해시넷
작업증명
작업증명(PoW, Proof of Work)이란 목표값 이하의 해시를 찾는 과정을 무수히 반복함으로써 해당 작업에 참여했음을 증명하는 방식의 합의 알고리즘이다. 채굴(mining)을 통해 작업증명을 한다. 포우 또는 피오더블유라고도 읽는다. 비트코인, 이더리움, 라이트코인, 비트코인캐시, 비트코인골드, 모네로, 지캐시, 시아코인, 불웍, 에이치닥 등의 암호화폐에서 작업증명 방식을 사용하고 있다.
역사
1993년 심시아 더크(Cynthia Dwork)와 모니 나노어(Moni Naor)이 작업증명의 기본 개념을 고안했다. 그 후 마커스 제이콥슨(Markus_Jakobsson)과 아리 쥬엘스(Ari Juels)에 의해 1999년 Proof of Work 라는 명칭이 붙었다. 작업증명 방식을 최초로 고안하여 적용한 것은 1997년 아담 백(Adam Back)이 개발한 해시캐시였다. 해시캐시(hashcash)는 대량 스팸메일을 막기 위해 개발한 암호화폐이다. 이메일을 보낼 때 우표 대신 해시캐시를 지불하게 함으로써 시간과 비용 부담 때문에 대량 스팸메일 발송을 못 하게 하려는 목적이었다.[1] 즉, 이메일을 발송하기 위해서는 해시캐시 스탬프를 미리 받아야 하는데, 이 스탬프를 받으려면 컴퓨터 연산을 통해 일정한 해시(hash)를 찾도록 하는 작업증명(PoW) 과정을 거치도록 했다. 작업증명을 통해 특정 해시값을 찾기 위해 수많은 반복 연산을 수행하도록 함으로써, 상당한 시간과 비용이 들게 해서 결국 대량 스팸메일을 보낼 수 없도록 하겠다는 생각이었다.[2] 해시캐시가 도입한 작업증명 방식은 이후 2009년 사토시 나카모토가 개발한 비트코인(bitcoin)에 적용되었다.
작업증명 방식의 암호화폐
- 비트코인(BTC) : 사토시 나카모토(Satoshi Nakamoto)에 의해 고안된 블록체인 기술을 기반으로 만들어진 최초의 암호화폐이다.
- 이더리움(ETH) : 비트코인을 기반으로 만든 알트코인의 대표적인 암호화폐이다. 분산 컴퓨팅 플랫폼으로써 블록체인 기술을 기반으로 스마트 계약 기능이 구현된다.
- 라이트코인(LTC) : 비트코인의 하드포크로 파생되어 만들어진 작고 가벼운 암호화폐이다. 개인간 P2P 거래에 직접 주고받을 수 있는 암호화폐이다. 무엇보다도 제로에 가까운 비용으로 전 세계 사람들에게 즉각적으로 전송할 수 있다는 장점이 있다.
- 비트코인캐시(BCH) : 비트코인의 세그윗이 발단이 되어 중국의 채굴업체들을 중심으로 새롭게 만들어진 암호화폐이다. 비트코인캐시는 블록 사이즈의 확장으로 기존 비트코인에 비해 더 많은 거래내역이 하나의 블록 안에 저장된다.
- 모네로(XMR) : 프라이버시 코인 계열의 암호화폐로써 개인정보보호와 익명성을 보장한다. 크립토나이트(CryptoNight) 해시 알고리즘 기반의 작업증명(PoW) 방식을 채택하고 있다.
특징
작업증명(Proof of Work) 방식의 합의 알고리즘은 어떤 트랜잭션이 발생했을 경우 해당 트랜잭션이 유효한 트랜잭션인지에 대한 합의 방법 및 새로운 블록이 진짜인지, 가짜인지에 대한 검증을 수행한다.[3]
채굴
마이닝(Mining, 채굴)은 쉽게 말하면 암호화폐의 거래내역을 기록한 블록을 생성하고 그 대가로 암화화폐를 얻는 행위를 말한다. 채굴은 임의의 논스(Nonce) 값을 대입하여 얻은 결과 값이 제시된 타겟보다 작은 결과 값이 나올 때까지 무한 반복 작업이 실행된다. 이러한 수학 문제를 풀이하는 과정을 1초에 몇 번이나 수행할 수 있는지에 대한 수치 정보를 해시파워라고 표현한다. 해시파워가 높다는 것은 주어진 시간당 더 많은 문제를 풀어낼 수 있다는 의미이며 이에 따라 새로운 블록을 찾을 확률이 더 높아진다. 결국 높은 해시파워를 가진 채굴자는 확률적으로 더 많은 보상을 받게 된다.[3]
작업 난이도
작업 난이도는 논스값 계산의 어려운 정도를 나타낸다. 작업 난이도는 블록 헤더 정보에서 bits라는 값으로 조절된다. 난이도는 2,160개의 블록이 생성되는데 소요되는 시간이 평균 시간인 21,600분보다 적게 걸리면 난이도가 올라가고, 오래 걸리면 낮아지는 방식이다, 대략 21,600분 주기로 전체적으로 평균 10분이 소요되는 하나의 난이도가 전체에 적용된다. [4]
보상
보상은 새로 발행되는 비트코인과 해당 블록에 포함되는 거래의 거래 수수료의 합이다.[4] 비트코인의 새로운 발행은, 채굴자가 블록을 처음 구성할 때 채굴자의 지갑으로 일정량의 비트코인이 입금되는 거래를 그 블록의 첫 거래(generation transaction)로 추가하는 방식으로 이루어진다.[5]새로 발행되는 비트코인의 시작은 50BTC이다. 그 후 21만개의 블록이 블록체인에 추가될 때마다 반감기를 겪게 된다. 거래 수수료는 각 거래 당사자끼리 자율적으로 정할 수 있다. 또한 거래 수수료는 거래가 블록에 추가되는 우선 순위를 결정하는데 입력 값으로 작용하기도 한다.[6]
장점
최소 가격대 형성이 확실하게 설정되어 있고 가장 큰 장점은 높은 보안성이다. 블록체인의 취약점으로 알려진 51% 공격을 손쉽게 방어 할 수 있다. 51% 공격이란 악의적인 공격자가 그들의 행위를 성공시키기 위해서는 51% 이상의 컴퓨팅 파워를 확보해야만 한다. 그러나 현실적으로 작업증명에서 51%이상을 획득하는 것은 천문학적인 비용이 발생하기 때문에 발생하기 매우 어렵다.[3]
단점
채굴난이도가 높아지면서 개인 채굴자는 채굴을 할 수 없는 수준까지 도달했다. 또한 연산에 필요한 고사양 장비의 필요하게 되고 과도한 전력소모로 인한 에너지 낭비가 커졌다. 비트코인 채굴에 소모되는 전력량이 연간 약 48테라와트시로 추정되었다. 이는 연간 페루, 홍콩을 넘어 싱가포르의 연간 전력에 비슷한 수치이다. 이러한 구조는 자연스럽게 기업형 채굴자들이 등장했다. 이와 더불어 그들의 단합으로 채굴권이 집중되는 문제가 발생하게 된다. 결국 이러한 형태는 블록체인 기술의 본질인 탈중앙화를 흐리는 현상으로 보인다.[3]
동영상
각주
- ↑ 이태억 KAIST 교육원장, 〈(이태억의 과학에세이) 가상화폐, '사이퍼펑크'의 꿈과 '파레토'의 저주〉, 《IT조선》, 2018-01-22
- ↑ 김흥록 기자, 〈(비트코인개론)<1>사이퍼펑크와 사토시 나카모토 찾기〉, 《서울경제》, 2018-04-13
- ↑ 3.0 3.1 3.2 3.3 불곰, 〈작업증명(Proof-of-Work : PoW〉, 《티스토리》, 2018-07-11
- ↑ 4.0 4.1 hanmomhanda, 〈BlockChain 기초 개념 - 블록, 채굴, 작업증명, 난이도, 보상〉, 《스팀잇》
- ↑ 알라콩, 〈블록체인 한 번에 이해하기〉, 《네이버 블로그》, 2018-02-04
- ↑ 오명운 IT 칼럼니스트, 〈'알쏭달쏭' 블록체인 한 번에 이해하기〉, 《한국경제매거진》, 2018-02-07
참고자료
- 이태억 KAIST 교육원장, 〈(이태억의 과학에세이) 가상화폐, '사이퍼펑크'의 꿈과 '파레토'의 저주〉, 《IT조선》, 2018-01-22
- 김흥록 기자, 〈(비트코인개론)<1>사이퍼펑크와 사토시 나카모토 찾기〉, 《서울경제》, 2018-04-13
- hanmomhanda, 〈BlockChain 기초 개념 - 블록, 채굴, 작업증명, 난이도, 보상〉, 《스팀잇》
- 알라콩, 〈블록체인 한 번에 이해하기〉, 《네이버 블로그》, 2018-02-04
- 오명운 IT 칼럼니스트, 〈'알쏭달쏭' 블록체인 한 번에 이해하기〉, 《한국경제매거진》, 2018-02-07
- 불곰, 〈작업증명(Proof-of-Work : PoW〉, 《티스토리》, 2018-07-11
- 종코, 〈(블록체인은 4차 산업혁명의 필수요소이다) Part1. 블록체인은 비트코인이 아니다.〉, 《네이버 블로그》, 2018-09-19
- HomoEfficio, 〈블록체인 한 번에 이해하기〉, 《깃허브》, 2017-11-19
같이 보기
