Postgres Row Lock과 Idempotency Key를 통한 무결성 보장 AI 크레딧 시스템 설계

Context

AI 서비스의 높은 API 비용으로 인한 고정 요금제의 한계를 극복하기 위해 사용량 기반 크레딧 시스템 도입이 필요함. 기존의 애플리케이션 레벨 잔액 검증 방식은 동시성 요청 시 Race Condition으로 인한 오버드로우(Overdraw) 및 중복 충전 문제를 야기함.

Technical Solution

• DB 수준의 원자적 연산 수행를 위해 WHERE balance >= p_amount 조건을 포함한 단일 Update 문으로 Row Lock을 확보하여 Race Condition 원천 차단
• credit_ledger 테이블에 idempotency_key Unique 제약 조건을 설정하여 Stripe Webhook의 At-least-once 전달로 인한 중복 충전 방지
• 요청-처리-환불의 비동기 파이프라인 설계를 통해 모델 추론 중 타임아웃을 방지하고 작업 실패 시 자동 환불 로직 구현
• FOR UPDATE SKIP LOCKED 구문을 활용한 Job Queue 설계로 다중 Worker 환경에서도 작업 중복 할당 없는 병렬 처리 구조 확보
• 충전과 환불에 서로 다른 Idempotency Key 접두사를 부여하여 동일 작업 내에서의 충돌 없이 독립적인 트랜잭션 무결성 유지