티스토리 뷰
피오나의 비트코인 이야기 #52
컴퓨터가 많아지면 비트코인도 더 빨리 만들어지는 것 아닐까?
비트코인을 공부하면서 저는 채굴에 대해 아주 단순하게 생각했던 적이 있습니다.
“컴퓨터만 있으면 채굴할 수 있는 거 아닌가?”
그리고 컴퓨터가 많아지면 채굴하는 사람도 많아지고, 그렇다면 새로운 비트코인도 더 빨리 만들어질 것이라고 생각했습니다.
그런데 이 생각에는 중요한 부분이 하나 빠져 있었습니다.
비트코인은 채굴자가 많아진다고 해서 블록이 계속 빨라지는 구조가 아니었습니다.
오히려 네트워크에 참여하는 계산 능력이 크게 늘어나면 비트코인은 채굴 난이도를 조정하는 방식으로 균형을 맞춥니다.
이것을 알고 나니 비트코인의 채굴을 보는 눈이 조금 달라졌습니다.
오늘은 채굴 방법 자체보다, 채굴자가 늘어나도 비트코인의 블록 생성 속도가 마음대로 빨라지지 않는 이유를 따라가 보겠습니다.
채굴자는 단순히 ‘컴퓨터를 가진 사람’이 아닙니다
먼저 제가 처음 가졌던 생각부터 바로잡아야 했습니다.
비트코인 채굴에 참여하려면 컴퓨터 장비와 인터넷 연결만 있으면 기술적으로 참여 자체는 가능하지만, 실제 경쟁에서 중요한 것은 단순히 컴퓨터가 있느냐가 아닙니다.
채굴에서는 정해진 조건을 만족하는 블록을 찾기 위해 매우 많은 해시 계산을 반복합니다.
그래서 실제 채굴 환경에서는 일반적인 컴퓨터 한 대보다는 채굴에 특화된 장비와 전력 효율이 훨씬 중요합니다.
대표적인 것이 ASIC입니다.
ASIC은 특정 작업을 수행하도록 설계된 전용 반도체 장비입니다.
비트코인 채굴에서는 이러한 장비들이 대량으로 사용되면서 네트워크 전체의 계산 능력도 크게 증가했습니다.
결국 “컴퓨터가 있느냐”보다 “얼마나 많은 계산을 얼마나 효율적으로 할 수 있느냐”가 더 중요한 문제가 된 것입니다.
여기서 해시레이트가 등장합니다
채굴 이야기를 조금 깊게 들어가면 해시레이트라는 단어를 만나게 됩니다.
해시레이트는 비트코인 채굴에 참여하는 계산 능력의 규모를 나타내는 지표입니다.
쉽게 말하면 채굴에 참여하는 장비들이 초당 얼마나 많은 해시 계산을 수행할 수 있는지를 보여주는 것입니다.
따라서 새로운 채굴 장비가 많이 들어오면 네트워크 전체의 해시레이트가 높아질 수 있습니다.
여기까지만 보면 역시 제 생각이 맞는 것처럼 보입니다.
“계산 능력이 많아졌으니 블록도 더 빨리 만들어지는 것 아닌가?”
그런데 비트코인에는 바로 다음 단계가 있습니다.
채굴 난이도 조정입니다.
채굴자가 늘어나면 비트코인은 난이도를 조정합니다
비트코인은 블록이 지나치게 빠르게 만들어지는 상황을 그대로 방치하지 않습니다.
일정한 블록이 생성된 뒤 네트워크가 실제 블록 생성 속도를 기준으로 채굴 난이도를 조정합니다.
비트코인은 약 2016개의 블록을 하나의 조정 구간으로 사용합니다.
목표는 평균적으로 블록 하나가 약 10분 정도의 간격으로 생성되도록 하는 것입니다.
물론 정확히 10분마다 하나씩 만들어지는 것은 아닙니다.
채굴은 확률적인 경쟁이기 때문에 어떤 블록은 몇 초 만에 발견될 수도 있고, 어떤 블록은 훨씬 오래 걸릴 수도 있습니다.
중요한 것은 장기적인 평균입니다.
실제 블록 생성 속도가 목표보다 빨랐다면 다음 조정에서 난이도가 높아지는 방향으로 움직이고, 반대로 너무 느려졌다면 난이도가 낮아지는 방향으로 조정됩니다.
저는 이 부분을 이해하고 나서야 비트코인이 왜 채굴자의 변화에 그대로 끌려가지 않는지 알게 되었습니다.
난이도가 높아진다는 것은 무슨 뜻일까?
여기서 난이도가 높아진다는 말을 단순히 “문제가 어려워진다”라고 생각하면 조금 부족합니다.
채굴자는 블록 헤더에 포함된 정보를 바탕으로 해시를 반복해서 계산하면서 네트워크가 정한 목표 조건을 만족하는 결과를 찾아야 합니다.
이 조건이 더 까다로워질수록 평균적으로 더 많은 시도가 필요하게 됩니다.
따라서 전체 계산 능력이 크게 증가하더라도 난이도가 함께 조정되면 블록이 계속해서 점점 빨라지는 것을 억제할 수 있습니다.
이 구조가 바로 비트코인의 중요한 특징 중 하나입니다.
채굴 능력이 변하더라도 블록 생성 속도를 일정한 목표에 가깝게 유지하는 것입니다.
채굴자가 두 배가 되면 정말 두 배 빨라질까?
예를 들어 아주 단순하게 생각해 보겠습니다.
어느 시점에 비트코인 채굴에 참여하는 전체 계산 능력이 크게 증가했다고 가정하겠습니다.
초기에는 실제 블록이 평균 목표보다 빠르게 발견될 수 있습니다.
하지만 그 변화가 다음 난이도 조정에 반영됩니다.
난이도가 높아지면 같은 계산 능력으로 조건을 만족하는 블록을 찾기가 더 어려워집니다.
그래서 해시레이트가 증가했다고 해서 블록 생성 속도가 계속 같은 비율로 빨라지는 것은 아닙니다.
이것은 상당히 중요한 차이입니다.
해시레이트가 증가하는 것과 블록 생성 속도가 계속 빨라지는 것은 같은 의미가 아닙니다.
반대로 채굴자가 줄어들면 어떻게 될까?
이번에는 반대 상황을 생각해 보겠습니다.
전기요금이 크게 올라가거나 비트코인 가격이 급락하면서 일부 채굴자가 채굴을 중단했다고 가정해 보겠습니다.
그러면 전체 해시레이트가 감소할 수 있습니다.
계산 능력이 줄어들면 처음에는 블록이 평균 목표보다 늦게 발견될 가능성이 높아집니다.
그렇다고 비트코인이 영원히 느려지는 것은 아닙니다.
다음 난이도 조정 과정에서 네트워크 상황이 반영됩니다.
난이도가 낮아지는 방향으로 조정되면 남아 있는 채굴자들이 블록을 찾는 조건도 다시 완화됩니다.
결국 비트코인은 채굴자가 늘어날 때와 줄어들 때 모두 스스로 균형을 맞추는 구조를 가지고 있습니다.
그래서 채굴 경쟁은 생각보다 복잡합니다
여기서 저는 채굴에 대한 또 하나의 오해를 발견했습니다.
채굴자가 많아지면 모두가 똑같이 돈을 많이 버는 것은 아닙니다.
오히려 경쟁이 심해지면 개별 채굴자가 블록 보상을 얻기 위해 경쟁하는 상황은 더 치열해질 수 있습니다.
채굴 장비의 성능과 전력 효율, 전기요금, 시설 비용 등이 중요한 이유입니다.
특히 채굴자는 다른 채굴자들과 경쟁합니다.
내가 장비를 업그레이드했더라도 다른 채굴자들도 장비를 업그레이드할 수 있습니다.
그 결과 네트워크 전체의 계산 능력이 증가하고 난이도가 다시 조정될 수 있습니다.
그래서 채굴은 단순히 “좋은 컴퓨터를 사면 끝”이라는 구조가 아닙니다.
난이도 조정은 신규 발행과도 연결됩니다
여기서 #51에서 공부했던 내용과도 연결됩니다.
새로운 비트코인은 블록이 생성될 때 블록 보조금이라는 형태로 발행됩니다.
그런데 블록이 생성되는 속도가 지나치게 빨라진다면 신규 비트코인이 시장에 들어오는 속도 역시 예상보다 빨라질 수 있습니다.
그래서 비트코인의 난이도 조정은 단순히 채굴자를 힘들게 만드는 기능이 아닙니다.
블록 생성 속도를 일정한 목표에 가깝게 유지하면서 결과적으로 신규 비트코인의 발행 일정이 크게 흔들리지 않도록 하는 데도 중요한 역할을 합니다.
이렇게 보니 #51에서 이야기했던 신규 발행과 #52의 난이도 조정이 서로 연결되어 있다는 것이 보였습니다.
하지만 둘은 같은 이야기가 아닙니다.
#51이 “새로운 비트코인은 어떻게 만들어지는가?”에 대한 이야기였다면, #52는 “채굴 환경이 바뀌어도 그 발행 과정의 속도가 왜 크게 흔들리지 않는가?”에 대한 이야기입니다.
비트코인은 중앙 관리자가 없어도 규칙을 지킵니다
제가 비트코인을 공부하면서 가장 신기하게 느끼는 부분 중 하나입니다.
중앙은행이 있는 통화라면 통화정책을 결정하는 기관이 있습니다.
하지만 비트코인에는 그런 중앙 발행기관이 없습니다.
그 대신 네트워크 참여자들이 정해진 규칙을 따릅니다.
채굴 난이도 역시 누군가 임의로 정하는 것이 아닙니다.
정해진 계산 방식에 따라 조정됩니다.
그래서 특정 채굴자가 갑자기 엄청난 장비를 투입한다고 해서 비트코인 전체의 발행 속도를 자기 마음대로 바꿀 수 없습니다.
반대로 채굴자가 대규모로 빠져나가더라도 네트워크는 난이도 조정을 통해 변화에 대응합니다.
저는 이것이 비트코인의 가장 흥미로운 부분 중 하나라고 생각합니다.
컴퓨터만 있으면 된다는 생각에서 여기까지 왔습니다
처음에는 정말 단순했습니다.
“컴퓨터가 있으면 채굴할 수 있겠지.”
그런데 하나씩 알아보니 컴퓨터만의 이야기가 아니었습니다.
채굴 장비의 성능이 있고, 전력 효율이 있고, 전체 해시레이트가 있습니다.
그리고 채굴자가 많아지거나 줄어들면 네트워크는 난이도를 조정합니다.
결국 비트코인은 채굴자들의 경쟁과 네트워크의 자동 조정이 서로 맞물려 움직이는 구조였습니다.
저는 처음에 비트코인을 단순히 “컴퓨터로 캐는 디지털 금” 정도로 생각했습니다.
하지만 지금은 그렇게만 설명하기에는 부족하다는 생각이 듭니다.
채굴에는 경쟁이 있고, 경쟁에는 계산 능력이 필요하고, 계산 능력이 변하면 난이도가 조정됩니다.
그리고 그 과정 전체가 비트코인의 블록 생성과 신규 발행 구조에 연결되어 있습니다.
피오나의 한마디
처음에는 “컴퓨터가 많아지면 비트코인도 더 빨리 만들어지는 것 아닌가?”라고 생각했습니다.
그런데 이번에 해시레이트와 채굴 난이도를 알아보면서 생각이 달라졌습니다.
채굴자가 늘어나면 계산 능력이 커질 수 있지만, 비트코인은 그 변화에 맞춰 난이도를 조정합니다.
반대로 채굴자가 줄어들어도 다시 난이도를 조정합니다.
결국 비트코인은 누군가 중앙에서 속도를 조절하지 않아도 정해진 규칙을 통해 네트워크의 균형을 유지하도록 설계되어 있었습니다.
비트코인을 공부하면 할수록 재미있는 것은 바로 이런 부분입니다.
하나를 알면 끝나는 것이 아니라 또 다른 질문이 생깁니다.
이번에는 “채굴자가 많아지면 어떻게 될까?”라는 질문에서 시작했는데, 그 답을 찾다 보니 해시레이트와 난이도 조정이라는 새로운 구조를 알게 되었습니다.
가격만 보고 있을 때는 보이지 않았던 것들이 하나씩 연결되고 있습니다.
저는 이제 비트코인을 볼 때 가격 차트만 보기보다 그 가격 뒤에서 움직이는 시스템까지 이해해 보고 싶습니다.
※ 투자 유의사항
이 글은 가상자산에 대한 이해를 돕기 위한 정보성 콘텐츠입니다.
가상자산은 가격 변동성이 크므로 투자 전 충분히 확인하고 신중하게 판단하시기 바랍니다.
모든 투자에 대한 최종 판단과 책임은 투자자 본인에게 있습니다.