암호화폐 채굴의 모든 것 [2024년]

암호화폐 산업에서 채굴은 암호화폐 거래를 검증하고 블록체인에 새로운 블록을 생성하는 과정을 말합니다. 이 기술은 단순히 디지털 화폐를 생성하는 것 이상의 의미를 지닙니다. 채굴은 그 자체로서 분산형 네트워크의 신뢰성과 안전성을 유지하는 역할을 수행하기 때문이죠. 특히, 일부 투자자의 경우, 파이 네트워크나 AI 코인인 그래스(GRASS) 코인 채굴 방법에 대해 큰 관심을 보이기도 합니다.

이번 글에서는 암호화폐 채굴은 무엇인지, 어떤 과정을 통해 작동하는지, 또 채굴이 현재 금융 시스템에 어떤 영향을 미치는지 살펴보겠습니다.

암호화폐 채굴의 주요 기능

암호화폐 채굴은 암호화폐 생태계의 중추 역할을 합니다. 채굴은 탈중앙화된 디지털 통화의 원활한 기능과 보안을 유지하는 데 중요한 역할을 합니다. 또, 새로운 코인을 생성하고 배포하는 것도 포함됩니다. 이밖에 채굴은 트랜잭션을 보호하고 블록체인 네트워크의 무결성을 유지하는 기능을 수행합니다.

• 새로운 코인 발행: 비트코인과 같은 암호화폐는 중앙은행에서 발행하는 것이 아니라 채굴로 통해 만들어집니다. 전문 노드가 복잡한 퍼즐을 풀고 프로토콜에서 코인을 채굴합니다.
• 채굴자를 위한 보상: 이러한 퍼즐을 성공적으로 해결한 채굴자에게는 새로운 암호화폐가 보상으로 주어지며, 해당 코인이 유통됩니다.
• 거래 확인: 각 트랜잭션은 블록체인 블록에 포함되면 확인과 보안을 얻게 됩니다. 확인이 많을수록 보안 수준이 높아집니다.
• 네트워크 보안 강화: 분산 해시 비율이 취약성을 방지하므로 채굴자가 많을수록 네트워크의 전반적인 보안이 강화됩니다.
• 트랜잭션 무효 방지: 이론적으로 비트코인 거래를 되돌리려면 네트워크의 채굴 해시 비율을 51% 이상 제어해야 합니다.

비트코인 채굴이란 무엇인가

비트코인은 두 가지 유형으로 구성된 노드를 통해 작동되는 블록체인입니다.

• 노드는 네트워크 내의 다른 노드와 통신하며 정보를 문서화하고 동기화하는 컴퓨터입니다.
• 이러한 노드 중 일부는 새로운 트랜잭션을 모두 받아 블록에 추가하여 블록체인을 구성하는 전문 채굴 노드입니다.

채굴자들은 복잡한 수학 문제를 풀기 위해 서로 경쟁합니다. 채굴자가 해법을 찾으면 나머지 네트워크와 공유하여 해법을 검증하고 블록에 추가합니다.

“노드가 10만 개를 넘지 않을 것으로 예상하며, 어쩌면 그보다 더 적을 수도 있습니다. 더 많은 노드가 참여해야 할 가치가 떨어지면, 균형점에 도달할 것입니다. 나머지는 경량 클라이언트가 될 것이며, 그 수는 수백만 개가 될 수도 있습니다.”

확장성에 대한 사토시 나카모토의 설명: 사토시 나카모토 연구소

블록을 풀기 위한 숫자 찾기

채굴자들은 해시 함수와 결합했을 때 특정 범위에 들어가는 숫자를 찾아야 합니다. 이 과정은 블록체인의 기능에 중요한 부분을 차지하며, 블록체인 기술에 의존하는 탈중앙화 금융(DeFi) 애플리케이션을 안전하게 하는 데도 중요한 역할을 합니다.

좀 더 쉽게 설명하자면, 채굴자는 블록체인에서 새로운 블록을 추가하기 위해 숫자를 찾아야 하는데, 이 숫자가 해시 함수와 합쳐져서 특정한 규칙을 만족해야 합니다. 이렇게 하는 과정은 블록체인 시스템이 제대로 작동하고 안전하게 유지되도록 도와줍니다. 이러한 안전성 덕분에 DeFi와 같은 다양한 서비스가 블록체인을 기반으로 운영될 수 있습니다.

해시 함수란 무엇인가요?

해시 함수는 블록체인과 탈중앙 금융에서 중요한 개념입니다. 하나의 ‘해시'(본질적으로 숫자)를 생성하는 일련의 알고리즘을 데이터에 적용하는 것입니다. 기본 해시 함수와 암호화 해시 함수가 있으며, 후자는 블록체인 기술에서 매우 중요하게 사용됩니다.

모든 비트코인에는 논스(nonce, 한 번만 사용되는 숫자)라고도 하는 난수로 채울 수 있는 블록의 특수한 부분이 있습니다. 각 채굴자는 이미 알고 있는 블록에서 정보를 가져와(메모리 풀에서) 블록을 생성합니다.

각 트랜잭션을 해시한 후 채굴자는 이를 쌍으로 구성하고, 다시 해시하여 ‘머클 트리(Merkle Tree)’ 또는 ‘해시 트리’를 형성합니다. 이 과정을 반복하여 이전의 모든 해시를 나타내는 단일 해시, 즉 ‘루트 해시(root hash)’가 생성될 때까지 이 과정을 반복합니다.

기본적으로 해시를 풀기 위해 채굴자는 시행착오를 거쳐 논스로 사용할 숫자 시퀀스를 알아내야 합니다.

알고리즘의 결과가 목표 숫자 아래로 떨어지면 네트워크는 이를 유효한 것으로 간주하고 이를 수락합니다. 블록의 해시가 목표 숫자보다 큰 경우, 채굴자는 정답을 찾을 때까지 해시 함수에 들어가는 데이터를 변경해야 합니다.

이론적으로 블록체인의 트랜잭션 세부 정보를 변경하면 올바른 출력값을 얻을 수 있습니다. 따라서 작업 증명은 필수적입니다. 채굴자는 검증을 위해 자신의 솔루션을 다른 노드와 공유합니다. 채굴자가 ‘해시가 목표 숫자보다 작다’는 규칙을 충족하는 답을 찾으면, 다른 노드들이 검증할 수 있도록 다른 노드들과 답을 공유합니다. 블록체인 트랜잭션의 무결성을 유지하는 데 중요한 이 프로세스는 보안과 신뢰가 가장 중요한 탈중앙화 금융(DeFi) 영역에서 점점 더 중요해지고 있습니다.

난이도 메트릭

채굴 난이도는 사용자 수와 네트워크의 연산 능력에 따라 결정됩니다. 더 많은 채굴자가 참여할수록, 블록 생성 속도가 증가하지 않도록 채굴 난이도가 증가합니다. 이는 안정적인 코인 생산을 보장합니다.

현재 비트코인 채굴에서 블록 생성 시간은 평균적으로 약 9분 21초입니다. 이 시간은 블록체인의 작동 방식에 따라 다소 변동이 있지만, 일반적으로 10분에 가까운 시간으로 유지되고 있습니다. 이 평균 블록 생성 시간은 비트코인 네트워크의 안전성과 효율성을 보장하는 데 중요한 역할을 합니다​.

보상

채굴자는 채굴에 성공한 각 블록에 대해 암호화폐로 보상을 받습니다. 안정적인 공급을 유지하기 위해 보상 금액은 약 4년 주기로 210,000블록마다 절반으로 줄어듭니다. 이를 반감기라고 부릅니다.

가장 최근 비트코인 반감기는 2024년 4월 20일에 발생했습니다. 이 반감기에서 비트코인 블록 보상이 6.25 비트코인에서 3.125 비트코인으로 줄어들었습니다. 이 반감기는 비트코인 네트워크의 840,000번째 블록이 채굴되었을 때 이루어졌습니다​. 다음 반감기는 2028년 4월 17일로 예상되며, 이때 보상은 다시 절반으로 줄어들게 됩니다​. 이러한 반감기 과정은 비트코인의 공급을 조절하고, 장기적으로 가격 상승에 기여하는 중요한 요소로 작용합니다.

암호화폐 채굴의 장단점

이러한 암호화폐 채굴에도 장단점이 있습니다. 특히 에너지 소모가 많이 들죠. 2024년 10월 30일 러시아 에너지부 차관 예브기니 그랩차크는 에너지 부족으로 러시아 일부 지역의 암호화폐 채굴을 제한할 거라고 발표하기도 했었습니다. 특히, 러시아 극동 지역과 시베리아 남부에서 에너지 부족현상이 나타나고 있다고 합니다.

이 때문에 여기서 언급하는 채굴의 단점은, 채굴 기술이 다음 세대로 넘어가기 전 극복해야 할 과제라고 볼 수 있습니다. 채굴의 장단점은 다음과 같습니다.

채굴의 미래

현재 채굴 시스템은 암호화폐의 수익성을 결정하는 데도 중요한 역할을 합니다. 그러나 이 과정에서 값비싼 컴퓨터 하드웨어를 필요하고 상당한 에너지를 소비해야 합니다. 이러한 문제를 해결하기 위해 다양한 합의 방식이 개발되고 있습니다. 일부 암호화폐는 채굴을 포기하고 보다 지속 가능하고 효율적인 네트워크 유지 방법을 모색할 수도 있습니다.

채굴에 관심이 있는 분이라면 채굴로 가장 높은 수익을 올릴 수 있는 암호화폐를 찾는 것이 중요합니다. 이러한 과정에서 얻는 지식은 암호화폐 산업을 이해하는 데 꼭 필요한 인사이트가 될 수 있습니다.

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