암호화폐 채굴의 원리

이 가이드에서는 암호화폐 채굴자가 무엇을 왜 하는지 설명합니다. 트랜잭션이 어떻게 블록이 되는지, 해시와 논스가 무엇인지, 난이도가 어떻게 블록 일정을 유지하는지, 보상이 어디서 오는지, 왜 대부분 풀에서 채굴하는지 다룹니다. 처음부터 끝까지 Blocknet을 예로 들므로, 모든 수치는 직접 확인할 수 있는 실제 값입니다.

암호화폐 채굴이란 무엇입니까?

채굴은 두 가지 일을 동시에 합니다. 트랜잭션의 순서를 정해 어느 결제가 먼저였는지 모두가 동의하게 하고, 정해진 일정에 따라 새 코인을 발행하므로 코인을 만드는 일을 누구에게도 믿고 맡길 필요가 없습니다. Bitcoin이 2008년에 이 아이디어를 도입했고, 오늘날 Blocknet을 비롯한 많은 코인이 이를 사용합니다. 2022년 이후의 Ethereum처럼 대신 지분 증명을 쓰는 체인도 있습니다. 두 방식은 작업 증명과 지분 증명에서 비교합니다.

블록에는 무엇이 들어갑니까?

블록은 트랜잭션 묶음과 이를 설명하는 짧은 헤더로 이루어집니다. Blocknet의 블록 헤더에는 일곱 개의 필드가 있습니다.

체인을 만드는 것은 이전 해시 필드입니다. 각 블록이 바로 앞 블록을 가리키므로, 오래된 트랜잭션을 하나라도 바꾸면 그 블록의 지문이 바뀌고 이후의 모든 연결이 끊어집니다. 각 블록의 첫 번째 트랜잭션은 코인베이스로, 블록을 찾은 채굴자에게 보상을 지급하는 트랜잭션입니다.

채굴자는 어떻게 블록을 찾습니까?

해시 함수는 어떤 입력이든 무작위처럼 보이는 고정 길이 숫자로 바꿉니다. 입력의 비트 하나만 바꿔도 출력이 완전히 달라집니다. 이 출력을 거대한 숫자로 보고, 목표값 이하이면 블록이 유효합니다. 목표값이 낮을수록 당첨 해시가 줄어들므로 평균적으로 더 많이 시도해야 합니다.

Blocknet에서는 시도 한 번이 Argon2id 해시 하나입니다. 8바이트 논스가 비밀번호이고 나머지 헤더가 솔트이며, 해시마다 2 GiB 메모리를 처리한 뒤 32바이트 결과를 냅니다. 채굴자가 목표값 이하인 해시를 찾으면 블록을 네트워크로 보냅니다. 모든 노드는 그 해시 하나만 다시 계산해 확인하며, 이는 블록을 찾는 데 들어간 작업의 극히 일부에 불과합니다.

Argon2id 해설에서 이 해시의 각 단계와 왜 그렇게 많은 메모리가 필요한지 살펴봅니다.

채굴 난이도란 무엇입니까?

난이도는 목표값을 정하는 숫자입니다. Blocknet에서 목표값은 (2^256 − 1)을 난이도로 나눈 값이므로, 난이도는 블록 하나를 찾기 위해 네트워크 전체가 평균적으로 계산해야 하는 해시 수와 거의 같습니다.

덕분에 네트워크 상태를 빠르게 읽을 수 있습니다. Blocknet은 300초마다 블록 하나를 목표로 하므로 네트워크 해시레이트는 대략 난이도 ÷ 300입니다. 예를 들어 난이도가 6,000,000이면 네트워크가 초당 약 20,000개의 해시를 계산하고 있다는 뜻입니다.

네트워크는 채굴자가 들어오고 나가도 블록 일정을 지키도록 난이도를 조정합니다.

• Bitcoin은 10분 블록을 목표로 하며 2,016블록마다, 즉 약 2주마다 난이도를 다시 계산합니다.
• Blocknet은 5분 블록을 목표로 하며 선형 가중 이동 평균인 LWMA로 블록마다 난이도를 다시 계산합니다. 최근 60개 블록을 보되 가장 최근 블록에 가장 큰 가중치를 두므로 해시레이트 변화를 빠르게 따라갑니다. 전체 구간이 약 5시간 분량의 블록에 해당합니다.

LWMA는 특이한 블록 하나가 결과를 얼마나 움직일 수 있는지도 제한합니다. 각 블록의 생성 시간은 최소 1초, 최대 목표의 6배인 1,800초로 계산됩니다. 블록이 5분보다 빨리 나오면 난이도가 오르고, 느리게 나오면 내려갑니다.

채굴자는 어떻게 보상을 받습니까?

각 블록은 코인베이스 트랜잭션에서 새 코인을 만듭니다. Blocknet에서 코인베이스에는 정확히 블록 보상만큼의 가치를 가진 출력이 딱 하나 있으며, 채굴자가 정한 주소로 지급됩니다. 제네시스 블록에는 트랜잭션이 전혀 없었으므로 유통 중인 모든 코인은 채굴된 것입니다.

보상은 공개된 일정을 따릅니다. Blocknet의 보상은 블록당 723.25 BNT에서 시작해 완만하게 줄어들며, 8,640블록으로 이루어진 30일 단위의 한 달마다 한 단계씩 내려갑니다. 4년이 지나면 발행량이 약 1억 BNT에 이르고, 그 뒤로는 모든 블록이 2 BNT의 영구 테일 보상(tail reward)을 지급하므로 채굴자에게는 항상 채굴할 이유가 있습니다.

채굴된 코인은 사용할 수 있기까지 60블록, 약 5시간을 기다립니다. 이 대기 시간 덕분에 체인이 잠시 갈라지더라도 새 보상을 쓸 수 있게 되기 전에 정리됩니다.

대부분의 채굴자는 왜 풀에 참여합니까?

풀은 많은 채굴자의 해시레이트를 모아 그룹이 블록을 자주 찾게 한 뒤, 각 보상을 구성원이 기여한 작업에 따라 나눕니다. 솔로로는 소규모 채굴자가 블록 하나를 찾기까지 며칠이나 몇 주를 기다릴 수도 있지만, 풀에서는 같은 해시레이트로 작은 지급을 꾸준히 받습니다.

계산해 보면 이유가 보입니다. Blocknet은 하루 288개 블록을 만들므로, 솔로로 하루에 찾을 것으로 예상되는 블록 수는 288 × (내 해시레이트 ÷ 네트워크 해시레이트)입니다. 내 컴퓨터가 네트워크의 1,000분의 1이라면 평균적으로 하루 약 0.29개, 즉 3.5일에 블록 하나를 찾지만, 실제 간격은 블록마다 다릅니다.

풀은 셰어로 내 작업을 측정합니다. 셰어는 풀이 내 연결에 대해 정한 더 쉬운 목표값을 충족하는 해시입니다. 모든 셰어가 보상 중 내 몫에 반영되며, 네트워크의 실제 목표값까지 충족하는 셰어는 진짜 블록이므로 풀이 블록체인에 제출합니다. bntpool.com에서는 다음과 같습니다.

• 셰어 난이도는 연결마다 조정되어 5분마다 약 10개의 셰어를 목표로 하므로, 빠른 컴퓨터든 느린 컴퓨터든 꾸준히 작업을 보고합니다.
• 보상은 6시간 구간의 PPLNS로 나뉩니다. 각 블록의 보상은 그 블록이 발견되기 전 6시간 동안 제출된 셰어에 돌아갑니다.
• 지급은 0.1 BNT부터 시작되며, 블록 위에 60개 블록이 쌓인 뒤에 이루어집니다.

자신의 노드를 운영한다면 솔로로 채굴해 찾은 블록을 모두 가질 수도 있습니다. 채굴 가이드에서 두 방식을 모두 다룹니다.

채굴 속도는 무엇이 결정합니까?

어떤 하드웨어가 유리한지는 해시 함수가 결정합니다. Bitcoin의 SHA-256은 메모리가 거의 필요 없으므로, 오늘날 Bitcoin 채굴은 대부분 ASIC이라는 전용 칩이 합니다. Blocknet은 ASIC에 저항하도록 설계된 메모리 하드 함수인 Argon2id를 선택했습니다. 해시마다 2 GiB의 RAM을 채우므로 메모리 용량과 메모리 대역폭이 속도를 정합니다.

그래서 일반 컴퓨터의 계산이 달라집니다.

• RAM이 스레드 수를 정합니다. 채굴 스레드마다 전용 2 GiB 영역이 필요하므로, 16 GB 컴퓨터는 시스템용 여유를 남기고 약 6~7개의 스레드를 돌립니다.
• 메모리 대역폭이 전체 속도를 정합니다. 해시마다 약 2 GiB를 쓰고 약 2 GiB를 읽으므로, 메모리를 더 빨리 옮기는 컴퓨터가 초당 더 많은 해시를 완료합니다.
• CPU와 GPU 모두 채굴할 수 있습니다. Windows와 Linux에서 seine는 CPU와 모든 NVIDIA 카드로 동시에 채굴하며, 해시레이트가 합산됩니다.

seine가 측정한 최고 결과는 AMD EPYC Zen 5 서버(EPYC 9R45, 32 스레드)의 49.4 H/s이며, Apple M4 Max MacBook Pro는 30.9 H/s에 이릅니다. 테스트한 모든 세대의 결과는 하드웨어 가이드에 있으며, 2026년 CPU 채굴 가이드에서 메모리 하드 코인이 일반 프로세서에 잘 맞는 이유를 설명합니다.

체인의 정직성은 누가 지킵니까?

모든 노드가 모든 블록을 검사합니다. 해시가 목표값을 충족하는지, 트랜잭션이 유효한지, 보상이 정확한지 확인합니다. 검사를 하나라도 통과하지 못한 블록은 얼마나 많은 작업이 들어갔든 거부됩니다.

두 채굴자가 거의 동시에 블록을 찾으면 체인이 잠시 갈라집니다. Blocknet 노드는 모든 블록 난이도의 합인 총 작업량이 가장 많은 체인을 따르므로, 다음 블록이 한쪽에 붙는 즉시 분기가 해소됩니다. 지갑이 컨펌 수를 세는 이유가 이것입니다. Blocknet에서는 10 컨펌(약 50분)이면 안전한 것으로 보며, 어떤 노드도 100블록보다 깊게 체인을 재구성하지 않습니다.

내 컴퓨터로 직접 해 보기

Blocknet 채굴은 세 단계면 됩니다. 주소를 준비하고, seine를 다운로드한 뒤, 실행해서 기본 풀인 bntpool.com을 선택하세요. seine는 채굴하면서 스레드 수, CPU 커널, 메모리 배치를 고르므로, 몇 분 안에 첫 셰어가 들어오는 것을 볼 수 있습니다.