비트코인 채굴 작동법

전통적인 법정 화폐 시스템에서 정부는 지폐가 더 필요할 경우, 더 많은 돈을 인쇄할 뿐입니다. 그러나 비트코인은 인쇄되지 않고 발견됩니다. 전 세계의 컴퓨터들은 서로 경쟁하며 코인을 ‘채굴’합니다.

전통적인 법정 화폐 시스템에서 정부와 은행은 원할 때마다 더 많은 돈을 발행할 수 있습니다. 그러나 비트코인의 화폐 발행 과정은 채굴로 이루어집니다. 채굴 과정은 비트코인 거래를 확인하고 동시에 분산된 원장에 기록하는 매우 영리한 과정입니다.

하지만 비트코인 채굴은 어떻게 작동할까요? 이 가이드에서는 비트코인 채굴의 기초와 핵심 프로세스에 대해 자세히 살펴봅니다.

비트코인 채굴이란?

비트코인 채굴은 비트코인을 ‘발견’하는 과정으로 정의할 수 있습니다. 금과 마찬가지로, 비트코인 공급량은 인위적으로 제한되며, 2,100만 BTC 이상은 절대 있을 수 없습니다. 또한 금과 마찬가지로 자원과 노력을 할당하여 추출해야 합니다. 그러나 금을 채굴하는 것과는 달리 비트코인은 전 세계 수백만 대의 컴퓨터의 계산 능력을 사용하여 민트되도록 설계되었습니다.

누구나 자유롭게 비트코인 노드를 운영하고 채굴을 시도할 수 있지만 수익 창출의 보장은 없습니다. 그러나 이러한 수백만 대의 컴퓨터는 네트워크의 기능과 보안을 보장합니다.

첫째로, 비트코인 채굴은 다양한 목적이 있습니다:

1. 비트코인 네트워크를 보호합니다.
2. 채굴업자들이 비트코인 네트워크에 자원을 할당하도록 장려합니다.
3. 비트코인 트랜잭션(거래)을 확인합니다.
4. 비트코인의 분산화를 보장합니다.
5. 비트코인의 희소성을 높입니다.
6. 시스템을 해하는 것이 수익성이 없게 함으로써 네트워크를 해하려는 자들을 방지합니다.

채굴은 어떻게 작동하나요?

사람들은 비트코인(또는 다른 디지털 자산)을 항상 거래할 수 있지만, 누군가가 비트코인을 감시하지 않는 한 큰 의미가 없습니다. 특히 복사가 매우 쉬운 디지털 자산의 경우에는 더욱 그렇습니다. 그래서 완벽하게 기능하는 디지털 자산은 누가 무엇을 누구에게 지불했는지에 대한 기록을 유지해야 합니다. 은행이 하는 일이 바로 이런 기록을 유지하는 일입니다.

하지만 A가 B에게 비트코인을 보냈다는 것을 어떻게 알 수 있을까요? 사람 A가 사람 C에게 동일한 비트코인을 보내는 이중 지출을 어떻게 방지할 수 있을까요?

답은 비트코인 채굴입니다.

비트코인 네트워크는 모든 네트워크 거래를 처리하고 목록에 넣고 불변의 블록에 넣어 은행을 대체합니다. 이런 작업을 하는 것은 채굴업자들입니다. 그들의 해싱 파워를 할당하여 거래를 확인하고 분산된 공공 대장에 기록합니다.

비트코인 채굴은 컴퓨터와 특별한 비트코인 프로그램(클라이언트)이 필요합니다. 컴퓨터에 비트코인 클라이언트를 설치하면 채굴업자가 돼 복잡한 수학 퍼즐을 풀게 됩니다. 모든 컴퓨터는 10분마다 암호화 해시 함수를 사용하여 최신 트랜잭션 데이터가 들어 있는 블록을 해결하려고 합니다.

비트코인 해시란 무엇인가요?

해결된 모든 블록은 공개 원장에 추가됩니다. 기본적으로 분산 공개 원장은 비트코인 블록체인을 구성하는 블록들의 집합입니다.

블록체인으로 알려진 비트코인 분산 원장은 네트워크에서 발생한 모든 거래에 대한 공개 기록입니다. 파일이 공개되어 있기 때문에 비트코인 블록 탐색기를 사용하면 누구나 탐색할 수 있습니다. 약 10분마다 새 블록이 원장에 추가됩니다. 이에 블록체인 규모는 지속적으로 증가합니다. 새로운 블록의 업데이트된 복사본은 채굴업자들 사이에 공유되므로, 모든 사람들이 항상 무슨 일이 일어나고 있는지 알고 있습니다.

자, 이게 다 무슨 소용일까요?

전통적인 시스템에서 원장은 신뢰되어야 하며, 이는 원장을 감독하고 아무도 그것을 조작하지 않도록 보장하는 신뢰할 수 있는 사람이나 실체가 있어야 한다는 것을 의미합니다. 비트코인 네트워크에서, 그 역할은 채굴업자들에 의해 수행됩니다.

거래 블록이 준비되면 채굴업자들은 그것을 처리합니다. 그들은 SHA-256 암호 해시 알고리즘을 적용하여 해시로 알려진 숫자와 문자의 무작위 시퀀스로 변환합니다. 해시는 특정 시점에 블록체인의 끝에 블록과 함께 저장되며, 이는 작업 및 검증의 증거 역할을 합니다.

Bitcoin mining \”farm.\” 출처: Wikipedia Commons.

하지만 이 해시들을 믿을 수 있을까요?

비트코인 블록에 포함된 데이터로 해시를 만드는 것은 쉽습니다. 그러나 데이터가 완전히 랜덤하고 각 해시가 고유하기 때문에 해시만 보고 해독하는 것은 현실적으로 불가능합니다. 원래 입력에서 하나의 기호라도 변경하면 완전히 다른 해시가 됩니다. 따라서 도출값을 예측하는 것은 완전히 불가능하고 그것을 맞추는 유일한 방법은 채굴업자들이 하는 일인 무작위 검사(blind guesing)입니다.

채굴업자들은 거래를 해시로 감쌀 뿐만 아니라 다른 데이터도 사용합니다. 바로 마지막 블록의 해시입니다.

각 블록의 해시는 이전 블록의 해시를 포함하기 때문에 디지털 씰(마개)처럼 동작합니다. 이는 생성된 블록뿐만 아니라 그 이전의 모든 블록이 합법적임을 보장합니다. 블록이 위조되면 다른 채굴업자들이 확인하고 거부할 수 있습니다.

즉, 가짜 트랜잭션은 원래 해시와 함께 블록을 변경합니다. 각 블록의 해시는 다음 블록의 해시를 만드는 데 사용되기 때문에 체인의 모든 블록에 영향을 미칩니다. 그래서 누군가 확인을 해보면 블록체인에서 이미 검증된 블록과 일치하지 않기 때문에 정확한 블록과 거짓 블록의 차이를 즉시 알아차릴 수 있습니다.

위는 채굴업자들이 블록을 “씰”하는 방법입니다. 이번에는 경쟁 부분을 살펴봅시다.

Bitcoin \”mining.\” 출처: Freepik.com

코인을 위한 경쟁

우리는 이미 블록을 씰하는 유일한 방법은 해시의 출력을 정확하게 추측하는 것이며, 그렇게 하는 가장 효율적인 방법은 컴퓨터에 의해 행해지는 무작위 검사라고 언급했습니다.

모든 채굴업자들은 채굴 소프트웨어를 사용하여 누가 더 빨리 추측할 수 있는지 경쟁합니다. 이 작업을 제일 빨리 수행한 채굴업자는 블록을 채굴하여 현재 블록당 12.5 BTC로 설정되어 있으며 210,000 블록마다 절반씩 감소하는 블록을 보상으로 획득합니다. 현재는 블록당 6.25 BTC를 지급받습니다.

이런 보상 시스템은 비트코인을 계속 작동시키기 위해 채굴이 지속적으로 진행되게 합니다. 블록 보상은 감소하기 때문에 BTC 가격은 지속적으로 상승할 것으로 예상됩니다. 그러나 블록 보상은 채굴업자들에게 유일한 인센티브 메커니즘이 아니며, 채굴업자들은 비트코인 거래 수수료 일부도 지급받습니다.

이 안내서를 통해 비트코인의 가치에 대해 자세히 알아볼 수 있습니다.