채굴⛏️에 대해 1부터 10까지 알아보기

채굴(Mining)의 정의

https://www.coinbase.com/learn/crypto-basics/what-is-mining

채굴이란, 비트코인 네트워크에서 새로운 블록을 생성하고 거래를 검증하기 위해 복잡한 수학 문제(작업 증명, PoW, Proof of Work) 를 풀어내는 과정

작업 증명(PoW)
블록체인 네트워크에서 거래를 검증하고 새로운 블록을 생성하는 합의 메커니즘 중 하나

채굴(Mining)의 효과

1. 거래 검증(Transaction Validation)

• 블록체인에 기록되는 거래가 유효한지 확인
• 예: 같은 비트코인을 두 번 쓰는 이중 지불(Doulbe Spending) 방지

이중 지불(Double Spending)
디지털 화폐 시스템에서 동일한 디지털 자산이 두 번 이상 사용되는 것을 의미

2. 네트워크 보안(Network Security)

• 블록을 만들려면 막대한 계산 자원이 필요.
• 막대한 자원의 필요는 해킹 난이도 급상승으로 이어짐
• 과거 기록을 바꾸려면 해당 시점부터 현재까지 모든 블록을 다시 채굴해야 하므로 사실상 불가능

3. 비트코인 발행(Bitcoin Issuance)

• 중앙은행처럼 찍어내지 않고, 채굴 보상으로 새 비트코인이 공급
• 채굴이 곧 비트코인의 "화폐 발행 시스템"

그럼 누가 채굴을 해?

개인 채굴자(Solo Miner)

• 집이나 사무실에서 고성능 채굴 장비를 돌림
• 전기 요금과 장비 비용 부담이 큼
• 요즘은 비트코인 난이도가 너무 높아서 혼자서 블록을 캐서 보상 받기 매우 힘듦

채굴 풀(Pool Miner)

• 여러 채굴자가 힘을 합쳐 연산력을 공유하는 그룹
• 블록을 찾으면 보상을 참여 비율대로 분배
• 전 세계 대형 채굴 풀 예: Foundry USA, Ant Pool, F2Pool

그럼 채굴자는 왜 채굴하는데?

보상이 존재하기 떄문
채굴자는 블록 생성(채굴)에 성공하면 블록 보상 + 거래 수수료를 받음

2024년 기준 비트코인 블록 보상

• 3.125 BTC (약 2억원 이상)
• 채굴 풀에 참여할 경우 소규모지만 안정적인 수익 발생
• 블록보상은 4년마다 반감기로 줄어듦.
• 즉, 장기적으로 채굴자의 주 수익원은 거래 수수료가 될 예정
• 블록 하나 채굴에 성공하면, 25년 8월 기준, 평균 약 2,800건의 트랜잭션을 포함시킬 수 있음.

거래 수수료란?

• 채굴자는 블록에 포함할 트랜잭션을 고를 때, 수수료가 높은 거래를 우선적으로 담음.
• 비트코인 거래를 만들 때, 사용자가 네트워크에 빨리 포함되길 원하면 수수료를 더 많이 냄.
• 평균 수수료는 약 1.21USD(25.08 기준)
• 즉 거래 수수료 총합은 약 3,400 USD
• 그러나, 네트워크 혼잡 시 수수료 폭등하면 한 블록 수수료만 수억 원까지도 갈 수 있음.

채굴의 동작 방식

1. 트랜잭션 수집

• 전 세계에서 발생한 거래들이 메모리풀(Memopool)에 모임
• 메모리풀은 아직 블록에 포함되지 않은 거래 대기실

2. 블록 후보 만들기

• 채굴자는 메모리풀에서 거래를 선택해 새 블록 후보생성
• 거래 목록, 이전 블록 해시, nonce 등 포함

3. 작업 증명(Proof of Work)

• 목표 난이도(Target) 이하의 해시 값을 만들 때까지 Nonce를 계속 변경하며 연산
• 평균적으로 약 10분마다 1개의 블록이 생성되도록 난이도가 조정됨.

4. 성공 → 블록 전파

• 정답을 찾은 채굴자는 블록을 네트워크에 전송
• 다른 노드들이 검증 후 해당 블록을 체인에 연결

5. 보상 지급

• 블록 보상(새로 발행된 비트코인) + 거래 수수료를 채굴자에게 지급

채굴이 없다면 어떻게 될까?

• 블록이 생성되지 않으므로, 거래 확정 불가능
• 비트코인 공급이 멈춤
• 해킹 난이도가 떨어지며 네트워크 신뢰가 붕괴
• 사실상 비트코인 시스템의 완전 정지발생