작업 증명(PoW)이란 무엇인가요?

작업 증명(PoW)은 블록체인 네트워크가 분산된 합의를 이루기 위해 사용하는 합의 메커니즘입니다. 이는 2009년 비트코인에서 처음 사용된 원래의 합의 메커니즘입니다. PoW에서는 채굴자라고 불리는 네트워크 참가자들이 계산 집약적인 퍼즐을 푸는 데 경쟁합니다. 퍼즐을 처음으로 푼 채굴자가 블록체인에 새로운 거래 블록을 추가할 수 있으며, 새로 발행된 암호화폐로 보상받습니다.

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작업 증명(PoW)은 어떻게 작동하나요?

작업 증명(PoW) 과정은 다음 단계로 나눌 수 있습니다:

거래 방송: 사용자가 PoW 블록체인에서 거래를 시작하면, 거래는 노드 네트워크로 전송됩니다.
거래 풀링: 노드들은 이러한 거래를 모아 '메모리 풀'이라고도 불리는 풀에 모읍니다.
블록 생성: 채굴자들은 메모리 풀에서 거래를 선택하여 '블록'으로 그룹화합니다. 그런 다음 블록에 타임스탬프, 이전 블록의 해시, 논스가 포함된 헤더를 추가합니다.
논스 반복과 해싱: 논스는 채굴자가 블록 헤더 데이터와 결합하여 해시를 생성하기 위해 지속적으로 변경하는 무작위 숫자입니다. 목표는 블록 헤더와 해싱했을 때 네트워크의 난이도 목표를 충족하는 해시를 만드는 논스를 찾는 것입니다.
난이도 목표: 난이도 목표는 유효한 해시를 찾는 것이 얼마나 어려운지를 측정하는 방법입니다. 보통 비트코인의 경우, 블록이 상대적으로 일정한 속도로 채굴되도록 정기적으로 변경됩니다.
작업 증명 솔루션: 채굴자가 난이도 목표를 충족하는 해시를 만드는 논스를 찾으면, PoW 퍼즐을 해결한 것입니다.
블록 방송: 채굴자는 해결된 블록을 네트워크에 전송합니다.
블록 검증 및 추가: 다른 노드들은 블록의 유효성을 확인하여 모든 거래가 승인되었는지, PoW 솔루션이 올바른지를 확인합니다. 유효하다면 블록체인에 블록이 추가됩니다.
보상 분배: 블록을 성공적으로 채굴한 채굴자는 새로 만들어진 암호화폐와 블록에 포함된 거래에서 나오는 거래 수수료 형태로 보상을 받습니다.

비트코인 채굴은 네트워크의 기초적인 부분이지만, 그 이상입니다. 비트코인 채굴이란?에서 기본을 시작하고, 채굴에서 수익을 얻고 있다면 채굴 수익 신고 방법도 잊지 말고 확인하세요.

작업 증명이 중요한 이유는?

PoW는 PoW 기반 블록체인 네트워크를 안전하고 신뢰할 수 있게 유지하는 데 필수적입니다. 이는 다음과 같은 방법으로 이루어집니다:

탈중앙화: 채굴 과정을 다양한 채굴자 네트워크에 분산시켜, PoW는 어떤 개인이나 그룹도 블록체인을 통제하지 못하게 합니다.
보안: 채굴에 필요한 컴퓨팅 파워는 악의적인 행위자가 블록체인을 변경하거나 이중 지출을 방지하는 데 매우 어렵고 비싸게 만듭니다.
신뢰성: PoW는 수학적 증명과 검증 가능한 작업을 기반으로 하여 중앙 권위를 신뢰할 필요가 없습니다.

작업 증명(PoW)의 장점

작업 증명(PoW)은 10년 넘게 블록체인 보안의 기반이 되어 왔으며, 특히 비트코인에서 강력한 저항력을 보여주었습니다. 많은 에너지를 사용하기는 하지만, 신뢰할 수 있는 합의 방식으로 자리 잡았습니다. PoW의 주요 장점은 다음과 같습니다:

보안: PoW의 강점은 블록을 채굴하는 데 필요한 컴퓨팅 작업에 있습니다. 이는 공격자가 블록체인을 조작하거나 코인을 이중 지출하는 것이 매우 어렵고 비싸게 만듭니다. 과거 거래를 변경하려면 공격자는 네트워크의 해싱 파워 대부분을 제어해야 하는데, 이는 51% 공격이라고 하며, 비트코인 같은 잘 확립된 블록체인에서는 거의 불가능합니다.
탈중앙화: PoW는 충분한 컴퓨팅 파워를 가진 누구나 채굴에 참여할 수 있게 하여 탈중앙화를 유지합니다. 이 열린 참여는 어떤 개인이나 그룹이 네트워크를 통제하지 못하게 돕습니다. 탈중앙화에 대해 좀 더 알아보세요: 비트코인 거버넌스란?
투명성: PoW 과정은 공개적이며 검증 가능합니다. 누구나 채굴자가 수행한 작업과 블록체인의 거래가 유효한지 확인할 수 있습니다.
공정성: 채굴자가 유효한 블록을 찾을 확률은 그들이 가진 해싱 파워에 달려 있습니다. 이는 더 많은 자원을 투입한 채굴자가 더 높은 보상을 받을 확률을 가지게 하여 공정하고 경쟁적인 시스템을 만듭니다.

작업 증명(PoW)의 단점

PoW는 강력한 합의 방식으로 입증되었지만, 대안 방법을 찾게 만든 몇 가지 단점을 가지고 있습니다. PoW의 주요 단점은 다음과 같습니다:

에너지 소비: PoW는 많은 컴퓨팅 파워를 사용해야 하기 때문에 많은 에너지를 소비합니다. 이는 네트워크가 커지고 더 많은 채굴자가 참여함에 따라 PoW 블록체인이 환경에 미치는 영향에 대한 우려를 불러일으켰습니다. 더 알아보세요: 비트코인이 환경에 미치는 영향
확장성: PoW 블록체인은 초당 처리할 수 있는 거래 수가 제한적입니다. 이는 수요가 많을 때 네트워크 지연과 더 높은 거래 수수료를 초래할 수 있습니다.
중앙화 위험: PoW는 탈중앙화를 유지하기 위해 설계되었지만, 실제로는 대규모 자원을 가진 대형 채굴 풀이 네트워크를 통제하면서 채굴이 중앙화될 수 있습니다. 이러한 해싱 파워의 집중은 블록체인의 탈중앙화를 약화시킬 수 있습니다.
하드웨어 비용: PoW 채굴은 ASIC(특수 목적 집적 회로)과 같은 특수 하드웨어가 필요하며, 이는 구매 및 유지에 비용이 많이 듭니다. 이러한 높은 진입 장벽은 채굴 참여에 제한을 두고 중앙화를 더 초래할 수 있습니다.

작업 증명 vs. 지분 증명

지분 증명(PoS)은 PoW와 관련된 일부 문제를 해결하려는 대안적인 합의 방식입니다. PoS에서는 검증자가 소유하고 있는 암호화폐의 양과 '스테이킹'할 의향이 있는 담보를 기반으로 새로운 블록을 제안할 검증자를 선택합니다. 이는 PoW보다 에너지를 훨씬 적게 사용합니다.

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