비트코인의 가장 큰 특징은 관리주체가 정해져 있지 않음에도 불구하고 작동한다는 점이다.
비트코인은 비잔틴 장군의 문제를 블록 체인과 작업 증명으로 해결했다. 배신자가 51%를 넘기면 문제가 되지만 지금은 네트워크가 워낙 커져서 가짜 화폐가 나올 수 없을 정도의 네트워크를 구축한 상태이기 때문에 안심하고 사용해도 된다.
일반 화폐는 중앙은행에서 찍어내는 반면, 비트코인은 그런 발행주체가 없어도 컴퓨터를 이용해 암호화 문제를 풀면 비트코인이 일정량 만들어지도록 보장되어 있다. 이를 채굴이라고 하는데, 많은 컴퓨터가 문제를 풀수록 문제의 난이도가 높아져 전체 비트코인 시스템의 보안성이 더 강화된다.
비트코인 네트워크는 “코인 생성” 옵션을 선택한 소프트웨어를 구동하는 누군가, 구체적으로는 블록을 생성해내는데 성공한 누군가에게 한 묶음의 새로운 비트코인을 시간당 6번 정도씩 생성해 배분할 수 있도록 되어 있다. 그 소프트웨어나 같은 역할을 하는 사용자가 직접 만든 특수한 프로그램을 구동하는 사람은 누구나 비트코인 묶음을 받을 가능성이 있다. 비트코인을 생성하는 것은 금광 채굴에 빗대어 “채굴”이라고 불리기도 한다. 사용자가 코인 묶음을 받을 수 있는 확률은 정해진 목표값 이하의 해시를 만들어낼 수 있는 확률과 같으며, 비트코인이 묶음당 생성되는 양은 50 BTC를 넘지 않는다. 그리고 변동분은 21만 코인이 될 때 마다 1/2으로 줄어들게 프로그램되어, 전부 2100만을 넘지 않게 된다. 이 지불금이 줄어들면, 사용자들은 블록을 생성하는 노드를 구동하는 것 보다는 거래 수수료를 벌도록 유도된다.
네트워크의 생성용 노드들은 전부 그들의 후보 블록을 만들기 위한 암호화 문제를 찾아내기 위해 경쟁한다. 이 문제를 풀려면 반복적인 시행착오가 필요하다. 노드가 정답을 찾으면 네트워크의 나머지 노드에게 그것을 알리고 새로운 비트코인 묶음을 요구한다. 새로 해결된 블록(solved-block)을 받은 노드들은 그것을 허가하기 전에 인증하고 체인에 추가한다. 노드에는 표준 클라이언트를 사용하거나 GPU 가속을 이용하는 다른 소프트웨어가 사용될 수 있다. 사용자들은 집단으로 비트코인을 생성할 수도 있다.
일반적인 인식과는 달리, 2017년 현재 비트코인 채굴에는 그래픽카드가 거의 사용되지 않고 있다. 자세한 내용은 후술. 비트코인 채굴(Mining)은 기존 화폐의 중앙은행처럼 통화의 공급과 거래의 보증을 책임지는 역할을 한다. 그러나 중앙은행과 달리 채굴은 네트워크를 통해 P2P 방식으로 진행된다.
이 과정에서 가장 먼저 블럭 생성에 성공하는 노드에게만 현상금이 주어지므로, 각 채굴 노드는 현상금을 먼저 받기 위해 경쟁하게 되고, 동시에 다른 채굴 노드가 잘못된 거래가 담긴 블럭을 생성할 경우 자신의 이득을 위해 거절하게 된다.
채굴 과정 알고리즘의 원리는 종이와 연필로도 재현할 수 있다고 하나, 역시 채굴 과정 자체를 수동으로 하는 것은 전혀 효율적이지 않았다고한다.
채굴 문제를 풀면 나오는 비트코인의 양은 대략 4년마다 절반씩 줄어들며, 최종적으로는 총량이 약 2100만 비트코인에 수렴하도록 정해져 있다. 다만 채굴이 끝나는 시점이 이론상 2050년 이후이기 때문에 # 2017년 시점에서는 사실상 비트코인 생산은 영구적으로 지속된다 볼 수 있다. 이는 비트코인 시장에 일찍 뛰어들수록 더 많은 비트코인을 얻을 수 있다는 것을 의미하며, 후속 주자들이 이 비트코인 시장에 뛰어들도록 하는 유인을 제공했다. 그러나 가상 화폐 자체의 불안정성으로 인해 가치는 유동적이며, 이는 주식과도 유사한 성격을 띄게 한다.
점점 비트코인에 대한 사람들의 관심이 높아지면서 문제의 난이도가 올라가 이제는 개인용 컴퓨터를 수십 년 동안 계속 켜놓고 돌려도 풀 수 있을까 말까한 수준이 되어 버렸다. 이 때문에 대부분의 채굴자들이 팀(채굴 연합 혹은 mining pool)을 이뤄 채굴을 진행하고 있는 것이 현실이다. 비트코인의 초창기에는 일반 PC라고 해도 CPU나 GPU를 병렬 구성하면 어느 정도 수익을 낼 수 있었기에, 다른 사람의 컴퓨터를 채굴에 이용하는 악성코드까지 등장했다. 과거 리그베다 위키에까지 비트코인 채굴을 하는 스크립트를 심다가 적발된 사례까지 있다.
하지만 비트코인 채굴만을 위해 개발된 ASIC, FPGA를 이용한 전용 채굴기가 등장하면서, 그래픽카드를 이용한 채굴로는 채산성을 확보하기 어려워졌으며, 결국 그래픽카드는 비트코인 채굴 시장에서 퇴출되기에 이르렀다. 당장 2017년 현재의 상황을 보면, 라데온 R9 290X를 8대 크로스파이어 해서 사용한다고 해도 1.12GH/s 정도의 해시레이트가 나오는데, 1100달러(126만원) 정도 하는 ASIC 채굴기인 Antminer S9를 사용하면 13500GH/s가 나온다. 상식적으로, 채굴 성능이 1만 2천 배나 나은 채굴기가 있는 상황에서, 누가 그래픽카드로 비트코인 채굴을 하려고 하겠는가?
이처럼 비트코인 채굴기의 성능이 날이 갈수록 올라가고, 대형 자본까지 비트코인 채굴에 손을 대는 상황이라 비트코인 채굴의 난이도는 갈수록 어려워지고 있다. 다만 채굴자가 많아지거나 채굴기의 성능이 좋아진다고 해서 비트코인 채굴량이 급격히 변하면 곤란하기 때문에, 채굴량을 일정 속도로 맞추기 위해 비트코인 채굴에 필요한 연산량이 전체 네트워크의 채굴 능력에 비례해서 상승하도록 되어 있다. 따라서 정해진 시간 동안 생성되는 총 비트코인 액수는 일정하며, 좋은 채굴 하드웨어를 돌리는 건 단지 자기 몫의 비율을 늘리는 것에 불과하다.
비트코인은 비잔틴 장군의 문제를 블록 체인과 작업 증명으로 해결했다. 배신자가 51%를 넘기면 문제가 되지만 지금은 네트워크가 워낙 커져서 가짜 화폐가 나올 수 없을 정도의 네트워크를 구축한 상태이기 때문에 안심하고 사용해도 된다.
일반 화폐는 중앙은행에서 찍어내는 반면, 비트코인은 그런 발행주체가 없어도 컴퓨터를 이용해 암호화 문제를 풀면 비트코인이 일정량 만들어지도록 보장되어 있다. 이를 채굴이라고 하는데, 많은 컴퓨터가 문제를 풀수록 문제의 난이도가 높아져 전체 비트코인 시스템의 보안성이 더 강화된다.
비트코인 네트워크는 “코인 생성” 옵션을 선택한 소프트웨어를 구동하는 누군가, 구체적으로는 블록을 생성해내는데 성공한 누군가에게 한 묶음의 새로운 비트코인을 시간당 6번 정도씩 생성해 배분할 수 있도록 되어 있다. 그 소프트웨어나 같은 역할을 하는 사용자가 직접 만든 특수한 프로그램을 구동하는 사람은 누구나 비트코인 묶음을 받을 가능성이 있다. 비트코인을 생성하는 것은 금광 채굴에 빗대어 “채굴”이라고 불리기도 한다. 사용자가 코인 묶음을 받을 수 있는 확률은 정해진 목표값 이하의 해시를 만들어낼 수 있는 확률과 같으며, 비트코인이 묶음당 생성되는 양은 50 BTC를 넘지 않는다. 그리고 변동분은 21만 코인이 될 때 마다 1/2으로 줄어들게 프로그램되어, 전부 2100만을 넘지 않게 된다. 이 지불금이 줄어들면, 사용자들은 블록을 생성하는 노드를 구동하는 것 보다는 거래 수수료를 벌도록 유도된다.
네트워크의 생성용 노드들은 전부 그들의 후보 블록을 만들기 위한 암호화 문제를 찾아내기 위해 경쟁한다. 이 문제를 풀려면 반복적인 시행착오가 필요하다. 노드가 정답을 찾으면 네트워크의 나머지 노드에게 그것을 알리고 새로운 비트코인 묶음을 요구한다. 새로 해결된 블록(solved-block)을 받은 노드들은 그것을 허가하기 전에 인증하고 체인에 추가한다. 노드에는 표준 클라이언트를 사용하거나 GPU 가속을 이용하는 다른 소프트웨어가 사용될 수 있다. 사용자들은 집단으로 비트코인을 생성할 수도 있다.
일반적인 인식과는 달리, 2017년 현재 비트코인 채굴에는 그래픽카드가 거의 사용되지 않고 있다. 자세한 내용은 후술. 비트코인 채굴(Mining)은 기존 화폐의 중앙은행처럼 통화의 공급과 거래의 보증을 책임지는 역할을 한다. 그러나 중앙은행과 달리 채굴은 네트워크를 통해 P2P 방식으로 진행된다.
이 과정에서 가장 먼저 블럭 생성에 성공하는 노드에게만 현상금이 주어지므로, 각 채굴 노드는 현상금을 먼저 받기 위해 경쟁하게 되고, 동시에 다른 채굴 노드가 잘못된 거래가 담긴 블럭을 생성할 경우 자신의 이득을 위해 거절하게 된다.
채굴 과정 알고리즘의 원리는 종이와 연필로도 재현할 수 있다고 하나, 역시 채굴 과정 자체를 수동으로 하는 것은 전혀 효율적이지 않았다고한다.
채굴 문제를 풀면 나오는 비트코인의 양은 대략 4년마다 절반씩 줄어들며, 최종적으로는 총량이 약 2100만 비트코인에 수렴하도록 정해져 있다. 다만 채굴이 끝나는 시점이 이론상 2050년 이후이기 때문에 # 2017년 시점에서는 사실상 비트코인 생산은 영구적으로 지속된다 볼 수 있다. 이는 비트코인 시장에 일찍 뛰어들수록 더 많은 비트코인을 얻을 수 있다는 것을 의미하며, 후속 주자들이 이 비트코인 시장에 뛰어들도록 하는 유인을 제공했다. 그러나 가상 화폐 자체의 불안정성으로 인해 가치는 유동적이며, 이는 주식과도 유사한 성격을 띄게 한다.
점점 비트코인에 대한 사람들의 관심이 높아지면서 문제의 난이도가 올라가 이제는 개인용 컴퓨터를 수십 년 동안 계속 켜놓고 돌려도 풀 수 있을까 말까한 수준이 되어 버렸다. 이 때문에 대부분의 채굴자들이 팀(채굴 연합 혹은 mining pool)을 이뤄 채굴을 진행하고 있는 것이 현실이다. 비트코인의 초창기에는 일반 PC라고 해도 CPU나 GPU를 병렬 구성하면 어느 정도 수익을 낼 수 있었기에, 다른 사람의 컴퓨터를 채굴에 이용하는 악성코드까지 등장했다. 과거 리그베다 위키에까지 비트코인 채굴을 하는 스크립트를 심다가 적발된 사례까지 있다.
하지만 비트코인 채굴만을 위해 개발된 ASIC, FPGA를 이용한 전용 채굴기가 등장하면서, 그래픽카드를 이용한 채굴로는 채산성을 확보하기 어려워졌으며, 결국 그래픽카드는 비트코인 채굴 시장에서 퇴출되기에 이르렀다. 당장 2017년 현재의 상황을 보면, 라데온 R9 290X를 8대 크로스파이어 해서 사용한다고 해도 1.12GH/s 정도의 해시레이트가 나오는데, 1100달러(126만원) 정도 하는 ASIC 채굴기인 Antminer S9를 사용하면 13500GH/s가 나온다. 상식적으로, 채굴 성능이 1만 2천 배나 나은 채굴기가 있는 상황에서, 누가 그래픽카드로 비트코인 채굴을 하려고 하겠는가?
이처럼 비트코인 채굴기의 성능이 날이 갈수록 올라가고, 대형 자본까지 비트코인 채굴에 손을 대는 상황이라 비트코인 채굴의 난이도는 갈수록 어려워지고 있다. 다만 채굴자가 많아지거나 채굴기의 성능이 좋아진다고 해서 비트코인 채굴량이 급격히 변하면 곤란하기 때문에, 채굴량을 일정 속도로 맞추기 위해 비트코인 채굴에 필요한 연산량이 전체 네트워크의 채굴 능력에 비례해서 상승하도록 되어 있다. 따라서 정해진 시간 동안 생성되는 총 비트코인 액수는 일정하며, 좋은 채굴 하드웨어를 돌리는 건 단지 자기 몫의 비율을 늘리는 것에 불과하다.