60분 만에 아는 블록체인 2장(선지민, 김은혜, 김정민)

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Quantum Ant

5 min readJul 14, 2019

2장-비트코인의 원리

<새 비트코인이 발행되는 원리>

마이닝은 블록체인 상에 새로운 거래를 포함한 블록을 추가하는 과정이다. 네트워크 상에서 한 노드가 새로운 거래가 발생하였기 때문에 블록체인, 즉 분산장부 상의 변경을 제안했다고 가정해 보자. 노드들 중 이러한 거래들을 모아서 하나의 블록으로 만드는 역할을 하는 특수한 노드들을 ‘마이너’라고 한다. 즉, 채굴을 하는 사람들이라는 뜻이다.

새 비트코인은 마이너에 의해 발행된다. 비트코인 거래는 과거부터 현재까지 모두 기록되고 또 공개되는데 마이너는 그 거래가 적정한지 아닌지를 판단하여 네트워크에 승인하는 작업을 한 대가로 비트코인을 받는다.

<채굴과정에서 실시되는 작업>

블록체인은 여러 네트워크(Node)가 연결되어 블록을 형성하고 전달하면서 블록을 연결하는 과정인데, 어느 한 노드(Node)에서 새로운 블록이 무분별하게 만들어지고 배포된다면 다른 노드(Node)에서는 이에 대한 확인을 하기가 쉽지 않다. 따라서 블록체인은 새로운 거래기록을 블록으로 만들면서 이에 대한 작업 증명 과정을 거친 이후 블록이 생성되어 다른 노트로 전파되도록 하는 것이다.

블록은 크게 “블록내용”과 “난스”로 나누어진다. “블록내용”에는 거래기록이 들어있고 난스는 컴퓨터가 찾아내야 하는 값으로 알맞은 값을 찾아내기 전까지 계속 증가하는 값이다. “블록내용”은 “블록헤더” 부분이 분리되어 있다. 블록헤더에는 버전, 이전 블록의 해시값, 머클루트, 타임스탬프등으로 구성되어 있다. 머클루트는 블록의 본문에 어떤 거래가 들어있는지 확인하기 쉽게 작성한 구조의 해시 값이라고 보면 된다. 요약해 보면 블록헤더의 구성은 주요하게는 이전 블록의 해시 값, 현재 블록의 거래 내역의 해시 값, 난스로 이루어졌다고 생각하면 된다.

이렇게 구성된 블록 헤더는 SHA256로 해시가 된다. 여기서 나온 해시 값은 비교 값과 비교를 하는 과정을 거친다. 이 비교 값보다 작은 해시 값이 나오면 블록체인이 블록을 생성하는 “작업증명”을 성공한 것이다. 해시 값이 비교 값보다 큰 값이 나오면 다시 돌아가서 난스를 증가시키고 블록헤더의 내용을 해시하는 과정을 거친다. 즉 비교 값 보다 해시 값이 작은 값이 나올 때까지 해시 값을 찾아내는 과정을 반복적으로 수행하는 것이다.

이때 비교 값에 해당하는 값은 지속적으로 바뀔 수 있다. 컴퓨팅 파워가 증가하여 평균 작업 증명 시간이 단축된다면 채굴 난이도를 조정하여 비교 값을 더 낮추고 평균 작업 증명 시간이 길어진다면 채굴 난이도를 조정하여 비교 값을 더 높여서 알맞은 평균 시간 내에 작업 증명이 가능하도록 조정한다. 비트코인의 경우에는 이를 10분 정도에 새로운 블록이 생성되도록 설정되어 있다.

<비트코인은 무한정으로 발행될까?>

비트코인은 무한정 발행이 불가능한 구조다. 비트코인의 발행 상한은 2100만 비트코인으로 정해져 있다. 그 이상은 신규발행이 이루어지지 않는다. 화폐가치를 유지하여 인플레이션을 억제하기 위해서이다. 비트코인 시스템은 거래를 승인한 컴퓨터(채굴자)에게는 보수로 새 비트코인을 발행한다. 신규발행은 1블록마다(약 10분 간격) 실시되며, 발행량은 21만 블록마다 반감하도록 설정되어있다. 이는 디플레이션을 연출하기 위해서라고 한다. 21만 블록은 약 4년간 발행되는 양이다. 그러므로 4년에 한 번씩 신규 발행량이 절반으로 줄어드는데, 이것을 반감기라고 부른다. 이런 식으로 계속 반감기를 맞이하게 된다면 2033년 즈음에는 총 발행량의 99%에 도달하고 2140년 쯤에는 발행이 완료될 예정이다.

<과거의 비트코인 가격 동향>

비트코인이 등장한 2009년, 한동안 비트코인은 시장가치가 없어서 가상화폐에 관심이 있는 일부 사람들끼리만 거래를 했다. 비트코인에 처음 가격이 붙은 시기는 2010년 8월 17일로 당시 1BTC는 0.0769달러(약 6엔)였다. 그 후 비트코인의 가치가 계속 상승하면서 가격도 상승하기 시작했다. 2013년에 13달러로 급격한 상승세를 보이더니 2013년 말에는 1100달러를 넘어섰다. 이 현상은 해외의 자본 유출 가속화가 원인으로 추정된다. 특히 자국 화폐인 위안에서 벗어나려는 중국 국민이 시장에 눈을 돌리다가 비트코인에 시선이 쏠렸기 때문이라고 분석한다. 따라서 중국에서는 다른 나라들과 달리 공적 금융기관의 가상화폐 취급을 제한했다.