마이닝 풀 설명
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마이닝 풀 설명

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6d ago
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들어가며

마이닝작업 증명(PoW) 블록체인 보안에 필수적인 것입니다. 참여자는 특정한 장비를 통한 해시 연산을 통해, 중앙 권위 없이 암호화폐 네트워크를 보호할 수 있습니다.

2009년 비트코인이 처음 출시되었을 때는, 일반적인 컴퓨터 한 대로 누구나 다른 마이너와 경쟁하며, 다음 블록에 유효한 해시를 추측할 수 있었습니다. 이는 마이닝 난이도가 낮았기 때문에 가능한 일이었습니다. 네트워크상의 해시 레이트은 높지 않았습니다. 즉, 블록체인에 새로운 블록을 추가하기 위해 특별한 하드웨어가 필요하지 않았습니다.

초당 더 많은 해시를 연산할 수 있는 컴퓨터가 더 많은 블록을 찾을 수 있는 것은 합리적인 일입니다. 이는 생태계의 중대한 변화를 초래했습니다. 마이너들이 경쟁에서 우위를 점하기 위해 일종의 비용 경쟁을 시작한 것입니다.

마이너들은 다양한 종류의 하드웨어(CPU, GPU, FPGA )를 사용하다 ASICs(주문형 반도체, Application-Specific Integrated Circuits))에 정착하게 되었습니다. 해당 마이닝 기기로는 바이낸스 아카데미를 살펴보거나, 트위터에 고양이 사진을 올릴 수도 없습니다. 

이름에서 알 수 있듯, ASICs는 해시를 연산하는 단일한 업무를 수행합니다. 이는 해당 목적을 위해 특별히 설계된 것으로, 해당 업무를 무척이나 잘 수행합니다. 따라서 비트코인 마이닝에 다른 종류의 하드웨어를 사용하는 일은 실제로 꽤나 드물어졌습니다.


마이닝 풀이란 무엇인가요?

지금까지는 좋은 하드웨어에 관한 이야기였습니다. 여러분은 여러 대의 고성능 ASICs를 운영할 수 있으나, 이를 통해 비트코인 마이닝 바다에서 겨우 하나의 물방울이 될 수 있을 뿐입니다. 여러분이 하드웨어와 이를 운영하기 위한 전력에 상당히 많은 자금을 투자했다 하더라도, 실제로 블록을 마이닝할 확률은 몹시 희박합니다.

여러분은 블록 보상을 받거나 심지어는 보상을 조금이라도 받을 수 있는지 확신할 수 없습니다. 마이닝 풀에 가입하면 지속적인 보상을 받을 가능성이 훨씬 높아지게 됩니다.  

여러분과 다른 아홉 명의 참가자가 전체 마이닝 해시 파워의 0.1%씩을 보유하고 있다고 해보겠습니다. 이는 평균적으로 천 개의 블록마다 한 개의 블록을 찾을 수 있음을 의미합니다. 하루에 144 블록이 마이닝 된다는 추정을 고려할 때, 여러분은 일주일에 하나의 블록을 찾게 될 것입니다. 여러분의 자금 운용과 하드웨어, 전력에 투자 금액에 따라 이러한 단독 마이닝은 실현 가능한 전략일 수 있습니다.

그러나 이익을 낼만큼 충분한 수익이 나지 않을 경우에는 어떡할까요? 다른 아홉 명의 참가자와 힘을 합칠 수 있습니다. 참여자 모두가 해싱 파워를 결합한다면, 네트워크 해시 레이트의 1%를 보유하게 됩니다. 이는 백 개의 블록마다 평균적으로 하나의 블록을 발견한다는 것을 의미하며, 하루에 하나에서 두 개의 블록을 발견할 수 있습니다. 이후, 관련 마이너 모두가 보상을 나눠 가질 수 있습니다.

우리는 간략하게 마이닝 풀에 대해 설명했습니다. 마이닝 풀은 참여자들에게 보다 안정적인 수익을 보장하기 때문에 폭넓게 사용되고 있습니다.


마이닝 풀은 어떻게 작동하나요?

일반적으로 마이닝 풀에는 마이너들을 조직화하는 조정자가 존재합니다. 이들은 마이너들이 서로 다른 논스(nonce) 값을 사용하여, 동일한 블록을 생성하는 데 해시 파워를 낭비하지 않도록 합니다. 조정자들은 보상을 나눠 참여자들에게 분배하는 역할을 합니다. 각 마이너의 작업량을 계산하고 이를 따라 보상하는 다양한 방법이 존재합니다.


페이-퍼-셰어(PPS) 마이닝 풀

페이-퍼-셰어(Pay-Per-Share, PPS)는 가장 잘 알려진 방법 중 하나입니다. 해당 시스템에서는 여러분이 기여하는 각 “셰어(share)”에 따라 고정된 양을 지급받습니다. 

셰어는 각 마이너의 작업을 추적하는 데 사용되는 하나의 해시입니다. 셰어 하나에 지급되는 양은 아주 적지만, 시간이 지나며 늘어납니다. 한 가지 알아둘 것은 셰어가 네트워크 내에서 유효한 해시는 아니라는 것입니다. 이는 단지 마이닝 풀에서 정한 일련의 조건을 만족하는 것입니다.

PPS에서는 여러분은 풀이 하나의 블록을 찾아냈는지와 무관하게 보상을 받습니다. 풀 운영자는 이러한 위험을 감수하며, 따라서 사용자나 최종 블록 보상에 상당한 수수료를 부과할 수도 있습니다.


페이-퍼-라스트-N-셰어(PPLNS) 마이닝 풀

잘 알려진 또 다른 방법으로는 페이-퍼-라스트-N-셰어(Pay-Per-Last-N-Shares, PPLNS)가 있습니다. PPS와 달리 PPNLS는 풀에서 하나의 블록을 성공적으로 마이닝 할 때만 마이너에게 보상을 지급합니다. 풀이 블록을 발견하면, 최종적으로 제시된 셰어의 양 N을 계산합니다(N은 풀에 따라 다름). 보상 지급을 위해, 이는 여러분이 제시한 셰어를 N으로 나눈 다음, 해당 결과에 블록 보상을 곱합니다(운영자 몫을 제외하고).

예를 들어보겠습니다. 현재 블록 보상이 12.5 BTC(트랜잭션 수수료는 없다고 가정)이고 운영자의 수수료는 20%이며, 마이너가 받을 수 있는 보상은 10 BTC라고 해보겠습니다. N이 1,000,000이었고, 여러분이 50,000 셰어를 제공했다면 가능한 보상의 5%를 받게 됩니다(또는 0.5 BTC).

여러분은 두 모델의 다양한 용례를 발견할 수 있지만, 해당 모델들을 가장 많이 발견하게 될 것입니다. 우리는 비트코인에 대해 이야기하고 있지만, 대부분의 잘 알려진 작업 증명 암호화폐들 또한 마이닝 풀을 갖고 있다는 점을 알아둘 필요가 있습니다. 제트캐시(Zcash), 모네로(Monero), 그린(Grin), 레이븐코인(Ravencoin) 등이 이에 포함됩니다.



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마이닝 풀은 탈중앙화를 위협하나요?

이번 아티클을 읽으시다 경각심을 느끼셨을지도 모르겠습니다. 비트코인이 이토록 강력한 이유는 블록체인을 통제하는 단일 주체가 없기 때문이지 않나요? 누군가 해싱 파워의 대다수를 차지하게 되면 어떻게 될까요?

이는 무척이나 합리적인 질문입니다. 만약 단일 주체가 네트워크 해시 파워의 51%를 차지하게 되면, 51% 공격을 감행할 수 있습니다. 이를 통해 트랜잭션을 검열하고 이를 오래된 것과 뒤바꿀 수 있습니다. 이러한 공격은 암호화폐 생태계에 심각한 타격을 초래할 것입니다.

마이닝 풀은 51% 공격의 위험을 증가시킬까요? 이에 대한 답은 아마도 그럴 수 있으나, 전적으로 그렇지는 않다는 것입니다.


24시간 동안 풀 해시레이트 분석

2020년 4월 16일 24시간 동안 풀 해시 레이트 분석. 츨처: coindance.com


이론적으로 상위 네 개의 풀이 결탁하여 네트워크를 장악할 수 있습니다. 그러나 이는 그리 합리적이지 않습니다. 이들이 어렵게 공격을 성공시키더라도 그러한 행동이 시스템을 위협하기 때문에 비트코인의 가격이 급락할 것이기 때문입니다. 따라서, 그들이 획득한 모든 코인이 가치를 잃게 될 것입니다.

뿐만 아니라, 풀은 마이닝 장비를 필수적으로 보유하지 않아도 됩니다. 참여자들은 조정자의 서버에 마이닝 장비를 연결시키지만, 다른 풀로 자유롭게 이동할 수 있습니다. 때문에 참여자와 풀 운영자는 생태계를 탈중앙화 상태로 유지해야 가장 큰 이익을 얻을 수 있습니다. 결국, 마이닝을 통한 수익이 발생해야만 이익을 볼 수 있는 것입니다.

우려할만한 크기 수준으로 풀이 성장하는 경우가 있기도 했습니다. 일반적으로 해당 풀(그리고 마이너들)은 해시 레이트를 감소시키는 조치를 취합니다.


마치며

첫 번째 마이닝 풀 도입 이후 암호화폐 마이닝 환경은 영원히 바뀌게 되었습니다. 이는 보다 지속적인 지급을 원하는 마이너에게 상당히 유익할 수 있습니다. 다양한 체계가 존재하며, 이들은 자신들의 필요에 가장 적합한 것을 찾을 것입니다.

이상적인 세계에 비트코인 마이닝은 더욱 탈중앙화될 수 있을 것입니다. 그러나 우리는 당분간 이를 “충분한 탈중앙화”라 부를 수 있을 것입니다. 어떤 경우에도 단일한 풀이 해시 레이트 대다수를 장기간 차지하는 것에서 이익을 볼 사람은 없습니다. 참여자는 이러한 일이 벌어지는 것을 막고자 할 것이며, 최종적으로 비트코인은 마이너가 아닌 사용자들에 의해 운영되는 것입니다.