본문 바로가기
경제경영

비트코인과 이더리움 채굴 PoW vs. PoS 방식 장단점

by 아카식 레코드 777 2022. 11. 5.

 

비트코인 이더리움 리플
비트코인 이더리움 리플

 

비트코인과 이더리움 등 암호화폐 시장이 지지부진 한 가운데 이더리움이 기존 pow와 pos를 병행하는 방식에서 pos로 전환하였습니다. 그러면 코인투자자들에게  이 소식은 좋은 소식일까요? 아니면 나쁜 소식일까요? 그러려면 우선 pow와 pos에 대해서 알아보아야 합니다. 

 

 

■ PoW

pow는 proof of work의 약자입니다. 작업증명 방식이라는 뜻인데 쉽게 이야기하면 전기를 투입해서 코인을 채굴하는 것입니다. 

 

사실 엄밀히 따지면 채굴이라 표현보다는 수학문제를 푸는 쪽에 가깝습니다. 비트코인 채굴을 알려면 일단 간단하게 블록과 해시함수를 알고 있으시면 됩니다.

 

요리로 비유하자면 블록(헤더 데이터+거래 데이터)은 감자, 고구마, 고기 등 '요리 재료'라고 생각하시면 됩니다. 그리고 해시함수(예전 도라에몽 만화에 나오는 '조리기구')라고 생각하시면 되겠습니다. 즉, 요리 재료를 넣으면 조리기구에서 어떤 게 나올지 모릅니다. 

 

재료배합을 잘하면 훌륭한 요리가 나오지만 그렇지 않으면 못 먹는 요리가 나옵니다. 만약 훌륭한 요리가 나오면 먹는 사람이 좋아하니까 돈을 지불하겠죠? 이 돈을 비트코인으로 지급합니다. 

 

그런데, 훌륭한 요리를 탄생시키는 재료배합을 찾는게 쉽지 않습니다. 블록에 0부터 계속 숫자를 해시함수에서 값이 앞자리 0이 19개가 나오면 훌륭한 요리가 나오는 것입니다. 그러면 비트코인을 보상으로 받습니다.

 

처음 해시함수 값은 0이 8개만 있어도 되었는데 현재는 0이 19개여야 합니다. 즉 채굴이 진행되면서 난이도가 어려워졌기 때문에 그렇습니다.

 

참고로 0이 한 개 증가할 때마다 채굴이 16배 어려워집니다. 현재는 16의 11승이니까 약 17조배 채굴 난이도가 어렵다고 보면 됩니다. 이 말은 전세계 블록체인 네트워크의 채굴하는 사람들 가운데 10분에 1명 정도만 정답을 찾을 수 있게 조절된 난이도입니다. 

 

위와 같은 난이도를 풀어서 0이 19개인 값을 찾아야 비트코인을 보상으로 받을 수 있는데 이 난이도를 풀려면 현재 컴퓨터로 해야하며 당연히 성능 좋은 컴퓨터를 돌리기 위해서 전기료를 엄청 써야합니다. 

 

■ pow의 장점은 무엇일까요? 

 

비트코인을 채굴할 때, ASIC이라는 하드웨어 기계에 SHA-256이라는 소프트웨어 해시함수 프로그램을 사용합니다. 기계마다 다르지만 90TH/s(90테라 헤시) 연산 능력을 가지고 있습니다. 1TH/s는 1초에 1조번의 연산능력을 가지고 있습니다. 따라서 90TH/s는 1초당 90조번의 연산능력을 가지고 있습니다. 

 

비트코인에 참여한 총 컴퓨터 파워는 시간이 지나면서 늘어나지만 현재는 1억 5800만 TH/s입니다. 

 

만약 비트코인을 해킹하고 싶다면 총 컴퓨터 파워의 반을 넘게 가지고 있으면 됩니다. 약 7900만 TH/s의 파워를 가지고 있어야 하는데 비용으로 치면 5조원 정도 있으면 해킹할 수 있습니다. 근데 그 정도 금액을 갖고 있는 사람은 없습니다. 

 

더군다나 ASIC 기계 물량의 한계도 있어서  해킹에 안전합니다. 다만, 비트코인 자체가 해킹당하는게 어렵다는 것이지 지갑이나 거래소가 해킹 당해서 비트코인을 강탈 당하는 건 다른 문제입니다. 

 

그래서 비트코인 자체는 해킹에 안전하다고 볼 수 있습니다. 

 

해킹에 대해서 또 하나는 비트코인을 해킹하려면 해커도 똑같이 pow를 통해서 전기를 많이 써야하는데 해시함수 값을 못 찾으면 전기세만 낭비하는 꼴입니다. 

 

■  pow의 단점은 무엇일까요? 

 

비트코인을 채굴하는 난이도가 어려워지기 때문에 전기료를 엄청 많이 씁니다. 게다가 채굴 난이도가 어려워지면서 많은 채굴자들이 그룹화를 통햇 풀을 통해서 채굴을 합니다. 대신 비트코인을 나누어 가집니다. 

 

이 풀들은 5개 정도가 많은 힘을 가지고 있는데 비트코인을 업데이트 할 때 자신들에게 손해가 되는 것은 안 할 가능성이 높습니다.

 

다만 비트코인의 경우 이미 완성된 제품이라서 많은 업데이트는 필요 없습니다. 

 

또 하나는 pow는 전기를 많이 먹는 하마여서 전기세가 싼 곳에 채굴장을 짓습니다. 그래서 채굴장이 분산된 것이 아닌 전기세가 싼 곳에 집중화 된 경향이 강합니다. 

 

그리고 전기를 많이 먹으니까 각국이 별로 좋아하지 않습니다. 다만, 이것은 논쟁이 있습니다. 

 

우선 발전소를 보아야합니다. 발전소를 상시 가동하는 것과 그렇지 않은 것 중 어떤 것이 전기세를 잘 먹지 않으까요?

 

여름철 에어컨을 예시로 들면 계속 꾸준히 에어컨을 틀어놓은 것이 에어컨을 켰다가 껐다하는 것보다 오히려 전기세가 낮다고 합니다. 발전소도 마찬가지입니다. 다만 계속 발전소를 돌리면 전기가 낭비되고 저장도 할 수 없으니까 문제가 됩니다. 그래서 발전소를 상시 가동할 수 없는 것이죠. 

 

그런데 pow를 절대적으로 옹호하시는 분들은 비트코인 채굴을 통해서 이 문제를 해결할 수 있습니다. 여름과 겨울철에는 전기를 많이 쓰니까 평소처럼 발전소가 전기를 많이 쓰고 비트코인 채굴을 안 하면 된다. 그리고 봄과 가을처럼 전기를 많이 안 쓰는 계절에는 발전소는 전기를 가동하되, 비트코인을 채굴하는 것이 일석이조라고 말합니다. 

 

그래서 pow 방식이 오히려 전기를 낭비하는 것이 아닌 더 효율적으로 쓸 수 있다고 말합니다. 물론 실제로 지키는지 여부가 중요하기 때문에 논쟁이 있기는 합니다.  

 

■  PoS

pos는 pow랑 다르게 블록을 형성하는 권한을 코인을 갖고 있는 사람들에게 랜덤으로 줍니다. 다만 코인을 일정 개수 이상 갖고 있어야 블록 형성 권한을 줍니다. 이더리움의 경우 32개인가 갖고 있어야 블록 형성 권한을 줍니다.

 

블록 형성 권한을 가지는 자를 '벨리데이터'라고 하며 이 벨리데이터가 어떤 식으로 권한이 배정되는지 랜덤 값이며 예측할 수 없어야 합니다.

 

이 블록을 형성 권한을 가진 벨리데이터는 소수이며 다수의 권한을 받지 못한 이들은 블록을 잘 만들고 정확한 트랜잭션을 추가하는지 검사하는 역할을 합니다. 

 

검사하는 자들도 약간의 보상이 주어져서 풀이 따로 만들 필요없다는 장점도 있습니다. 

 

그리고 지분즘명에서는 코인의 개수가 투표의 권한과 같습니다. 

 

 

■ pos의 장점은 무엇일까요? 

pow처럼 ASIC같은 고성능 컴퓨터가 없어도 되기 때문에 연산경쟁이 없습니다. 따라서 어느 정도 수준의 컴퓨터로도 충분히 운영이 될 수 있습니다.

 

그래서 지역적 집중화라든지 에너지 낭비 문제가 상대적으로 낮습니다. 물론 이에 대해서 여전히 논쟁이 있기는 합니다. 

 

pos 방식도 코인의 개수가 투표의 권한과 마찬가지라고 말씀드렸는데 코인을 반 이상 갖고 있으면 해킹할 수 있습니다. 다만 시가총액이 얼마인지가 중요합니다.

 

즉 가격이 높고 시가총액이 큰 코인일수록 해킹은 어렵다고 볼 수 있습니다.

 

■  pos의 단점은 무엇일까요? 

pos는 코인 개수가 투표의 권한과 같습니다. 그런데 암호화폐가 잘 분산되어 있지 않는 블록체인은 중앙화 될 우려가 큽니다.

 

pow는 논스 값(요리배합)을 형성하면서 온라인이라는 것을 증명하지만 pos에서 벨리데이터들은 온라인이 아닐 수 있다는 문제가 있습니다. 

 

체인이 갈라지면 pow는 하나를 선택해야 하지만, pos는 두 군데 전부 암호화폐가 있어서 두 개 다 선택할 수 있다는 문제가 있습니다. 그러면 코인이 두 개 생기는 것이라서 생태계를 혼란에 빠지게 합니다. 

 

이더리움의 경우 온라인이 아니거나 체인이 갈라질 때 두 군데 다 선택하는 벨리데이터의 이더를 차감하는 방식을 사용해서 방지하기도 합니다. 다른 코인을 잘 모르겠군요. 

 

 

 

어떤 채굴방식이 더 낫다고 말하기는 어려운 것 같습니다. 왜나하면 코인의 가격과 속성에 따라서 맞는 채굴방식이 다르기 때문이라고 생각합니다. 

 

 

 

 

 

 

 

댓글0