비트코인 사용원리

마지막 업데이트: 2022년 2월 24일 | 0개 댓글
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에티 ETI

최근 비트코인, 이더리움 등 가상화폐 투자로 짧은 시간에 돈을 많이 번 사람도, 많이 잃어버린 사람도 생겼다는 소식은 들으셨을 것입니다. 이러한 가상화폐는 블록체인이라는 기술을 활용하며 만들어졌습니다.

저희 에티에서도 이전에 블록체인과 관련하여 다음과 같은 기사를 쓴 적이 있습니다.

이번 뉴스에서는 1)블록체인 기술의 원리를 최대한 간단하게 설명하고, 다음 뉴스에서는 2)비트코인과 채굴 작업에 대해 이해를 해보려고 합니다. 그리고 이번 연재의 마지막으로는 3) 블록체인 기술 활용 스타트업 현황과 향후 전망에 대하여 소개해드리고자 합니다.

블록체인이란 무엇인가?

기존에 거래 내역을 기록할 때, 은행과 같은 제3기관이 중앙에서 거래 내역을 기록하고 관리를 하였으나, 블록체인은 '공공거래장부' 형태로 네트워크에 참여하는 사람들 모두가 기록하고 관리하는 것이라 할 수 있습니다.

예를 들어 한 때 유행했던 싸이월드의 경우 도토리라는 가상화폐를 싸이월드라는 회사(중앙장치)에서 발행하고 관리를 하였습니다. 단, 블록체인 기술을 사용한다면 이러한 중앙장치가 존재하지 않아도 안전성, 보안성 등을 확보할 수 있게 됩니다.

출처: https://openwt.com; 기존의 중앙장치 의존형 거래 방식과 블록체인 방식의 대조

블록체인(Blockchain)을 이해하려면, 이름에서 알 수 있듯이 '블록'을 '체인'으로 엮는 것에 대해 생각하시면 됩니다. 그렇다면 우선 '블록'이란 무엇일까요?

온라인 상에서 어떤 주체끼리의 거래 데이터가 기록되는 장부를 블록이라고 합니다.

그리고 이러한 블록들은 형성된 후 시간의 흐름에 따라 순차적으로 연결되어 '체인'구조를 가지게 됩니다.

즉 이러한 거래 정보가 사슬처럼 묶여 존재하면, 이것은 하나의 장부(모든 기록이 거래 되어 있는 책과 같은 역할)를 의미하게 되고, 이 장부를 '중앙장치'에서 관리하는 것이 아니라 네트워크 참여자들에게 공개, 분산하여 관리하게 됩니다. 아래 그림 설명을 참고 하시기 바랍니다.

원리를 이해하시기 위해서는 이 부분이 중요합니다. 거래 데이터를 기록한 블록은 네트워크 내 모든 참여자에게 전송이 되고, 모든 참여자가 해당 블록이 '타당한' 거래라고 승인을 해야만 기존의 블록체인에 연결 될 수 있습니다. 그리고 이렇게 연결된 블록체인은 영구히 저장되기 때문에 누가 임의로 수정을 하는 것은 불가능에 가깝습니다.

블록체인 기술은 정말 안전할까?

블록체인이 보안성을 가지는 원리는 다음과 같습니다.

어렸을 때 레고 블럭을 쌓았던 경험을 생각해보면 더욱 이해가 쉬우실 것입니다. 블록을 쌓다가 중간에 한 블록의 색깔을 아래처럼 바꾸고 싶다면, 그 부분만 억지로 빼낼 수는 없을 것입니다. 즉, 위쪽의 블록들을 모두 빼내고 원하는 색깔의 블록으로 바꿔준 후 다시 윗 부분을 쌓아야 합니다. 아래의 유명한 그림으로 설명을 드리겠습니다.

1) 위 그림에서 90개의 블록이 만들어져 있고, 모든 참여자들이 새로운 블록(91번째)에 대해 타당성을 확인하는 작업을 하고 있다고 가정해 봅시다.

2) 그럴 때 어떤 해커가 74번째 블록에 담긴 거래기록을 임의로 수정하고자 한다면,

3) 블록체인은 체인 구조로 되어있기 때문에 90번째부터 75번째 블록까지 모두 수정해야만, 74번째 블록에 접근하여 수정 할 수 있습니다. 즉 18개의 블록을 만드는데 소요된 모든 컴퓨팅 비용을 감당해야 하며,

4) 이러한 작업을 모든 사용자가 91번 블록에 대한 타당성 검사를 완료하기전에 끝내야 하기에 사실상 불가능에 가까운 일입니다.

이 설명만 들으면 여전히 의문이 하나 남습니다. '한 블록에 대해 작업을 한다는 것이 무엇인가? 이게 왜 어렵다는 것이지?' 이제 마지막으로 해시함수(Hash Function)를 이해하시면 됩니다.

해시함수에 대해 이해하기

암호학에서 자주 사용되는 해시함수에 대해서 설명을 드리겠습니다. 해시함수란 한쪽 방향의 계산은 매우 쉬우나, 그 역방향의 계산을 하는 것은 매우 어려운 함수입니다. 즉, Y=F(X)라는 함수가 있을 때, X에 따라 일정한 Y값이 나오지만, Y값을 보고서 X값(입력값)이 무엇이었는지는 매우 알기 어려운 경우를 말합니다. 또한 해시함수 중 Input은 랜덤한 길이의 text를 받으나, 함수의 결과값(해시값)으로는 항상 일정한 길이의 값을 갖는 해시함수가 있습니다.

Mod 함수 자체만으로 고정된 길이의 해시값을 갖지는 않지만, 예로 들어 해시함수를 조금 더 쉽게 이해해보겠습니다. Mod3의 의미는 어떤 X를 3으로 나누었을 때 나머지를 Y라고 정의하는 것입니다.

즉 Y=Mod3(X) 라고 표현할 수 있습니다. 실제로 X가 7이면 Y=Mod3(7)=1 이 되게 됩니다. 7을 3으로 나눈 나머지가 1이기 때문입니다.

X->Y 방향: 이 처럼 X를 알면 Y를 쉽게 알 수 있으나,

Y->X 방향: 3으로 나누어 나머지가 1이 되는 X값은 너무 많아 찾기 어려워 집니다.

이 때, 'Y값은 8보다 작다' 라고 알려주면 조금 더 답을 찾는 속도가 빨라질 수 있습니다. 이처럼 조건을 주는 것을 '해시 조건 완화'라고 부릅니다.

그런데 이러한 '해시 조건 완화'를 위해 컴퓨터에서는 bit의 개념을 사용하기 때문에 앞의 몇개의 0이 있는가를 가지고 조건 완화를 할 수 있습니다.

컴퓨터는 2진수로 세상을 이해한다고 들은 적이 있으시죠? 해시함수의 결과값이 고정된 길이(4bit, 즉 4자리의 2진수)로 표현 된다고 예를 들겠습니다.

위에서 말한 8보다 작다는 조건은 '4bit 길이의 숫자 중 맨 앞자리가 0인 숫자이다' 라고 바꿔 말 할 수 있게 됩니다.

즉, 이렇게 0이 지속되다가 1이 되는 순간을 체크하는 것을 해시 함수에서 'Nonce'라고 부릅니다.

일반적으로 블록체인에서 해시함수는 공개표준 함수 중 SHA-256라는 함수를 사용하고 있으며, 256bit중 앞의 40자리를 0으로 채우고, 나머지 216자리를 조정하도록 되어 있습니다. 즉 어떤 숫자나 텍스트를 입력하면, SHA-256 해시함수는 항상 256비트로 이루어진 2진수 값을 출력하게 됩니다.

그런데 비트코인의 경우, 공식사이트에서 일정한 텍스트를 네트워크 내 사용자에게 보내줍니다. 그리고 이 텍스트의 해시함수 실행 결과가 특정 공식적으로 정해져 있는 값보다 작으면, 블록 생성이 되는 구조입니다. 하지만 실제로 답을 독점할 수 없도록, 매번 입력하는 텍스트 앞에 임의의 텍스트를 추가하도록 해놓았습니다. 즉 변경되어서는 안 되는 거래 정보에 랜덤으로 바꿀 수 있는 텍스트를 추가하여 알맞은 해시값이 나오게 하는 랜덤 텍스트를 찾아 내야 하는 것입니다. 이러한 랜덤 텍스트를 Nonce라고 부르게 됩니다. 그렇게 다양한 임의의 텍스트를 추가하여 실행하다가, 모든 조건을 맞추는 Nonce를 찾아내는 순간 블록이 추가가 되는 형태입니다.

즉, 블록체인에서 블록들은 자신들의 Nonce값을 찾고, 이전 블록들의 해시값 Y를 가지고 있게 됩니다. 그렇다면 앞서 말한 블록90번에 91번이 추가 될 때 각각 어떤 정보를 가지고 있는지 살펴 보겠습니다.

블록90의 구성 요소

출처: https://brunch.co.kr/@ppineapple17/8

1)블록89의 해시값(89번째 거래내역의 암호화 결과, 즉 이것이 바로 해시함수의 결과인 Y값)

2)블록90의 내용을 암호화한 값, 즉 해시값

3)블록90의 앞 자리가 40비트가 비트코인 사용원리 되는 Nonce값 (복호화 시 필요한 내용임)

이때 새로운 블록91이 추가가 되려면 블록91의 Nonce값을 정확히 찾아내야 합니다. 즉, 내트워크 내 여러 사람이 가능한 Nonce값들을 대입하며, 실제로 해시값의 앞 부분 40bit가 0이 되는 Nonce를 발견해야만 합니다. 이렇게 Nonce값을 찾아내게 되면, 새로운 블록91은 기존 블록체인에 연결되게 됩니다.

즉, 블록91이 추가가 되려면 블록90의 해시값과 블록91의 알맞은 Nonce를 조합 후 해시함수에 입력하여 새로운 해시값(앞의 자리 40bit가 0이 되는)을 찾아야 된다는 것입니다.

그런데 이러한 작업은 통상적으로 많은 컴퓨팅 양이 필요하게 되고, 한 명의 해커가 기존 네트워크보다 더 강력한 컴퓨팅 파워를 가지고 있지 않은한, 더 많은 작업량 (18개 수정=18개의 nonce값 찾아내기)을 동일 시간 내(비트코인은 10분마다 전 세계 거래기록을 동기화하므로, 이 안에 모든 해킹 작업을 끝내야 함)에 할 수 없기 때문에 사실상 해킹이 불가능하다고 하는 것입니다. 실제로 2016년 기준으로 비트코인 네트워크에 투입되는 컴퓨팅 파워는 1958만 3587 페타플롭스라고 합니다. 세계에서 가장 바르다는 중국 Tianhe-2호기의 계산력이 33.8 페타플롭스 임을 고려하면, 어떤 슈퍼컴퓨터 소유자가 전체 네트워크의 컴퓨팅 파워를 능가하는 것은 사실상 불가능한 일이라고 볼 수 있는 것입니다.

정리하면, 블록의 길이가 길어 질수록, 블록의 신뢰도는 증가하게 됩니다. 이러한 강력한 보안성을 바탕으로 블록체인 기술이 각광을 받게 되었다고 이해하시면 됩니다.

다음 회에서는 이러한 블록체인의 기술이 비트코인 사용원리 어떻게 비트코인이란 가상화폐를 탄생시켰고, 사람들이 최근 '채굴'이라고 부르는 과정에 대하여 소개드리도록 하겠습니다.

비트코인의 암호화 원리

◆ 비트코인은 2009년에 ‘나가모토 사토시’라는 익명의 프로그래머에 의하여 개발된 가상의 화폐이자 이 화폐가 작동하는 방식이다. 쉽게 말해 ‘싸이월드 도토리’, ‘네이버 캐시’, ‘카카오톡 초코’와 같이 실제 돈은 아니지만 물건을 사거나 서비스 이용료를 결제할 수 있는 돈이다. 그런데 이런 돈과 비트코인의 가장 큰 차이점은 발행처이다. 현실세계에서 사용하는 실물화폐는 화폐의 거래를 담당하고 통화량을 조절하는 은행이 있다. 이를테면 우리나라의 경우 한국은행이 그런 은행이다. 또 ‘싸이월드 도토리’, ‘네이버 캐시’, ‘카카오톡 초코’ 등도 발행하는 곳과 사용하는 곳이 분명하다. 그러나 비트코인은 사용처는 있으나 발행처나 통화량을 조절하는 관리기관이 없다. 즉, 비트코인은 누구나 발행할 수 있고 누구나 사용할 수 있는 신개념의 화폐이다.

◆ 비트코인은 은행이나 환전소를 거치지 않고 당사자들끼리 직거래를 하기 때문에 수수료가 낮거나 없다는 장점이 있다. 하지만 사이버공간에서 직거래는 돈은 지불했는데 물건을 보내주지 않는 것과 같은 사고와 사기의 위험이 따른다. 따라서 가상의 화폐인 비트코인으로 거래를 할 때는 반드시 거래에 대한 신뢰가 필요하다.

◆ 공개열쇠방식은 두 소수(1과 그 수 자신 이외의 자연수로는 똑 떨어지게 나눌 수 없는 자연수) p,q가 주어졌을 때, 그 두 소수의 곱 m(=pq)은 쉽게 구할 수 있지만 어떤 두 소수의 곱 m이 주어졌을 때 m이 어떤 두 소수의 곱인지 알기 어렵다는 것에서 착안한 방법이다. 즉, 공개열쇠방식은 누구나 한쪽 방향으로는 쉽게 들어갈 수 있어도 특정한 사용자 이외에는 되돌아올 수 없는 이른바 덫문(trapdoor)과 같은 장치가 마련되어 있다.

이와 같은 원리를 기초로 정보를 암호화하여 보호하는 방식이 비트코인을 주고받을 때 사용되는 공개열쇠암호방식이다. 두 소수의 곱 m을 공개할 때는 두 소수 p, q가 각각 100자리 이상인 소수를 사용한다. 실제로 공개열쇠암호방식이 처음 발표되었던 1977년에 사용한 m은 다음과 같다.

그 당시 알려진 인수분해 알고리즘을 이용하여 m을 인수분해 하는데 4천조 년이 걸릴 것으로 예상했으나 1994년에 개량된 인수분해 알고리즘이 발표되어 다음과 같은 m의 두 소인수 p, q를 구했다.

따라서 비트코인에서 사용하는 공개열쇠암호방식에는 보다 더 큰 소수들이 필요하게 되었고, 오늘날에는 앞의 p,q보다 훨씬 큰 소수를 이용하고 있기 때문에 사이버공간에서 비트코인으로 거래를 할 수 있는 것이다.

비트코인 ATM 사용 방법

온라인에서 암호화폐를 구매하는 많은 방법이 있지만, 당장에 많은 현금을 즉시 교환하고자 한다면 어떻게 해야 할까요? 정석적인 방법은 현지 은행에 현금을 입금하고, 거래소에 가입하고, 신원 인증을 마친 다음, 계정에 자금을 충전하고, 거래소에 자금이 충전되기까지 기다린 다음, 마침내 암호화폐를 구매할 수 있을 것입니다.

하지만 상당히 복잡한 절차가 아닐 수 없습니다. 여러분의 법정화폐를 지불하면 비트코인이 튀어 나오는 마법의 자판기가 있다면 좋지 않을까요? 좋은 비트코인 사용원리 소식이 있습니다! 바로 비트코인 ATM입니다. 이번 글에서는 이를 사용하는 방법에 대해 알아보도록 하겠습니다

익명으로 비트코인(BTC)을 구매하는 가장 간단한 방법 중 하나는 바로 비트코인 ATM입니다. 이번 글에서 우리는 실제 ATM에서 현금으로 비트코인을 구매하는 과정을 구매 전, 도중, 후로 나눠 살펴볼 것입니다.

비트코인 ATM이란 무엇인가요?

비트코인 ATM은 은행 계좌에 현금을 입금할 때 사용하는 보통의 ATM과 기능적으로 유사합니다. 일반 ATM은 여러분의 현금을 받고, 이를 다른 이에게 지불할 수 있는 IOU와 함께 여러분의 은행 잔고를 업데이트합니다.

비트코인 ATM의 경우, 현금이 비트코인으로 교환되어 여러분의 비트코인 지갑에 직접 입금됩니다. 비트코인 ATM에서 일부 알트코인을 구매할 수도 있으며, 특정 ATM의 경우에는 암호화폐를 현금으로 판매할 수도 있습니다!

가장 먼저 준비해야 할 것은 구매한 비트코인을 수령할 수 있는 지갑을 설정하는 것입니다. 안드로이드 및 iOS 기기에서 사용할 수 있는 많은 지갑이 존재하며, 이번 설명에서는 트러스트 월렛을 사용할 것입니다. 그러나 다른 지갑도 진행 과정은 유사합니다.

지갑 앱에서 공개 주소를 찾습니다. 대부분의 앱에서는 “받기” 버튼을 클릭하면 해당 주소가 표시됩니다. 여기서는 설명을 위해 QR 코드를 사용할 것입니다. 여러분이 여러 가지 암호화폐를 지원하는 지갑을 사용한다면, 구매하고자 하는 통화와 일치하는 공개 주소인지 꼭 확인하시기 바랍니다(여기서는 BTC).

다음으로 비트코인 ATM 장소를 찾아야 합니다. 우리는 비트코인 ATM이 있는 곳으로 실제로 이동해야 합니다. 다행히도, coinatmradar.com에서 비트코인 ATM 위치를 찾는 데 도움이 되는 간편한 반응형 도구를 사용할 수 있습니다. 검색 창에 원하는 지역을 입력하면 근처에 있는 기기들이 표시됩니다.

핀을 클릭하면 비트코인 사용원리 ATM의 장소에 대한 정보와 지원하는 통화가 표시됩니다. “자세히 보기”를 클릭하여 가격, 수수료, 운영 업체 세부사항 및 다른 사용자의 평가를 확인할 수 있습니다.

여러분은 최근 평점이 좋고, 운영자 연락처 정보가 표시되며, 가격 및 수수료를 알 수 있는 ATM을 선택하고 싶을 것입니다. 가짜 기기도 존재하기 때문에, 이러한 데이터를 통해 일종의 진위 여부를 어느 정도 가려낼 수 있습니다.

코인 구매하기

이제 우리는 한 손에는 모바일 지갑을, 다른 한 손에는 현금을 쥐고 비트코인 ATM 앞에 서있습니다. 버튼을 누르기 전, 기기가 어떻게 작동하는지 확인하는 것이 좋습니다. 기기마다 조금씩 구성(또는 모양)이 다르나, 기본적으로 기능은 동일합니다. 여기서는 위 사진에 있는 기기를 사용해보겠습니다.

오른쪽에 비트코인을 구매 또는 판매하는 방법을 안내하는 터치스크린이 있습니다. 이는 기기가 제공하는 현재 교환 가격을 보여주며(대략 9,100 유로), 구매할 경우 가격은 대략 9,900 유로입니다(참고: coinmarketcap.com을 확인한 결과 전체 비트코인 시장 평균 가격은 대략 9,600 유로였습니다. 이러한 금액 차이가 비트코인 ATM이 수익을 창출하는 방법입니다).

왼쪽 옆에는 법정화폐를 입금 및 수령하고, 영수증이 출력되고, 주소 입력을 위한 QR 리더기가 있습니다.

터치스크린에서 오른쪽(구매 영역)에서 구매를 선택(우리는 현재 알트코인이 아닌 비트코인을 구매 중입니다)합니다. ATM 기기마다 선택 방법이 다를 수 있지만, “비트코인 구매” 옵션을 더 잘 보여주기 위한 외관적인 차이에 불과합니다.

  1. ATM의 QR 리더기에 비트코인을 전송받을 여러분의 지갑을 스캔하여, 기기에서 구매한 비트코인을 수령할 주소를 입력합니다.
  2. 기기에 표시되는 영문과 숫자 조합의 주소가 여러분의 지갑 앱에 표시된 것과 정확히 일치하는지 확인합니다.
  3. 기기에 현금을 입금합니다.
  4. 트랜잭션이 블록에 포함되기 위해 지불할 마이너 수수료를 설정합니다(참고: 모든 ATM 기기에 해당 기능이 있는 것은 아닙니다). 더 많은 비용을 지불할수록, 더 빠르게 승인이 이뤄집니다.
  5. 구매를 승인하여 거래를 완료합니다.
  6. 문제가 발생할 경우를 대비하여, 영수증을 챙깁니다.

이제 비트코인 네트워크에 해당 결제가 전송되고, 여러분의 지갑에 비트코인이 입금될 것입니다. 비트코인은 블록에 먼저 추가되기 전까지 여러분의 지갑에 바로 표시되지 않는다는 점을 참고하시기 바랍니다. 보통 하나의 트랜잭션이 “완료”된 것으로 간주되려면, 여섯 번의 승인이 필요합니다. 비트코인 네트워크의 경우, 한 번의 승인에는 10분가량이 소요됩니다.

구매 후에는 비트코인 블록 탐색기(Blockchain.com와 같은)에 수신 주소 또는 트랜잭션 ID를 검색하여 여러분의 트랜잭션 처리 과정을 살펴볼 수 있습니다. 지갑 앱에 따라 5~15 승인 이후 지갑 잔고에 비트코인이 입금되는 것을 확인할 수 있습니다.

첫 한 시간 내에 최소 1 승인이 진행되어야 합니다. 몇 시간이 지나도 승인이 진행되지 않는다면, ATM 기기 담당자에게 즉시 연락하여, 지연에 합당한 기술적 이유가 있는지 확인해야 합니다.

비트코인 ATM은 현금으로 비트코인을 비트코인 사용원리 간편하게 구매할 수 있는 방법입니다. 여러분은 은행 이체나 신용 카드를 사용해 신원 정보를 첨부하지 않고도 비트코인을 구매할 수 있습니다.

ATM 운영 회사는 외환 거래 운영 회사와 유사하게 현재 비트코인 시장 가격을 비교하여 구매/판매 가격을 다르게 제시하곤 합니다. coinatmradar.com과 같은 온라인 도구를 사용하여 합리적인 수수료를 부과하는 믿을만한 ATM 기기를 찾아볼 수 있습니다.

ScienceON Chatbot

A Study on the Blockchain as the Core Technology of Bitcoin

최근 사회적 화두가 된 비트코인은 블록체인 기술을 활용한 수평적 및 분권적 디지털 가상화폐라 불리기도 하며 암호화폐의 일종이다. 블록체인은 피어-투-피어(P2P) 네트워크상에서 공유되는 분산원장이라고 할 수 있는 블록체인은 비트코인에서 먼저 사용되었다. 이러한 기술은 다른 분야에서도 다양하게 응용 가능한 기술이라고 하여 높은 사회적 관심을 받고 있다. 최근 비트코인 등 가상화폐 시장 동향을 살펴보면 작년 일본정부가 가상화폐를 결제의 수단으로 인정한 이후 가격 변동성 높아졌다. 따라서 혁신적 기술을 바탕으로 한 비트코인의 핵심기술인 블록체인 기술을 조망을 통해 이론적 실무적 함의를 제시하고자 한다.

Abstract

Recently in Bitcoin raising a social issue is sometimes called a horizontal and decentralized digital virtual currency utilizing the Blockchain technology such as a type of password currency. On the other hand, the Blockchain, which is a distributed ledger shared on P2P networks and it was first used in Bitcoin. These technologies are regarded as technologies that can be applied diversely in other fields, and are attracting high social interest. Looking at recent trends in the virtual currency market such as Bitcoin, price movements have increased since the Japanese government approved the virtual currency as a means of settlement last year. Therefore, we try to present theoretical practical suggestion through the viewpoint of the Blockchain technology which is core technology of Bitcoin based on innovative technology.

업비트 투자자보호센터

연산 문제를 풀 수 있는 능력을 '해시파워'라고 말하기도 합니다. 해시파워는 채굴자의 역량과 채굴 장비에 따라 차이가 발생 합니다. 전용 채굴기를 가진 사람이 일반 개인용 PC를 비트코인 사용원리 가진 사람보다 더 많은 채굴을 할 수 있는 이유는 해시파워의 차이 때문입니다. 해시파워를 높일 수 있는 고성능 기계와 이를 돌릴 전력이 마련되어 있지 않으면 채굴 경쟁에서 비트코인 사용원리 이기기 어렵습니다. 그래서 최근에는 대부분 팀을 이뤄 대규모로 채굴을 시행하거나 전문화된 하드웨어(ASIC)를 사용합니다.

채굴기의 발전 과정

1) 1세대 CPU 채굴기

최초의 디지털자산 채굴은 일반 개인용 PC를 이용한 채굴이었습니다. 비트코인 이라는 개념을 최초로 설계한 사토시 나카모토 (Satoshi Nakamoto)도 개인용 PC의 중앙처리장치(CPU)를 이용해 채굴한 것으로 알려져있습니다.

컴퓨터는 중앙처리장치(CPU)을 탑재하고 있습니다. CPU는 명령어의 해석과 자료의 연산, 비교 등의 처리를 제어하는 컴퓨터 시스템의 핵심 장치입니다. 1세대 CPU 채굴기는 컴퓨터의 두뇌에 해당하는 CPU를 이용하여 채굴 소프트웨어를 다운 및 실행하여 채굴하는 것을 의미합니다.

2009년~2010년 채굴 초기 단계에서는CPU만 이용하여 채굴했습니다. 그러나 이후 채굴에 참여하는 사람이 늘어나고, 채굴에 적합한 하드웨어가 생겨나면서 1세대 CPU 채굴기는 비효율적인 방식이 되었습니다.

2) 2세대 GPU 채굴기

2010년 이후, 고성능 그래픽 처리장치(GPU)를 여러 개 장착한 전문 채굴기가 나왔습니다. 게임 애플리케이션을 위해 만들어진 GPU는 분초를 다투며 수천 개의 이미지 픽셀을 생성해야 하므로, 비트코인 사용원리 반복되는 계산을 수행하는 병렬 연산에 적합 합니다. GPU는 CPU에 비해 더 많은 ALU(연산처리장치)를 구성하고 있어 CPU 대비 더 많은 수학적 연산 수행이 가능하기 때문에 채굴에 유리합니다 .

GPU 채굴기는 부품을 구매해 직접 조립하거나 완성품을 구매할 수 있습니다. 4 Way, 6 Way, 8 Way 등 채굴에 최적화된 그래픽 카드 개수를 구성해 디바이스를 만들어 채굴했고, 이러한 추세는 2014년까지 이어졌습니다.

3) 3세대 ASIC 채굴기

2013년 10월부터 비트코인 가격이 급등하면서 비트코인을 채굴하려는 수요가 늘어나자 그래픽 카드가 아닌 더 효율적인 장치를 고안하게 됩니다. 그것이 바로 ASIC(디지털자산 채굴을 위한 주문형 반도체) 채굴기 입니다. 2013년 중국의 컴퓨터 하드웨어 제조사인 카난 크리에이티브가 디지털자산 채굴을 위한 ASIC을 출시하면서 시작됐습니다.

CPU, GPU와는 달리, ASIC은 처음부터 디지털자산 채굴을 위해 설계되었습니다 . 쉽게 말해 ASIC 채굴기는 모든 하드웨어와 소프트웨어가 오직 블록체인 블록 생성에 필요한 연산을 위해 설계되고 최적화 되어 있습니다. 이러한 특징 때문에 다른 유형과 달리 ASIC은 채굴 용도로만 사용할 수 있고 다른 작업에는 사용할 수 없습니다. 그러나 채굴 성능이 CPU나 GPU에 비해 월등히 빠르기 때문에 기존 채굴기를 빠른 속도로 대체했습니다.

ASIC 채굴기는 발전되면서 반도체의 크기가 점차 줄어들고 있습니다. ASIC은 2013년 130nm(나노미터)에서 최신 하드웨어 모델의 경우 5nm까지 줄어들었습니다. ASIC의 채굴 속도가 너무 빠르자 의도적으로 ASIC과 호환이 불가능하게 만든 코인이 나오기 시작했는데, 이더리움이 대표적입니다.

다음 세대로 넘어갈 만큼 효율성을 높일 수 있는 디지털자산 채굴기는 아직 개발되지 않았지만, 머지않아 개발될 것이라 기대해 봅니다.


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