채굴이 뭘까?
비트코인을 얻기 위해서는 3가지 방법이 있는데 가상화폐 거래소에서 현실의 화폐를 가지고 구입하는 것과 후원을 받거나 상품을 팔았을 때 비트코인으로 받는 것 그리고 새로운 블록에서 비트코인을 채굴하는 방법인데 채굴(MINING)이란 블록체인이라 불리는 비트코인 거래 장부에 거래기록을 추가하고 연산하는 과정을 채굴이라고 할 수 있는데 채굴을 하는 이유는 네트워크에 존재하는 모든 참여자들이 거래 장부를 열람할 수 있도록 하고 모든 거래의 정확성을 향상하기 위해서다.
채굴 - 컴퓨터의 처리능력을 사용해 연산하여 거래 장부에 기록을 남기는 것
블록체인 - 모든 코인의 거래가 기록되어 있는 분산형 거래 장부
이러한 비트코인의 거래 장부 네트워크를 블록체인이라고 부르는 이유가 뭔가 하면 하나의 거래 장부를 블록이라 부르고 이러한 거래 장부들이 체인들 처럼 연결이 되어 있기 때문에 블록체인이라고 부르고 거래의 블록이 생성되면 채굴자(miners)들은 기록에 남기게 되는데 거래 장부인 블록 정보의 복잡한 수학적 공식을 들 컴퓨터 처리능력으로 연산해 나중에 무작위적으로 보이는 문자와 숫자의 순서인 해시(hash)로 바꾸게 된다.
해시 - 주어진 데이터에 근거해서 수학적 공식을 사용한 정해진 길이의 무작위적 숫자와 문자열
해시는 거래 장부인 블록에 거래 정보로만 구성되는게 아니라 다른 데이터까지 포함되고 제일 중요한 것을 블록체인에 저장되는 과거 블록의 해시까지 포함된다.
거래 장부인 블록에서 해시 값을 만들어 내는 것은 어려운 일이 아니지만 해시 문자열을 보고 어떤 데이터가 사용되었는지 거래 사용자의 정보를 알아내는 것은 거의 불가능에 가깝고 모든 해시 값은 독특해서 비트코인 블록에서 단 한 문자만 변경시켜도 해시 문자열이 모두 바뀌기 때문에 해킹하는 것도 매우 힘들다.
위의 예시에서 볼 수 있듯이 넣은 값이 어떻든 관계없이 해시는 항상 길이가 같다.
이러한 특성으로 인해서 해시는 누군가가 거래 장부인 블록을 건드리게 됐을때 해시가 즉각적으로 변경되어 비트코인의 블록체인 안에 있는 다른 모든 해시 값의 순서도 바뀌어 버리기 때문에 블록체인 네트워크 상에서 해킹이나 사기를 시도할 경우에는 쉽게 포착되어 영구적으로 블록체인 네트워크에 기록이 남는다.
블록들이 체인처럼 연결되어 있어 불이나면 불이옮겨가서 전부 태우는 느낌과 같다고 생각하면 된다.
보상(rewards)란?
채굴자 즉 마이너들은 컴퓨터 연산능력으로 모든 거래를 확인하고 점검하는 작업을 하고 모든 거래가 정상적으로 거래 되었음을 인증해주는 작업을 하기 때문에 비트코인 블록체인 네트워크에 공헌을 하게 되는데 이러한 일의 보수로 비트코인을 지급하게 되는 것이다.
2021년 현재 비트코인 채굴 보상은 블록당 6.25 BTC로 정해져 있고 채굴 보상은 블록의 채굴이 진행 될 때마다 절반으로 줄어들게 되어 있고 전체적인 비트코인의 발행 개수가 한정되어 있기에 더 많은 비트코인이 채굴되면 채굴될수록 블록 채굴 보상을 줄어들게 되지만 채굴자에게 주어지는 보상 가치는 전과 동일하거나 높아지게 된다.
이론적으로만 보면 다양한 정보에서 해시를 생산해서 채굴하는 것은 아주 쉽고 컴퓨터를 통해 얼마든지 가능하지만 한정된 숫자만큼이 생산되게 하기 위해서는 비트코인 네트워크에서 난이도는 어렵게 만든다.
채굴과 채굴난이도
비트코인의 채굴은 작업 증명(PoW) 방식인데 컴퓨터의 처리능력을 사용해서 연산을 완료하지만 무작위적 과정에서 유효한 작업증명을 생성하려면 상당한 시행착오를 겪어야하고 이러한 시행착오를 겪어서 작업을 완료해 증명을 받아야 한다.
작업증명 - 블록체인 네트워크에서 해킹이나 사기행위를 방지하기 위해서 서비스 처리과정을 컴퓨터 처리능력을 사용해서 연산을 완료하는 프로세싱 시간을 말한다.
비트코인 채굴 난이도 - 정확한 해시를 생성하는데 블록에서 얼마나 어려운 과정을 겪는지 측정하는 기준
비트코인의 채굴 난이도의 측정 기준은 매번 2016개의 블록의 해시를 처리할 때마다 다시 계산이 되는데 이러한 방법은 비트코인 블록체인에서 사용하는 이유는 한 블록을 채굴하는 데 사용되는 시간을 약 10분 정도로 일정하게 유지하기 위해서인데 마이너들이 네트워크에 더 많이 참여하고 많은 컴퓨터 처리능력을 사용하게 된다면 블록 생성률은 높아질 수밖에 없기 때문에 비트코인 채굴 난이도를 다시 계산한 다음에 정확한 해시를 생성하기에 컴퓨터 처리능력이 부족한 마이너를 네트워크 상의 다른 참가자들에 의해 거부시키고 보상을 주지 않게 하기 위해서이다.
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