비트코인(BTC) 채굴(Mining)이란?, 반감기,복잡성과 난이도

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이번에는 비트코인 채굴이란 무엇인지 알아보고 이해해 보기 위해 포스팅을 해보도록 하겠습니다.

비트코인은 탈중앙화 화폐입니다. 어느 나라도 은행도 컨트롤할 수 없는 암호화폐입니다.

하지만 누군가가 실제 발행을 해야 사고팔고 가 가능한데

이 발행을 위한 절차가 바로 채굴이라는 과정입니다.

흔히 비트코인을 금에 비유하는데 그 이유가 바로 희소성과 채굴이라는 표현 때문입니다.

이 포스팅은 전문가의 글이 아님을 미리 말씀드립니다. 코린이의 기본 적인 공부를 위한 글입니다.

 

 

채굴(Mining) 이란?

비트코인을 채굴하기 위해서는 높은 난도를 수학 문제를 컴퓨터로 풀어내고 그 문제를 풀어내면 그 보상으로 블록을 하나 받게 되는데 그 블록 만에는 6.25 BTC 즉 6.25개 이상의 비트코인이 있습니다.

그래서 많은 사람들이 컴퓨터를 천장까지 빽빽하게 쌓아 올려놓고 문제를 풀기 위해 24시간 하루도 빠짐없이 문제를 풀며 보상을 받고 있습니다.

이 채굴이란 과정과 블록생성과정이 바로 비트코인의 거래원장에 거래내역을 추가하는 작업을 하며 모든 거래의 정확성을 확인하고 네트워크상의 모든 참여자들이 이 원장을 열람할 수 있도록 하려는 것이고 또한 합당한 비트코인 거래와 다른 곳에서 쓴 돈을 다시 지출하는 것을 구분하는 데 사용되고 거래내역을 포함한 블록이 생성될 경우 채굴자들은 이를 기록에 남기게 되며 이 블록정보에 복잡한 수학적 공식을 적용하여 무작위적으로 보이는 문자와 숫자의 순서인 해시로 바꾼다. (해시(hash) : 주어진 테이터에 근거하여 생성되는 정해진 길이의 독특한 무작위 문자열)

해시는 거래블록에 대한 정보뿐 아니라 다른 데이터도 포함하며 블록체인에 저장된 과거 블록의 해시도 포함된다는 게 중요한 부분입니다.

거래 블록 같은 데이터 집단의 해시를 생성하는 것은 어려운 일이 아니지만 모든 해시는 독특해서 비크코인 블록에서 단 하나의 문자만 변경해도 해시 문자열이 모두 바뀌게 되어 해시 문자열을 보고 어떤 데이터가 사용됐는지를 알아내는 것은 불가능에 가깝습니다.

이 해시의 특징으로 인풋으로 얼마나 많은 데이터가 사용됐든지 이에 관계없이 해시는 항상 일정한 길이로 만들어지기에 이 특성을 이용해 디지털 밀랍봉인과 같은 역할을 하게 됩니다.

누군가 거래 블록을 건들렸을 경우 이 해시는 즉각적으로 변경되며 블록체인 상에 있는 모든 해시 순서도 바뀌게 되어 블록체인 네트워크 상에서 강제로 내용을 수정할 경우 아주 쉽게 포착될 수 있기에 해킹을 할 수 없다고 하는 것입니다. 

채굴자 들은 이러나 모든 거래를 확인하고 모든 거래가 정상적임을 확인해 주는 일을 함으로써 비트코인 네트워크에 공헌을 하는 것이고 채굴자가 새로운 해시 순서를 성공적으로 만들어 낼 경우 그 보상으로 비트코인을 받는 것입니다.

반감기

비트코인은 반감기라 하여 채굴량이 절반으로 줄어드는 주기가 있습니다.

약 4년마다 돌아오며 2136년에 마지막 반감기 이후 2140년에 총 2100만 개째가 채굴되면 더 이상 비트코인은 생산되지 않도록 디자인되어 있습니다.

그래서 비트코인이 희소성이 있다고 보는 것입니다. 2008년에는 50 BTC 4년 후 반감기인 2012년 25 BTC, 2016년에는 12.5 BTC 2020년에는 6.25 BTC 2024년 3.125 BTC 이렇게 시간이 갈수록 발행량이 줄어들고 희소성은 올라가게 됩니다.

발행량이 무한대인 기존 화폐와는 대비되는 부분입니다.

비트코인의 발행 수는 정해저 있기에 블록당 수량은 불가피하게 줄어들 수밖에 없지만 채굴될수록 남은 수량은 줄어들게 되고 그로 인해 가치는 더욱 높아지게 되고 채굴자들에게 주어지는 보상의 가치는 전과 동일 하거나 더 높아지게 되는 것입니다.

 

 

복잡성과 난이도

다양한 정보로부터 해시를 생성하는 일은 그렇게 어려운 일이 아닙니다.

컴퓨터를 통해 얼마든지 가능한 일이기에 사용들이 매초마다 수천 개의 거래 블록으로 부터 해시를 만들어내고 몇 분마다 여러 개의 BTC를 가져가는 일이 없도록 하기 위해 작업증명이라는 과정과 난이도 조정으로 무분별한 비트코인의 발행을 막고 일정하게 발행되도록 한 것인데요 작업증명은 서비스 요청자로 부터 일정한 작업을 요청하는 시스템을 의미하며 컴퓨터 프로세싱 시간을 말합니다. 유요한 작업증명을 생성하려면 상당한 정도의 시행착오를 겪어야 합니다.

또한 채굴 난이도라는 것이 있는데 이는 새로운 블록을 찾아내는 가장 쉬운 채굴방법과 비겨해서 얼마나 어려운지를 측정하는 기준으로 정확한 해시를 생성하는데 얼마나 어려운지 측정하는 기준이 됩니다.

이 기준은 매번 블록을 처리할 때마다 다시 계산되어 볼록을 채굴하는데 소모되는 시간을 약 10분 정도로 유지하도록 합니다.

채굴자들이 점점 더 많이 참여함에 따라 블록 생성률 올라갈 수 바께 없기에 난이도를 다시 계산된 다음  그 난이도를 올려 블록 생성률을 떨어뜨리게 됩니다.

이러한 과정에서 사기성이 농후한 채굴자가 만들어낸 일정한 난이도 수준에 미치지 못하는 블록은 네트워크 상의 다른 참여자들에 의해 거부되고 그 사기 블록은 아무런 가치를 갖지 못합니다.

이러한 상당한 정도의 노력이 필요하고 이런 복잡한 과정을 통해서 새로운 비트코인이 서서히 생성되는 것이고 이 속도가 금과 같은 상품과 비슷하다 하여 채굴이라는 표현을 쓰는 것입니다.

 

여기서 약간 궁금한 부분이 생깁니다.

단순하게 생각해서 컴퓨터가 엄청나게 좋은 컴퓨터 라면? 슈퍼 컴퓨터 같은 고사향 컴퓨터를 사용한다면 채굴하기 더 좋지 않을까?라는 생각이 들 수도 있습니다.

해시를 더 빠르게 생성할 수 있고 그만큼 작업증명도 빠르게 할 수 있을 테니까요.

그렇다면 애플, 아마존, 마이크로소프트, 구글 같은 빅테크 기업 도는 정부가 채굴을 하면 더 쉽게 돈을 벌 수 있는 거 아닌가?라고요 하지만 비트코인은 탈중앙화화페입니다.

애초에 정부나 돈 많은 기업이 쥐고 흔들 수 없게 디자인이 되어있습니다.

즉 비트코인을 채굴하는 방식이 상당히 비효율적으로 설계되어 있습니다.

바로 지나치게 에너지 효율이 떨어집니다.

기술의 발전으로 전자장비들의 기능과 성능이 엄청 좋아지고 전기 소모량도 상대적으로 줄어들고 있는데 비트코인 채굴은 전기소모를 엄청나게 합니다.

비트코인이 채굴이 사라지기 전까지는 계속해서 많은 양의 전기를 소모하게 될 것입니다.

그래서 보통 전기료가 싼 곳을 찾아 채굴자들이 옮겨 다니게 됩니다.

그렇다고 무작정 전기만 싸다고 되는 것은 아닙니다.

낮은 전기료, 인프라, 환경 등 여러 요인을 따져야 합니다.

쉽지 않은 일이기에 앞으로 채굴자들이 어떻게 움직일지 지켜봐야 하지 않을까 합니다.

채굴이 다 끝나더라도 네트워크 유지를 위해서 블록생성 작업은 계속 이루어져야 하고 이에 대한 보상으로 수수료를 받게 되고 비트코인의 가치가 계속해서 상승한다는 전재하에 이루어지는 과정이기에  지켜봐야 할 부분이라 생각합니다.

이번 포스팅은 여기서 마무리하도록 하겠습니다.

오늘도 즐거운 하루 행복한 하루 기적 같은 하루 보내시길 바랍니다. -머니샤크-

 

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