 정수 스케일링으로 충분하기 때문이다.

다른 블록체인도 마찬가지인가?

L2도 float을 명시적으로 제거한다:

• Optimism (Bedrock): float 연산 제외 — fraud proof 검증을 위해
• Arbitrum Nitro: float 연산 제외 — 동일한 이유

다른 체인들도 마찬가지다:

블록체인 VM에서 float 배제는 업계 표준이다.

DeFi의 우회 방법들

float 없이 소수점을 다루는 방법들:

공통 패턴: “정수로 표현하고, 나눗셈은 최대한 늦추고, 곱셈을 먼저”

결론

EVM이 uint만 지원하는 이유를 우선순위로 정리하면:

1. 합의 안전성 — float은 노드 간 결과 차이를 만들 수 있음
2. 금융 정확성 — 돈 계산에 부동소수점은 위험
3. 설계 단순성 — opcode와 가스 모델 복잡도 최소화

이것은 **“기술적 한계"가 아니라 “의도적 설계 결정”**이다.

분산 합의가 필요 없는 시스템(게임 엔진, 과학 계산)에서는 float이 적합하지만, “수천 대 컴퓨터가 같은 답을 내야 하는” 블록체인에서는 정수가 유일한 선택이다.