블록체인에서 거래 확인: 채굴과 스테이킹

블록체인 거래가 어떻게 확인되는지 이해하기

블록체인 기술의 핵심에는 거래 확인 과정이 자리 잡고 있으며, 이는 모든 전송 또는 데이터 교환이 합법적이고 안전하며 영구적으로 기록되도록 보장합니다. 전통적인 은행 시스템이 중앙 권한에 의존하는 것과 달리, 블록체인 네트워크는 분산 원칙에 따라 운영됩니다. 이는 거래가 공개 장부에 추가되기 전에 네트워크 참여자들이 특정 합의 메커니즘을 통해 검증해야 함을 의미합니다.

거래를 확인하는 주요 방법은 채굴과 스테이킹입니다. 두 방법 모두 거래의 진위 여부를 검증하는 역할을 하지만, 프로세스, 에너지 소비량, 보안 모델 및 채택 추세에서 상당히 차이가 납니다.

채굴: 전통적인 거래 검증 방식

채굴이란 무엇인가?

채굴은 비트코인이나 라이트코인과 같은 블록체인에 새로운 트랜잭션 블록을 추가하기 위해 복잡한 수학 퍼즐(작업 증명 PoW)을 푸는 과정을 말합니다. 채굴자는 강력한 컴퓨터를 사용하여 이 계산들을 지속적으로 수행합니다. 퍼즐을 가장 먼저 해결하는 채굴자가 최근 트랜잭션이 포함된 새 블록을 체인에 추가할 권리를 얻습니다.

이 과정은 개별 트랜잭션뿐만 아니라 전체 네트워크를 악의적 활동(예: 이중 지불 또는 사기)으로부터 보호하는 데 필수적입니다. 한 번 블록이 채굴되어 네트워크 전체에 방송되면, 다른 노드들이 그 내용을 검증한 후 영구적인 장부 일부로 확정됩니다.

채굴은 어떻게 거래를 확인하나요?

• 확정되지 않은 트랜잭션 수집: 대기 중인 트랜잭션들은 '메모리풀'이라는 풀에 모입니다.
• 블록 조합: 채굴자들은 이 풀에서 확정되지 않은 트랜잭션들을 선택하여 후보 블록으로 만듭니다.
• 작업 증명 퍼즐 해결: 경쟁자는 수조 개의 해시 계산을 수행하며 프로토콜 규칙에서 정한 난이도 기준을 충족하는 해답을 찾습니다.
• 방송 및 검증: 성공한 채굴자는 자신의 해답과 새 블록을 방송하고, 다른 노드들은 그 정당성을 검증합니다.
• 블록 추가 및 최종 확정: 만약 다수 또는 만장일치로 승인되면 해당 블록은 영구히 장부에 기록되고 이후 생성되는 블록들이 이를 기반으로 쌓입니다.

최근 채굴 관련 발전 사항에는 높은 에너지 소비 문제가 부각되고 있습니다—비트코인의 연간 에너지 사용량은 일부 작은 국가와 맞먹으며—또한 대형 마이닝 풀들이 해싱 파워를 독점하면서 중앙집중화 우려도 커지고 있습니다. 이러한 문제들 때문에 더 지속 가능한 대안 요구가 높아지고 있으며, 규제 기관들도 환경 영향을 이유로 글로벌하게 마이닝 작업들을 감시하고 있습니다.

스테이크: 더 지속 가능한 대안

스테이크란 무엇인가?

스테이크는 이더리움 2.0, 카르다노(Cardano), 폴카닷(Polkadot) 등 최신 블록체인 플랫폼에서 사용하는 지분 증명(PoS) 합의 메커니즘의 일부분입니다. 계산 작업 대신 일정량 암호화폐를 담보로 잠그는 '스테이크'라는 행위를 통해 유효성 검사자가 새로운 블럭 생성 자격권을 얻습니다.

이는 엄청난 에너지 소모 없이 경제적 인센티브와 정직한 참여 유도를 통해 작동하며 훨씬 친환경적입니다.

스테이크가 어떻게 거래를 확인하나요?

1. 담보 크기에 따른 유효성 검사자 선정: 담보가 클수록 선정 가능성이 높아지지만 무작위 요소도 포함되어 공평성을 유지합니다.
2. 블럭 제안 생성: 선정된 유효성 검사자가 최근 검증된 트랜잭션들을 포함하는 새 블럭 제안을 합니다.
3. 검증 및 투표: 다른 유효성 검사자들은 제안된 블럭들을 리뷰하며 프로토콜 규칙(거래 유효성 포함)에 따라 적합하다고 판단될 경우 승인 투표를 합니다.
4. 최종 기록 및 보상: 충분한 표가 모이면(최종성 확보), 해당 블럭들이 영구히 장부에 기록되고, 유효성 검사자는 수수료 또는 신규 발행 토큰 형태로 자신의 스테이크 비율만큼 보상을 받게 됩니다.

PoS 방식으로 전환하려는 움직임은 오랫동안 개발돼 온 이더리움의 계획 이후 더욱 가속화되고 있으며, 이는 확장성과 지속 가능성을 개선하면서 기존 PoW보다 더 나은 수준의 보안을 제공하려는 목표 때문입니다.

거래확인의 현재 동향 & 도전 과제

빠르게 진화하는 blockchain 생태계에서는:

• 많은 네트워크가 PoW보다 낮은 환경 영향을 위해 주로 스테이킹 방식을 선호하게 되었습니다.

• 그러나 스테이킹 시스템에서는 큰 이해관계자가 불균형적으로 영향력을 행사할 위험—즉 ‘부유할수록 더 많은 권력을 갖는다’라는 중앙집중화 우려("리치 게터 리쳐")도 존재합니다.

• 보안 모델 차원에서도 차이가 있는데: PoW는 계산 난제를 이용해 공격 비용 자체를 높이는 반면, PoS는 경제적 인센티브와 신뢰도를 바탕으로 하며 ‘무엇에도 걸리지 않는(nothing-at-stake)’ 공격 등 잠재 취약점 논쟁도 있지만 적절히 설계하면 관리 가능합니다.

규제 역시 이러한 메커니즘들에 큰 영향을 미칩니다:

2021년 중국 정부는 환경 문제 등을 이유로 암호화폐 마이닝 금지를 발표했고—전 세계 마운터들이 운영 중단 혹은 이전 조치를 취했으며—규제기관들도 금융 영향력 때문에 스테aking 같은 방식을 어떻게 규제할지 관심 갖고 있습니다.

거래확인을 형성했던 주요 사건들

*현재 추세대로라면 Bitcoin 은 연간 에너지 사용량 100 TWh 이상 돌파 가능성이 있음

거래확인을 위한 방법론 변화와 미래 전망

전통적인 작업 증명 기반 마이닝에서 벗어나 지분 증명을 중심으로 하는 방향 전환은 산업 전체적으로 지속가능성과 안전성을 동시에 확보하려는 노력이며 올바른 설계 하에서는 탈중앙화를 유지할 수 있음을 보여줍니다. 특히 글로벌 규제 강화 속에서도 친환경 인증 방식들의 도입 속도가 빨라질 것으로 기대됩니다.

또,

• 분산 거버넌스 모델들은 소수 대형 이해관계자에게 권력이 집중되지 않도록 계속해서 개선되어야 하며,

• 각 메커니즘 특유의 공격 벡터 방어책들도 강화해야 하고,

• 하드포크나 혼합 컨센서스 모델처럼 두 가지 강점을 결합하는 혁신도 등장할 가능성이 큽니다.

거래확인이 작동하는 원리를 이해하면 투자자의 위험 평가나 개발자의 차세대 분산 애플리케이션 설계 모두 중요한 통찰력을 얻게 됩니다.

기초 프로세스를 파악하고 최신 동향과 도전 과제를 함께 고려한다면 기술 혁신과 규제 변화가 만나 우리의 디지털 미래를 형성해가는 역동적인 풍경 속에서도 보다 능동적으로 대응할 수 있을 것입니다。