비트코인 생성원리

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비트코인을 비롯해 다양한 암호화폐를 추적하고 조사하는 웹사이트인 디지코노미스트(Digiconomist)에 의하면 전 세계 에너지의 0.5%가 암호화폐 채굴에 사용된다고 한다. 이는 전 세계 데이터센터가 사용하는 에너지에 조금 못 미치는 수준이다. 지금 추세면 금방 따라잡을 수 있을 것으로 보인다.

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*中国* will match any word containing 中国, such as 传统中国医药 or 中国人民

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비트코인 생성원리

채굴(採掘) 또는 마이닝(mining)이란 암호화폐의 거래내역을 기록한 블록을 생성하고 그 대가로 암호화폐를 얻는 행위를 말한다. 1개의 암호화폐를 생성하기 위해서는 마치 금과 같은 광물을 캐는 것처럼 많은 시간과 노력이 필요한 일련의 작업이기에 채굴이라는 표현을 사용하기 시작했다. 중국어로는 와쾅(挖矿, wā kuàng )이라고 한다. [1]

개요 [ 편집 ]

채굴(mining)이란 블록체인 참여자로서 검증에 참여해 암호화폐를 얻는 것이다. 땅을 파서 광물 따위를 캐내는 행위에서 유래한 용어이다.

채굴은 분산원장 시스템이라는 광산에서 합의 알고리즘이라는 작업을 통해 암호화폐를 소유하는 것을 표현한 용어이며 작업증명, 합의 알고리즘과 그에 따른 보상을 의미하며 블록체인에 새로운 블록을 추가하는 일련의 비트코인 생성원리 과정을 뜻한다. 새로운 블록은 어떻게 만드는 것이 바로 채굴의 핵심이며 특정 컴퓨터 연산 작업을 통해 만들어지게 된다. 비트코인 화폐는 10분에 한 번씩 일정량의 코인이 생성이 되는데 이 생성된 비트코인은 채굴에 참여한 작업자 중 해시캐시라는 문제를 푼 작업자에게 지급되며 해시캐시는 특정한 조건을 갖춘 해시를 찾아내는 일련의 과정을 말한다. 블록체인 기반의 암호화폐에서 새로운 블록을 생성하고 그 대가로 암호화폐를 지급받는 사람을 채굴자 혹은 마이너라고 한다.

채굴을 통해 작업증명을 하며 작업증명이란 목표값 이하의 해시를 찾는 과정을 무수히 반복함으로써 해당 작업에 참여했음을 증명하는 방식의 합의 알고리즘이며 포우 또는 피오더블유라고 하며 작업증명 등 합의 알고리즘에서는 원장의 기록을 생성하기 위한 작업에 높은 비용이 필요하면서 이러한 합의 알고리즘을 사용하는 분산원장은 원장 기록 생성을 장려하기 위하여 분산원장 내에 포함이 확정된 기록에 대해서는 그 생성자에게 생성에 대한 보상 및 이에 포함된 거래의 수수료를 받도록 보편적으로 설계한다.

합의 알고리즘은 분산원장 시스템 내의 모든 노드(node)가 일관성 있는 분산원장을 보유할 수 있도록 네트워크 연결을 통해 새로운 기록의 공유, 검증 및 추가에 대한 전체의 동의를 이끌어 내는 알고리즘이며 분산원장 시스템에서 노드는 네트워크상에 분산되어 있으며 원장에 포함 시키기 위한 새로운 기록을 생성하고 채택하여 이를 배포해야 한다. 그러나 노드 간의 분산원장 동기화는 동시에 일어나지 않기 때문에 네트워크상에는 일시적으로 서로 다른 기록이 포함된 원장들이 존재할 수 있고 노드 중에는 신뢰할 수 없는 참여자가 포함될 수 있다고 가정하는 상황에서도 분산원장 시스템 내의 노드들이 서로 간의 통신을 통해 최종적으로 동일한 기록을 채택하게 하는 방식이다. 분산원장 시스템에는 작업증명(PoW), 지분증명(PoS), 위임지분증명(DPoS), 경과시간증명(PoET), 권위증명(PoA), 비잔틴장애허용(BFT) 등의 다양한 합의 알고리즘이 사용되고 있다.

암호화폐는 중앙은행과 같은 발행기관이 없이 거래내역을 기록한 원장을 전 세계 네트워크에 분산 저장하게 되는데 이러한 블록체인(blockchain)을 유지하기 위해 해당 블록을 생성한 사람에게 일정한 보상을 지급하도록 설계되어 있다. 예를 들어 비트코인의 경우 10분에 한 번씩 새로운 블록이 생성되는데, 이 블록의 이름을 16진수로 표시한 총 64자리의 해시(hash)를 찾아내는 사람에게 비트코인을 발행하여 지급한다. [2]

최초 채굴 [ 편집 ]

2009년 1월 사토시 나카모토는 본인의 개인 컴퓨터(PC)를 이용하여 50 비트코인을 채굴한 뒤 할 피니(Hal Finney)에게 10 비트코인을 송금했다. 할 피니는 본인의 PC에서 비트코인을 채굴했는데 당시 블록 번호가 70번대였으며 두 번째 비트코인 채굴자가 되었다.

비트코인 채굴 [ 편집 ]

비트코인 채굴 시 비트코인 채굴자는 네트워크에서 코인 거래자로부터 검증되지 않은 거래를 수집하는 컴퓨터 프로그램을 실행한다. 다른 데이터를 사용하면 이것들은 블록을 형성하고 채굴자에게 지불할 수 있지만 채굴자가 시행착오를 통해 논스(nonce) 번호를 발견한 경우에만 블록이 네트워크에 의해 받아들여진다. 이 논스는 네트워크의 난이도 목표를 달성하기 위해 충분한 수의 제로 비트를 가진 해시를 산출한다. 첫 번째 코인이 형성된 이래로 채굴자로부터 받아들여지는 블록은 비트코인 블록체인을 형성한다. 비트코인의 작업증명은 SHA-256 해시를 사용하며 원래 256비트 중 처음 32개가 0이어야 한다. 그러나 비트코인 네트워크는 시간당 6개의 블록 평균 생성 속도를 유지하기 위해 난이도를 주기적으로 재설정한다. 비트코인의 경우 SHA-256이라는 해시 알고리즘을 사용하고 있는데 최근에 생성된 블록의 해시값을 보자.

자세히 보면 앞에 0이 상당히 많이 들어가 있는데 바로 해시캐시이며 해시값이 몇 개 이상의 0으로 시작하는 값을 찾는 작업이다. 간단해 보일 수도 있는데 예를 들면 0의 개수가 7개인 해시값을 찾기 위해 대입해야 할 경우의 수는 무려 268만 번이다. 컴퓨터가 268만 번 동안 열심히 값을 바꿔가면서 대입해야 원하는 값을 찾을 수 있다. 조금 전 본 최신 블록의 값을 보면 앞에 0이 무려 18개가 있다. 0이 17개일 경우 경우의 수가 295,147,905,179,352,830,000이며 거의 3해에 달하는 어마어마한 수자이다. 그러니 컴퓨터로 연산을 해도 엄청난 시간이 걸릴 수밖에 없다. 따라서 채굴은 하드웨어의 영향을 많이 받을 수밖에 없는 구조로 되어있기 때문에 하드웨어의 스펙이 상당히 중요한 요소이다. [3]

채굴에 성공한 보상으로 지급되는 비트코인의 양은 4년마다 절반으로 줄어드는 반감기를 거친다. 최초의 채굴이 이루어진 2009년에는 50 비트코인을 지급하다가 2013년부터 25 비트코인으로 줄어들었고 2017년부터 12.5 비트코인으로 감소했으며 2021년에는 6.25개로 줄어들 예정이다. 비트코인은 최종적으로 2040년에 총 2,100만 비트코인을 끝으로 채굴을 중지하도록 설계되어 있다.

채굴의 난이도가 높아지면서 고성능 컴퓨터를 사용해 빠른 연산을 해야 하기에 개인의 소규모 채굴보다 단순 반복 연산을 빠르게 처리할 수 있는 컴퓨터 장치인 채굴기를 사용하며 대량의 암호화폐를 채굴하기 위한 채굴기를 여러 대 설치한 채굴장, 채굴업체가 형성되었다.

비트코인 채굴 방법 [ 편집 ]

  • 비트코인 지갑 만들기 : 비트코인을 저장할 전자지갑을 만들어야 한다. 원하는 사이트에 방문 후 만들면 된다.
  • 채굴 풀 가입하기 : 텅 빈 지갑을 채우기 위해 본격적으로 채굴 작업에 나서야 하는데 비트코인 암호를 풀기 위해선 일반 PC 1대 기준으로 5년의 시간을 투자해야 풀수 있다. 이런 고민을 해결하기 위해 채굴 풀(Mining pool)이 생겼다. 본인 컴퓨터의 계산 성능 일부를 암호 해독 과정에 보태고 채굴이 완료되면 기여한 만큼 비트코인을 나눠 받든데 컴퓨터 성능이 좋을수록 더 많은 비트코인을 받을 수 있다. 채굴 풀이 많이 생겼기 때문에 원하는 채굴 풀에 가입 후 프로그램을 다운 받아 자기 계정에 연동한다.
  • 채굴하기 : 채굴 프로그램 실행 후 시작 버튼만 누르면 된다. 계산은 컴퓨터가 알아서 하는데 다만 PC 전원이 꺼지지 않도록 잘 설정해 주면 된다.

비트코인 채굴 원리 [ 편집 ]

비트코인은 은행, 신용카드 회사 등의 금융기관 중개가 없이 안전한 거래가 이뤄지도록 모든 거래내역을 장부에 기록하여 모든 사용자들이 공유할 수 있는 방식을 선택했다. 비트코인 시스템은 전체 거래내용을 10분 단위로 모아 장부에 기록하는데 거래내용은 암호화되어 있기 때문에 누군가 암호를 풀어 장부를 기록해야 한다. 암호는 수많은 계산과 검토가 필요한 어렵고 번거로운 일이기 때문에 암호를 풀어 장부에 기록하는 권리와 그 대가인 신규 발행된 비트코인을 한 사람에게 주는데 이 과정은 마치 광부가 광산에서 곡괭이질을 거듭한 끝에 금을 캐내는 것과 비슷하다고 하여 채굴이라고 한다.

사용자들은 컴퓨터를 통해 비트코인을 얻기 위해 경쟁하면서 수학문제를 풀어야 하며 시간이 지나면 지날수록 암호의 난이도는 높아지고 발행량도 줄어들게 되는데 이는 화폐 가치하락(인플레시션)을 방지하기 위함이다. 2040년이 되면 총 2,100만 비트코인을 끝으로 발행이 종료되며 이후에는 유통 시 발생되는 수수료를 이용하여 지급하도록 되어 있다.

합의 알고리즘 [ 편집 ]

  • 작업증명((PoW, Proof of Work)
  • 지분증명(PoS, Proof of Stake)
  • 위임지분증명(DPoS, Delegated Proof of Stake)
  • 경과시간증명(PoET, Proof of Elapsed Time)
  • 권위증명(PoA, Proof of Authority)
  • 비잔틴장애허용(BFT, Byzantine Fault Tolerance)

채굴 방법 [ 편집 ]

  • 비트코인: 1. 거래 기록들을 전달받는다. 2. 특정숫자를 찾아서 블록을 생성한다. 3. 생성한 블록을 블록체인에 추가하고 전달하여 새롭게 채굴된 비트코인을 보상으로 받는다.
  • 이오스 : 위임 지분증명(DPoS) 방식은 작업증명(PoW) 방식과 달리 블록 생성자가 되기 위해선 투표를 거쳐야 한다. 이오스에서는 투표를 통해 21명의 블록 생성자를 선출하는데 선거 방식은 1인 1표가 아니라 1코인 1표 정책을 선택하며 누구나 블록생산에 참여 할 수 있으며 선거에서 득표 순위가 21위 안에 들 때 블록 생성자가 될 수 있다. 선출된 대표자들은 암호화폐가 정한 계획에 따라 블록을 생성하고 투표 결과 21위 안에 들지 못했으나 40위 안에든 사람들에게는 블록 생성후보자의 지위를 부여한다.
  • 이더리움 : 네트워크의 채굴 노드는 이더해시(Ethash)라는 독자적인 작업증명 알고리즘을 사용해 블록을 생성하고자 경쟁한다. 이더해시 알고리즘에 대한 입력은 논스라고 하는 임의로 생성된 숫자를 포함하는 블록 헤더이며 그 출력은 32바이트의 16진수이다. 논스를 수정하면 출력도 수정되는데 예측할 수 없는 방식으로 수정된다. 네트워크가 채굴된 블록을 수용하려면 블록 헤더에 대한 이더해시 출력이 네트워크 난이도보다 적어야 하며 또 다른 32바이트의 16진수가 채워질 대상으로 사용되며 목표 난이도를 상회하는 블록을 브로드캐스트하는 모든 채굴자는 블록 보상을 받는다.

채굴 방식 [ 편집 ]

  • CPU - 컴퓨터 CPU(중앙처리장치)를 이용한 채굴 방식으로 초기에 주로 쓰였던 방식이다.
  • GPU - 그래픽카드에 들어가 있는 칩이 바로 이 GPU(그래픽 처리 장치)이다. 현재 소규모로 채굴을 하는 분들이 가장 많이 사용하는 방식으로 화면상의 대략의 픽셀을 반복적으로 빠르게 수행하는 비디오 프로세싱의 특성상 CPU에 비해 단순 업무에 최적화되어 있어서 채굴에 더 적합한 방식이다.
  • FPGA – 설계 가능한 논리소자와 프로그래밍이 가능한 내부선이 포함된 반도체 소자로 CPU, GPU에 비해는 월등한 성능을 자랑하지만 ASIC보다는 떨어진다.
  • ASIC - 비트코인 채굴이라는 특수한 목적으로 만들어진 칩으로 전력 소모 방식이 매우 적으면서도 기존 칩들 대비 상당히 빠른 속도로 채굴이 가능하다. 중국의 우지한(吴忌寒, 오기한)이 이끄는 비트메인(Bitmain) 회사는 목표값 이하의 해시를 빠르게 찾아낼 수 있는 주문형 반도체인 에이식(ASIC)을 이용한 채굴기를 제작했다
  • 풀(Pools) - 채굴의 난이도가 갈수록 상승하게 되면서 개개인이 채굴하는 방식으로는 한계에 다다르자 채굴이라는 공통의 목표로 협업으로 채굴을 하고 공헌도에 따라 보상을 받는 방식이다.

채굴 주의사항 [ 편집 ]

  • 전력소비 : 1개의 비트코인을 채굴하기 위하여 소비되는 전력은 영국 가정의 2개월치 소비전력과 맞먹는 수준이이므로 거대한 화력발전으로 생산된 저렴한 전기 공급을 쫓아 가상화폐 채굴업체가 중국 내륙의 신장 위구르와 네이멍구(내몽고) 지역에 몰려들고 있다. 우리나라도 가상화폐 채굴을 위해 산업용 전기 몰래 사용하고 있다.
  • 채굴 장비 : 채굴 장비의 수명은 물리적 수명과 경제적 수명으로 나뉜다. 물리적 수명은 고장, 노화, 파손, 부식 등 영향하에 수명은 5~10년으로 된다. 경제적 수명은 원가와 수익의 각도에서 채굴 장비의 유지 보수 원가와 전기료 지출을 채굴 수익과 비교해 보면 된다.
  • 반감기 : 채굴에 성공한 보상으로 지급되는 비트코인의 양은 4년마다 절반으로 줄어드는 반감기를 거친다.
  • 외국 거래소 사용시 여권만료일을 확인해야 한다. 만료일자가 지난 여권으로 인증 시 출금정지가 될 수 있다.

채굴 프로그램 [ 편집 ]

  • 마이닝컴(MiningCom) : 마이닝컴은 채굴기를 24시간 관리를 해주는 프로그램이다. 마이닝컴은 빅데이터를 통해서 분석을 하고 해시값에 따라서 오버값 역시 정리하여 고객에게 서비스를 제공한다. 경제적 및 최고 효율의 해시값을 제공하는 것이 특징이다.(https://minebee.io/)
  • 컴퓨타(computta) : 비트코인 무료 채굴 프로그램이다. 모든 Windows OS 컴퓨터에서 누구나 사용할 수있는 간단한 두 번의 클릭으로 암호화폐 마이닝 응용 프로그램을 제공하는 최초의 서비스이다. 즉, 컴퓨터를 가진 사람은 누구나 3분 안에 컴퓨터에 등록하고, 매우 간단한 스마트 마이닝 앱을 다운로드하고, 암호화폐 생성을 시작할 수 있다. 컴퓨터의 전원을 켜고 마우스를 클릭하는 것 외에는 기술이 전혀 필요하지 않다.(https://computta.com/faq/what-is-computta-com/)
  • 허니마이너(HoneyMiner) : 테스크탑 용 암호화폐 채굴 프로그램이다. 허니마이너는 채굴 시 중앙처리장치(CPU)와 그래픽카드(GPU) 모두를 사용해 이더리움, 지캐시, 모네로 등을 채굴할 수 있는 프로그램이다. 채굴한 암호화폐는 자동 전환돼 이용자의 계정에 전송하는 방식으로 운영된다. 2018년 7월 윈도우 버전을 첫 출시한 후 10여개 월만에 맥OS 버전도 출시했다.
  • 코인하이브(CoinHive) : 모네로 채굴 프로그램이다. 웹사이트에 자바스크립을 이용해 코인하이브 코드를 심어놓고 해당 웹사이트에 방문하는 사용자(네티즌)의 컴퓨터 리소스를 사용해 채굴하는 것이다. 2019년 9월 26일 코인하이브는 암호화폐 채굴을 위한 악성코드를 심는 크립토재킹이 글로벌 문제로 떠오르는 가운데 채굴서비스를 중단했다.

동영상 [ 편집 ]

각주 [ 편집 ]

  1. ↑ 저자, 〈채굴이란?〉, 《머니넷》, 2017-07-13
  2. ↑ 〈채굴〉, 《위키백과》
  3. ↑ Behind Itsking, 〈채굴이란?〉, 《네이버 카페》

참고자료 [ 편집 ]

  • 머니넷스탭, 〈채굴이란?〉, 《머니넷》, 2017-07-13
  • 〈채굴〉, 《위키백과》
  • Behind Itsking, 〈채굴이란?〉, 《네이버 카페》

같이 보기 [ 편집 ]

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비트코인 채굴 원리 간단 요약

채굴: 비트코인 거래 정보들을 기록한 암호화된 블록 하나를 생성하는 행위. 정식 명칭은 작업 증명. 성공하면 보상으로 일정량의 비트코인을 받는데, 이런 과정이 광부의 작업을 연상시킨다 하여 채굴이라 부름.

연쇄적 암호화: 비트코인은 거래 정보가 기록된 블록들이 순차적으로 연결된 블록체인 시스템이다. 각 블록에는 기록된 거래 정보를 비트코인 생성원리 바탕으로 생성된 암호화된 고유 번호가 부여되어 있고, 특정 블록의 고유 번호는 다음 블록의 암호화에 영향을 준다. 따라서 특정 블록의 거래 정보를 위조하려면 이후에 이어지는 블록을 모두 조작해야 한다.

쪽수로 밀어붙여: 비트코인 시스템은 채굴에 참여한 모든 컴퓨터에 블록체인들을 백업한다. 그리고 거래 정보가 서로 다른 블록체인이 존재할 경우 과반수 이상의 기록과 일치하는 블록체인을 진본으로 인정한다. 따라서 거래 정보를 조작하려면 전 세계 컴퓨터에 복제된 블록체인들을 모조리 찾아서 해킹해야 하므로 사실상 불가능.

Q1: 비트코인 발행이 종료되면 채굴 보상도 사라지나?

예정된 2100만개 비트코인이 모두 발행되더라도 채굴 보상은 지급된다. 추가로 발행될 비트코인이 없더라도 거래 수수료가 있다.

Q2: 비트코인 채굴 비용은 항상 증가하나? 보상이 채굴 비용보다 작아지면 어떻게 되나? 그러면 비트코인 시스템은 멈추는 것인가?

채굴 비용은 항상 증가하지 않는다. 매 2016개의 블록마다 채굴 난이도는 조정되는데 증가할수도, 감소할수도 있다. 훗날 대형 마이너들이 채굴하는데 드는 비용보다 보상 금액이 더 작아진다면 그들은 채굴을 멈추겠지만, 그로 인해 채굴 난이도는 낮아질 것이고 그들보다 한단계 낮은 해싱파워를 보유한(예: GPU 마이너)들에게 유리한 환경이 조성될 것이다. 극단적인 시나리오이지만 GPU 마이너, CPU 마이너가 채굴을 포기해도 마이크로프로세서로도 채굴은 가능하다. 인터넷에 연결되어 있고, 하드디스크 용량만 충분히 크다면 어떤 프로세서를 탑재한 노드이든 마이닝은 가능하기 때문에, 적어도 보상 문제 때문에 비트코인 시스템이 멈춰버릴 일은 없다고 말할 수 있다.

Q3: 그렇다면 채굴 난이도는 왜 이렇게 높아진 것인가?

현재 채굴 경쟁이 심하기 때문이다. 오로지 평균 10분동안 전세계에서 단 한개의 마이너만 채굴을 할 수 있는데 그 마이너와 비슷한 해싱 파워를 보유하지 않으면 채굴 자체가 불가능하다. 전세계에서 가장 강력한 마이너의 70% 정도의 해싱 파워만 보유해도 마이닝이 성공할 확률은 0에 수렴한다. 따라서 모두가 최고의 스펙을 가지고 경쟁을 하고 있기 때문에 채굴 난이도 역시 계속 올라갔다.

비트코인의 원리 PART 6: 블록 보상과 거래 수수료

전자서명이 있어야지 인증된 거래 기록을 생성할 수 있고,
비트코인은 다른 말로 거래 기록들의 총합인 ‘장부’이고,
탈중앙화 시스템으로 중앙 권력이 거래 기록을 처리해주는 것과 다른 점이 있고,
작업증명 방식으로 블록들을 처리하며,
블록체인 기술로 거래 기록들, 즉 공용 장부를 정리하고 추가합니다.

짚고 넘어가야할 점이 하나 있는데요, 컴퓨터 퍼즐을 푸는 과정에 관한 겁니다.
작업증명 방식에서 컴퓨터 퍼즐을 풀 때, 포스팅에서는 첫 60자리 숫자까지 모두 ‘0’이 나타내는 마법의 숫자를 찾는 것이라고 예를 들었는데요, 비트코인이 작업증명 방식으로 처리될 때는 60자리로 정해져있지 않습니다. 주기적으로 몇 자리까지 ‘0’이 반복되는지 계속 바뀌면서 평균적으로 마법의 숫자를 찾는 시간이 10분 정도 걸리게 설정되어 있습니다.

더 많은 채굴자들이 등장할 수록, 마법의 숫자를 찾는 난이도, 즉 채굴 난이도가 점점 어려워져야지만 평균적으로 마법의 숫자를 찾는 시간이 10분 정도 걸리게끔 설정될 수 있습니다.

이러한 이유때문에 주기적으로 채굴 난이도가 조금씩 조금씩 어려워지게 됩니다 ^^

이러한 블록 생성 시간은 비트코인이 10분, 이더리움이 15초, 리플이 3.5초, 라이트코인이 2.5분 정도로 비트코인의 블록 생성 시간은 다른 알트코인들보다 상대적으로 비트코인 생성원리 깁니다. 그러니까 개수도 훨씬 더 적을 수 밖에 없고 얻기도 힘들어지죠!

시간이 지나면 지날 수록 블록 보상에도 변화가 생깁니다. 2009년 초반에는 블록 하나를 생성할 때마다 50개의 비트코인을 블록 보상으로 받을 수 있었지만, 현재 2018년에는 12.5개의 비트코인을 블록 보상으로 받을 수 있습니다. 4배만큼이나 블록 보상이 줄어들었죠.

비트코인의 첫 번째 블록, 제네시스 블록의 기록을 보시게되면, 특별한 기록없이 그냥 블록 하나 생성하고 바로 비트코인 50개가 블록 보상으로 처리된 것을 알 수 있습니다. (너무 부럽네요…ㅎㅎ) 하지만 시간이 지나면 지날 수록, 대략적으로 매 4년마다 블록 보상이 2배씩 줄어들기 때문에 블록 보상으로 비트코인을 얻기가 점점 더 힘들어지게 되죠.

비트코인 블록 보상이 점점 줄어들기 때문에, 수학적으로 계산을 해본다면 무한히 블록 보상이 2배씩 줄어든다는 가정하에 총 비트코인 공급량은 결과적으로 210만개가 됩니다. 정확히는 210만개에 가까운 숫자에 점진적으로 가까워지게 되죠 ㅎㅎ

이러한 구조로 이루어져 있기 때문에 비트코인의 ‘희소성’이 생깁니다. 무한히 계속 프린팅될 수 있는 가상화폐가 아니라 시간이 지날 수록 개수가 더 한정적으로 되기 때문에 비트코인을 얻기가 힘들어지게 되고, 그에 따른 비트코인의 가치는 상대적으로 상승하게 되겠죠.

반은 맞고 반은 틀립니다. 채굴자들은 블록 보상의 난이도가 증가하게 됨으로서 블록 보상을 적게 받게 되지만, 거래 처리 수수료로도 수익을 낼 수 있습니다. 많은 분들이 가끔 착각을 하셔서 블록 보상과 거래 수수료가 똑같은 개념으로 알고 계신데요, 블록 보상은 블록 보상이고 거래 수수료는 거래 처리 수수료입니다 ^^ 채굴자에게 떨어지는 완전히 다른 수익 구조죠.

거래 수수료가 있는 이유는, 채굴자들이 특정 거래 기록들을 블록에 포함시켜서 블록체인에 추가할 수 있도록 제공되는 인센티브입니다. 채굴자들에게도 인센티브가 있어야지 거래 기록들을 ‘선별’해서 수수료를 많이 받을 수록 그 거래 기록을 더 빨리 블록체인에 추가하려고 하겠죠 ㅎㅎ

블록마다 포함시킬 수 있는 거래 기록들은 대략 2,400개 정도로 한정적이라서, 거래 수수료는 채굴자들에게 어떤 거래 기록들을 우선적으로 포함시킬지 결정할 수 있게 해주는 인센티브로 작용합니다. 당연히 더 많은 수수료를 내는 사람들의 거래 기록을 우선적으로 블록에 포함시키려고 하겠죠?ㅎㅎ

다음 포스팅에서 비트코인의 원리 시리즈의 총 정리를 하고 마무리하도록 하겠습니다.

제 포스팅이 유익하였다면 보팅 , 리스팀, 팔로잉 부탁드립니다 ^^

[보안뉴스 문가용 기자] 암호화폐가 미래의 화폐가 될 것인가 말 것인가에 대한 논의는 끝이 없다. 중앙의 통제를 받느냐 마느냐의 가치 역시 결론 없이 이야기되고 있다. 그런데 어지간해서는 이야기 되지 않는 암호화폐의 분명한 사실이 하나 있는데, 그건 바로 암호화폐 채굴이 어마어마한 전력을 소모한다는 것이다.


[이미지 = utoimage]

비트코인을 비롯해 다양한 암호화폐를 추적하고 조사하는 웹사이트인 디지코노미스트(Digiconomist)에 의하면 전 세계 에너지의 0.5%가 암호화폐 채굴에 사용된다고 한다. 이는 전 세계 데이터센터가 사용하는 에너지에 조금 못 미치는 수준이다. 지금 추세면 금방 따라잡을 수 있을 것으로 보인다.

영국의 케임브리지대체금융센터(Cambridge Centre for Alternative Finance, CCAF)가 발표한 보고서에 의하면 현재 암호화폐 채굴에 사용되는 전력은 연간 118.79TWh라고 한다. 이는 아르헨티나, 네덜란드, 핀란드, 뉴질랜드 같은 국가가 1년 동안 사용하는 총 에너지량보다 많은 것이다.

암호화폐 채굴에 많은 에너지가 소모된다는 건 부차적인 문제다. 진짜 문제는 암호화폐 채굴에 사용되는 에너지가 대부분 이상 기후를 야기하는 화석 연료라는 것이다. 실제 많은 화석 연료 기반 발전소들이 암호화폐 채굴에 발을 맞추기 위해 비트코인 생성원리 가동률을 높이고 있다. 문을 닫았던 발전소들마저 다시 문을 열고 있는 게 지금의 상황이다.

하와이대학의 데이터분석학 교수 카밀리오 모라(Camilio Mora)는 “암호화폐 채굴 행위가 생성하는 탄소 발자국은 이미 거대하며, 계속해서 더 커지고 있다”고 말한다. “이는 직접적인 환경 문제의 요인이 됩니다.”

암호화폐 채굴의 원리는 어떤 코인을 채굴하든 동일하다. 컴퓨터를 사용해 복잡한 수학 문제를 푼다는 것이다. 블록체인 상에서 문제 하나를 풀 때마다 디지털 코인이 생긴다. 이 때 사용자들에게는 특수한 프로세서가 필요하다. 주로 ASIC이나 GPU, 클라우드 채굴 프레임워크를 포함하고 있는 프로세서들이 사용된다. 일반적인 사무용 데스크톱보다 훨씬 강력한 컴퓨터가 필요하다는 뜻이고, 이런 컴퓨터들은 많은 양의 전기를 소비한다.

휴스턴대학의 교수인 크리스 브롱크(Chris Bronk)는 “승자가 모든 것을 독식하는 채굴 체제가 문제”라고 지적한다. 강력한 컴퓨터를 보유하고 있을수록 코인을 획득할 가능성이 높아지기 때문에 너도나도 전기를 많이 소모하는 컴퓨터를 수도 없이 가동시킬 수밖에 없다는 것이다. CCAF는 “비트코인 하나 생성하는 데 들어가는 전기는 15만 kWh”라고 보고 있다. 이는 미국을 기준으로 170 가정이 한 달 동안 쓸 양이다.

암호화폐 채굴을 전문으로 하는 기업들은 에너지 소모량이 엄청난 강력한 컴퓨터들을 수십~수백 대씩 마련해서 채굴한다. 그런 기업들이 세계 곳곳에 존재한다. 모라 교수가 조사한 바에 따르면 “비트코인 때문에 생기는 온실가스만으로도 지구 전체의 평균 기온을 섭씨 2도 올리기에 충분하다”고 한다. 보이지 않아서 그렇지, 지금 암호화폐 채굴이 이상 기후를 야기하는 주요한 활동 중 하나라는 것이다.

디지코노미스트의 창립자인 알렉스 드 브리스(Alex de Vries) 역시 암호화폐 채굴 때문에 기후 변화를 되돌리기 위해 하고 있는 모든 노력들이 수포로 돌아가고 있다는 입장이다. 단순히 ‘느낌’에 의한 발언이 아니다. 캘리포니아대학의 연구원들도 조사를 통해 “현재 암호화폐 채굴은 석탄 연료에 대한 의존도가 매우 높다”는 사실을 밝혀낸 바 있다. 현재 암호화폐 채굴에 들어가는 에너지 48%가 석탄에서 나온다고 한다.

실제로 올해 뉴욕에 있는 한 투자 회사는 2017년 문을 닫았던 석탄 발전 시설을 천연가스 시설로 바꿔서 다시 문을 열었다. 그 지역 전기가 모자란 상황이었냐 하면 전혀 아니었다. 확인해 보니 그 시설은 지역 에너지 공급 발전소가 아니라 대규모 암호화폐 채굴 시설로서 활용되고 있었다. 심지어 근처 강물을 써서 컴퓨터의 비트코인 생성원리 과열을 막는데, 때문에 계속해서 따듯한 물이 방출되고 있기도 하다.

또 생각해봐야 할 건 채굴에 사용되는 컴퓨터들을 생산하고 운송, 유통하는 데에도 화석 연료가 적잖이 사용된다는 것이다. 희토류도 계속해서 파내야 하고, 전자 장비의 소비 주기도 빨라지기 때문에 이른바 e-폐기물의 양도 걷잡을 수 없이 늘어나고 있다. 암호화폐 거래를 한 번 할 때마다 아이폰 한 대가 처분된다는 소리가 나올 정도다.

브롱크는 “게다가 아직 암호화폐가 사회적으로 어떤 긍정적인 영향을 줄지도 확실하지 않은 상태”라는 것도 지적한다. “암호화폐 채굴은 정말 많은 에너지를 소모하고, 따라서 환경에 심각한 악영향을 끼칩니다. 그러나 암호화폐를 가지고 삶의 질이 유의미하게 윤택해진 사례는 손에 꼽을 정도지요. 암호화폐 덕분에 일자리 수가 유의미하게 늘어난 것도 아니고, 사회적으로 큰 보탬이 되지도 않습니다.”

현재 세계에서 가장 많은 채굴 활동이 벌어지고 있는 곳은 미국이다. 원래는 중국이었으나 2021년 9월 정부가 암호화폐 거래와 채굴을 금지시키면서 미국이 1위를 차지했다. 하지만 모라 교수는 “후진국과 개발도상국들에도 암호화폐 채굴이 활발하게 일어나고 있다”고 말한다. “환경과 관련된 공공 규정이나 사회적 목표가 없는 곳이 대부분이죠. 탄소 중립이나 기후 협약 같은 제약 사항이 전혀 없기 때문에 마음껏 채굴만 하면 되는 곳들입니다.”

그래서 암호화폐 산업은 ‘그린 채굴 기법’을 대대적으로 개발 및 도입하려고 노력하고 있다. 풍력 발전이나 태양광 발전, 수력 발전과 같은 재생산 가능한 에너지들로도 채굴이 충분히 잘 되는 컴퓨터 장비들을 개발하려는 것도 그러한 노력의 일환이다. 고급 배터리 기술에 대한 연구도 이뤄지고 있다. 하지만 환경을 보호한다는 측면에서의 획기적인 발전은 아직 없는 상태다.

암호화폐 산업이 금세 새로운 통화로 자리를 잡지는 못하겠지만, 금세 사라지지 않을 것 또한 분명하다. 모라 교수는 “그렇기 때문에 암호화폐 채굴에 따른 사회적 비용과 환경적 부담을 보다 명확히 이해해야 할 때”라고 주장한다. “암호화폐 채굴자들 역시 ‘그린’을 외치기 시작했습니다만, 세부 계획은 어디에도 없습니다. 환경 문제가 일종의 유행어처럼 사용되고 있는 건 아닌지 사회 전체가 면밀히 지켜봐야 할 것입니다.”

3줄 요약
1. 암호화폐 채굴 행위, 아직까지는 화석 연료에 대한 의존도가 매우 높음.
2. 암호화폐 채굴만으로도 전 지구 온도를 섭씨 2도 높일 수 있음.
3. 통화의 가치로서가 아니라 환경 친화적 측면에서 암호화폐를 바라봐야 할 때.
[국제부 문가용 기자([email protected])]


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