블록체인 작업증명 알고리즘 - beullogchein jag-eobjeungmyeong algolijeum

암호화폐의 세계를 알아가면서 확실하게 배우는 세 가지 개념은 바로 분산 장부,블록체인 및 합의 알고리즘입니다.

이번 포스팅에서는 복잡하게 들리는 이 용어들의 개념을 짚어본 후 암호화폐로 온라인에서 수익을 올리기 위해 이 기술을 활용하는 방법에 대해 알아볼 것입니다.

분산 장부 시스템에는 중앙 서버가 없습니다. 분산 장부 시스템의 서버들은 지리적으로 분산되어 있어 각 서버는 네트워크에 정확한 사본을 저장하고 실시간으로 정보를 업데이트합니다.

대부분의 블록체인 네트워크에서는 작업 증명 또는 지분 증명 알고리즘을 활용하여 거래를 검증하고 네트워크 전반에 걸쳐 합의에 도달합니다. 이 알고리즘은 코드 라인으로 구성되어 있고,  거래가 사전에 설정된 조건을 충족할 경우 자동으로 거래를 완료합니다.

작업 증명과 지분 증명: 채굴자와 스테이커

작업 증명

작업 증명 합의는 블록체인 기술의 선구적 합의 메커니즘입니다. 작업 증명 네트워크에서 암호화폐를 채굴하는 채굴자들은 이 합의 메커니즘을 활용하여 거래를 확인하고 블록체인 네트워크에 새 블록을 추가할 뿐만 아니라 보안을 강화합니다.

채굴자들은 비트코인 네트워크의 복잡한 수학 퍼즐을 풀기 위해 연산 능력이 좋고 에너지 소비를 많이 하는 컴퓨터를 사용합니다. 거래를 검증하는 첫 채굴자는 새롭게 생성된 비트코인으로 보상을 받습니다.

수학 퍼즐은 거래 수, 채굴자 및 에너지 소비의 증가에 따라 더 복잡해 집니다.  이는 네트워크가 성장함에 따라 거래를 검증하고 높은 에너지 소비량을 뒷받침할 수 있는 더 강력한 노드가 필요하다는 것을 의미합니다.

거래를 하다 보면 컴퓨터 전력이 낮을수록 전력이 높은 컴퓨터 내의 노드보다 더 빠르게 거래를 검증할 확률을 감소시키기 때문에, 채굴 장비 및 전기비를 감당하기 어려워질 수 있습니다.

작업 증명 방식은 확장성 및 네트워크 거래 속도와 관련이 있기에, 블록체인 개발자는 블록체인 네트워크에서 거래를 검증하는 대안적인 방법을 모색하게 됩니다.

지분 증명

지분 증명 방식은 작업 증명 방식과는 매우 다릅니다. 스테이킹이란 블록체인 네트워크에서 특정 금액의 암호화폐 자산이나 코인을 잠궈 놓는 것을 의미합니다.  스테이킹 통해 거래를 확인하고 새 블록 생성하며 네트워크를 안전하게 유지할 수 있습니다.

네트워크는 스테이킹된 코인의 수에 따라 블록을 검증할 사용자를 무작위로 선택합니다. 단순히 코인을 보유하거나 작업 증명 방식처럼 복잡한 퍼즐을 푸는 대신, 스테이커는 네트워크가 거래 유효성 검사자를 무작위로 선택한 스테이커의 풀에 가입합니다.

무작위로 거래 유효성을 검사할 사용자를 뽑는 지분 증명 방식은 몇 명의 사용자가 인증 권한을 가지고도 네트워크를 이용할 수 없도록 하여 네트워크를 안전하게 보호합니다. 작업 증명 방식의 보상이 블록 보상을 수집하는 것이라면, 스테이커는 보상으로 네트워크 수수료를 챙깁니다.

코인 스테이킹 수익률은 더 많은 스테이커가 네트워크에 가입하고 코인을 스테이킹하도록 유인합니다. 스테이킹 하는 코인 수가 많을수록 다음 블록을 생성할 확률이 높아집니다.

지분 증명 방식은 작업 증명 방식처럼 전력을 많이 소비하고 열을 많이 발생시키지 않아 환경 친화적이라고 할 수 있습니다.

최초의 지분 증명 코인인 피어코인은 비트코인 네트워크의 확장성을 높이고 운영 비용을 절감하기 위해 2012년에 개발되었습니다. 지분 증명 방식은 보통 중급 내지 고급 프로그래밍 언어 지식이 필요한 작업 증명 방식보다 더 많은 스테이커를 우치할 수 있습니다.

지분 증명 방식의 장점과 스테이커가 되어 수익을 창출하는 법

지분 증명 방식은 블록체인 네트워크와 스테이커 모두에게 이점이 있습니다. 자, 이제 암호화폐로 온라인에서 수익을 창출하는 데 활용할 수 있는 스테이킹의 주요 장점을 알아볼까요?

1. 스테이킹은 채굴보다 저렴합니다.

스테이킹은 블록 유효성 검사 및 승인에 많은 전력이 소모되지 않습니다. 따라서 가상화폐 월렛과 코인만 있으면 더 아주 쉽게 스테이킹을 시작할 수 있습니다.

물론, 스테이킹 월렛을 실행하고, 스테이킹 코인을 선택하며 관리하는 방법 등 스테이킹에 관한 전반적인 지식이 필요하긴 합니다.

다수의 개발자들은 스테이킹을 통해 가상화폐 투자에 더 많은 사람들의 관심을 끌 수 있다는 것을 깨닫았습니다. 맞춤형 솔루션은 소극적 수입을 얻고자 하는 사람들이 소프트웨어, 하드웨어에 관한 지식 없이도 손쉽게 스테이킹 할 수 있도록 도와줍니다. 특히 입문자의 진입 장벽이 낮습니다.

MyCointainer는 최소한의 노력으로 스테이킹을 시작하여 수익을 올릴 수 있도록 도와드립니다. 저희는 사용자가 다양한 지분 증명 코인과 암호화폐를 활용하여 더 많은 수익을 올릴 수 있도록 다양한 기회를 제공합니다.

최소 또는 최대 예치금으로 스테이킹을 시작하여 수익률을 올릴 수 있습니다. MyCointainer 는 가상화폐 투자 기회를 잘 활용할 수 있는 방법을 알려드립니다. 스테이킹은 네트워크가 성장하고 보안을 유지하는 데 도움이 되며,  네트워크가 성장함에 따라 투자 수익률도 증가합니다.

2. 스테이커의 투자는 안전합니다

스테이킹은 블록을 두 번 검증하거나 해킹을 하는 등 네트워크를 조작하려는 사람들로부터 네트워크를 보호합니다.

스테이커의 투자 금액은 그동안 안전하게 유지되어 네트워크가 거래를 검증하는 동안에도 수익을 올릴 수 있습니다. 네트워크는 나쁜 의도를 가진 사용자들을 탐지하여 거래를 무효화합니다.

또한, 블록체인 네트워크는 분산되어 있어 해커가 블록을 더 자주 검증하기 위해서는 더 많은 코인을 스테이킹 해야 하기때문에 네트워크를 해킹하려면 돈이 많이 듭니다. 이렇게 설계된 스테이킹 구조는 해커가 악의적으로 공격을 할 수 없도록 네트워크를 보호합니다.

3. 스테이커의 수를 올리기가 쉽습니다.

일반인들은 암호화폐의 개념을 쉽게 이해하지 못합니다. 그리고 사람들은 이해하지 못하는 개념을 회피하려는 경향이 있죠. 투자에 관련한 개념을 모르는 것은 자신감과 연결된 문제니까요.

하지만 스테이킹은 단순합니다. 특히 코인을 스테이킹하여 투자하는 투자자의 경우 프로젝트를 백업하기만 하면 됩니다. 더 많은 투자자는 즉 네트워크에 더 많은 스테이커가 있다는 것을 의미합니다. 스테이커의 수가 많을 수록 스테이킹 풀이 확장되어 가상화폐의 가치가 높아지고 투자자에게 더 많은 보상과 이익이 돌아갑니다.

게다가, MyCointainer는 지분 증명 코인 목록에서 원하는 만큼 코인을 스테이킹하고 포트폴리오와 수익을 확장할 수 있는 암호화폐 월렛 한 개를 무료로 드립니다.

4. 코인을 스테이킹을 할 기회가 많습니다.

많은 블록체인 프로젝트는 지분 증명 합의 알고리즘의 가치를 깨닫고 해당 알고리즘을 사용하여 블록체인 네트워크를 점차 개발해 나가고 있습니다. 이러한 프로젝트 중 일부는 이미 수익을 창출한 경험이 있어 코인 가치가 높으므로 스테이커에게 더 높은 수익을 가져다 줍니다.

블록체인 업계는 여전히 초기 단계에 있기에, 투자자들에게 특별한 기회를 제공합니다. 작업 증명 채굴자는 하드웨어와 전기세에 지속적으로 투자해야 하지만, 스테이킹은 투자 수익을 높이기 위해서는 더 많은 코인만이 필요하기에 더 지속 가능한 투자방법이라고 할 수 있습니다.

결론

결론적으로, 코인을 사고 스테이킹 하는 등 가상화폐 투자에 일찍 뛰어들게 되면 더 많은 수입을 올릴 수 있을 뿐만 아니라 새로운 투자 기회를 찾아볼 수 있습니다.

스테이킹을 통해 앉아서 돈을 벌 수 있습니다. MyCointainer는 암호화폐 입문을 위한 플랫폼으로 자리잡고 있고, 암호화폐를 통해 수익을 올리는 것이 얼마나 쉽고 안전한지 직접 보여드립니다.

블록체인 시스템에서 블록이 체인으로 유지 (연결)되기 위해서는 합의 알고리즘이 필요한데요.

블록체인 시스템마다 합의 방식이 다를 수 있다는 것, 알고 계셨나요?

하나가 아니었어?!

합의 알고리즘에는 여러 종류가 있어요.
가장 많이 쓰이는 합의 알고리즘으로작업증명(Proof of Wokr) 지분증명(Proof of Stake)‘이 있어요.그 외에 중요도증명(Proof of Importance), 신뢰성증명(Proof of Believability), 권위증명(Proof of Authority) 등이 있고요.

🗳 블록체인 시스템을 선거로 가정해 볼게요.


합의 알고리즘에서 언급되는 OO증명에서 
증명은 보통 선거 (=합의)를 할 수 있는 투표인이 되기 위한 것 이에요. 투표인 명단에 내 이름이 올라와 있어야 투표를 할 수 있는 것 처럼요.

💡 투표인 명단 = 블록이 진짜인지 합의 할 수 있는 참여자, 합의자

지분증명은 시스템 안에서 투표를 잘할 거라고 기대할 수 있는 지분이 있음을 증명하는 것이에요.

블록 체인에 대해 이야기 할 때, 많은 사람들이 일반적으로 “채굴”을 생각합니다. 현재 가장 기본적인 채굴 방법은 작업증명(POW)와 지분증명( POS)입니다.

오늘은 작업증명(POW)에 대해 소개합니다.

작업증명(PoW) 이란?

작업증명(PoW, Proof of Work)이란 목표값 이하의 해시를 찾는 과정을 무수히 반복함으로써 해당 작업에 참여했음을 증명하는 방식의 합의 알고리즘입니다. 채굴(mining)을 통해 작업증명을 한다. .

작업 증명(PoW)은 비트코인의 기본 합의 모델인 블록체인 네트워크에 대한 합의 알고리즘입니다. 비트코인은 PoW의 사용을 최초로 이끈 암호화폐입니다.

작업 증명이라는 용어는 1999 년에 만들어졌습니다. “작업 증명 및 빵 푸딩 프로토콜” (저자 Markus Jakobsson 및 Ari Juels)이라는 기사에서 등장했습니다. 작업 증명이라는 개념은 “확인자”가 지정된 시간 경과시 수행 된 필수 컴퓨터 작업의 증거를 “확인자”에게 제공해야한다고 가정합니다.

PoW방식은 채굴자들은 채굴을 통해 작업증명을 하게 되며, 네트워크에 자신의 컴퓨터의 연산력(해시파워)을 제공하여 블록을 검증하고 체인에 연결합니다.

연산력이 높다는 것은 주어진 시간당 더 많은 작업증명을 수행할 수 있다는 의미이므로, 연산력이 빠르면 빠를수록 블록에 기록할 수 있는 권한이 더 부여됩니다.

작업증명은 별도의 채굴기가 필요하고 높은 연산력과 성능이 필요하기 때문에 대량의 전력이 소모됩니다.

또한 작업증명은 일반적으로 시간이 지날수록 조금씩 채굴의 난이도가 높아지며 디지털자산은 어느 시점의 한계치를 가지고 일정 수준으로 유지되기 때문에 점점 채굴 소요 시간이 늘어나게 되어 일반적인 채굴자는 채굴을 점점 채굴에 참여하기 어려워집니다.

주용 참여자

작업증명(PoW)는 두 가지의 주요 참여자가 있습니다: 바로 채굴자와 풀 노드 운영자입니다.

채굴자

채굴자는 다음 블록을 생성(10분 마다 생성됨)하고 이를 네트워크에 브로드캐스트하기 위해 경쟁적으로 문제를 푸는 네트워크 참여자들입니다. 이 각 10분의 라운드당 승리한 채굴자가 블록 보상(현재 12.5 BTC)과 블록의 트랜잭션 수수료 모두를 보상으로 받게 됩니다. 이러한 방식은 다음의 두 가지 주요 요소로 인해 블록 생성 과정에서 정직하게 행동하도록 추동하는 역할을 합니다.

풀 노드 운영자

PoW의 두 번째 객체는 풀 노드 운영자나 풀 노드를 실행하는 일반 사용자입니다. 풀 노드는 소프트웨어 클라이언트로, 비트코인 소프트웨어를 실행해 네트워크에서 트랜잭션과 블록을 자동으로 검증하고 생성합니다.

암호학적 증명과 비트코인의 합의 규칙을 사용하는 풀 노드 운영자는 네트워크의 상태에 대한 최종 검증인이자 네트워크의 역동성을 상징합니다. 풀 노드 클라이언트는 또한 마이닝 클라이언트가 될 수도 있으며, 클라이언트는 네트워크상의 유효하지 않은 블록과 트랜잭션을 거부합니다.

작동원리

비트코인은 발생한 모든 비트코인 ​​거래의 이력을 포함하는 공유 원장인 블록체인입니다. 이름에서 알 수 있듯 이 블록체인은 블록으로 구성되어 있습니다. 각 블록은 최신 트랜잭션을 저장합니다.

작업 증명은 비트코인 ​​블록체인에 새 블록을 추가하는 데 필요한 부분입니다. 블록은 작업 증명을 수행하는 생태계의 플레이어인 채굴자에 의해 활성화됩니다. 네트워크는 채굴자가 새로운 성공적인 작업 증명을 제안할 때마다 새 블록을 수락하며, 이는 대략 10분마다 발생합니다.

한편, 마이닝(채굴)이란 임의의 nounce 값을 대입해서 블록해시(blockhash) 결과 값을 생성하고 블록해시 결과 값이 제시된 Target보다 작은 블록해시값이 되도록 찾는 것입니다.

nounce 값을 0부터 1씩 증가시키면서 제시된 Target보다 작은 결과값이 나올 때까지 무한 반복작업을 수행해야 하며, 이러한 문제를 풀이하는 과정을 1초 안에 몇 번이나 수행할 수 있는지를 해시파워라고 합니다.

해시파워가 높은 마이너(채굴자)일 수록 더 많은 문제를 풀 수 있고 더 많은 문제를 풀 수 있는 채굴자가 새로운 블록을 찾을 확률이 높습니다. 따라서 PoW를 정의할 때 많은 일을 한 채굴자에게 더 많은 보상이 주어지는 방식이라고 표현합니다.

채굴난이도는 지속적으로 높아지고 시간마다 채굴 될 수 있는 블록이 한정되어 있기에 이제는 개인이 채굴을 하는 것이 거의 불가능 합니다.

기업들은 더 많은 블록을 채굴하기 위해 해시파워를 유지해야하고 이를 위해 고사양 장비가 필요하다 보니 과도한 전력소모가 발생하게 되었습니다.

비트코인으로 인한 환경문제가 제기 되는 것도 이러한 채굴을 위한 전력 소모 때문입니다.

작업 증명(PoW) 특징

작업증명 방식의 합의 알고리즘은 어떤 트랜잭션이 발생했을 경우 해당 트랜잭션이 유효한 트랜잭션인지에 대한 합의 방법 및 새로운 블록이 진짜인지, 가짜인지에 대한 검증을 수행합니다.

채굴

마이닝(Mining, 채굴)은 쉽게 말하면 암호화폐의 거래내역을 기록한 블록을 생성하고 그 대가로 암화화폐를 얻는 행위를 말한다. 채굴은 임의의 논스(Nonce) 값을 대입하여 얻은 결과 값이 제시된 타겟보다 작은 결과 값이 나올 때까지 무한 반복 작업이 실행됩니다.

이러한 수학 문제를 풀이하는 과정을 1초에 몇 번이나 수행할 수 있는지에 대한 수치 정보를 해시파워라고 표현합니다.

해시파워가 높다는 것은 주어진 시간당 더 많은 문제를 풀어낼 수 있다는 의미이며 이에 따라 새로운 블록을 찾을 확률이 더 높아집니다. 결국 높은 해시파워를 가진 채굴자는 확률적으로 더 많은 보상을 받게 됩니다.

작업 난이도

작업 난이도는 논스값 계산의 어려운 정도를 나타냅니다. 작업 난이도는 블록 헤더 정보에서 bits라는 값으로 조절됩니다.

난이도는 2,016개의 블록이 생성되는데 소요되는 시간이 평균 시간인 20,160분보다 적게 걸리면 난이도가 올라가고, 오래 걸리면 낮아지는 방식이다, 대략 20,160분 주기로 전체적으로 평균 10분이 소요되는 하나의 난이도가 전체에 적용됩니다. 

보상

보상은 새로 발행되는 비트코인과 해당 블록에 포함되는 거래의 거래 수수료의 합이다.비트코인의 새로운 발행은, 채굴자가 블록을 처음 구성할 때 채굴자의 지갑으로 일정량의 비트코인이 입금되는 거래를 그 블록의 첫 거래(generation transaction)로 추가하는 방식으로 이루어집니다.

새로 발행되는 비트코인의 시작은 50BTC이다. 그 후 21만개의 블록이 블록체인에 추가될 때마다 반감기를 겪게 됩니다. 거래 수수료는 각 거래 당사자끼리 자율적으로 정할 수 있습니다. 또한 거래 수수료는 거래가 블록에 추가되는 우선 순위를 결정하는데 입력 값으로 작용하기도 합니다.

작업증명(PoW)의 장점 및 단점

장점

•최소 가격대 형성이 확실하게 정해져 있음

•강력한 보안성

•서비스 남용을 쉽게 방지

단점

•채굴난이도가 높아지면서 연산에 필요한 고사양 장비가 많이 필요하고, 과도한 전력소모로 인한 에너지 낭비가 커짐

•채굴난이도가 높아지면서 개인 채굴자는 채굴을 할 수 없는 수준까지 옴

•지속적으로 해시파워를 유지해야 함

•채굴하는 업자끼리의 단합 문제

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