향후 비트코인이나 다른 블록체인이 일반 가정용 cpu로도 채굴 가능하지 않을까요?
물론 해쉬레이트는 떨어지겠지만요
요약 : CPU채굴은 효율적이지 않습니다.
현재 CPU 채굴도 가능합니다. 다만, 채산성. 즉 수익이 마이너스입니다.
대표적으로 POW, POS, DPOS가 있습니다.
한마디로 어떤 방식으로 채굴을 해서 보상을 받을것인지에 대한 약속 이라고 보면 됩니다.
POW (Proof of Work)
대표코인: 비트코인, 라이트코인, 제트캐시, 모네로
작업증명 으로 부르기도 하며 해시연산을 처리하는 하드웨어(GPU, ASIC채굴기) 등을 사용해서 증명하는 방식입니다. 간단하게 말해 하드웨어 장비를 사용해 코인을 채굴하는 것입니다.
PoW 의 방식은 노가다라고도 볼 수 있습니다. 해시함수에서 나온 출력값을 채굴자들이 하드웨어 장비 (GPU, CPU와 같은 컴퓨팅 파워)를 통해 결과를 도출하는 것입니다. 여기서 해시는 단방향 암호화 기술이므로 결과값을 가지고 역으로 입력값을 찾아낼 수가 없습니다 (암호화된 결과에 대해 복호화가 불가능). 따라서 무차별 대입으로 출력값과 똑같은 결과가 나올때까지 실행하는 방법밖에 없습니다. 이렇게 초당 해시를 처리하는 것을 해시레이트(h/s)라 부르기도 합니다
일반적으로 해시연산과 같은 연산에는 CPU보다 GPU가 같은 전력소모 대비 월등하게 성능이 높습니다. 해시처리량에 따라 보상이 많아지게 되며, 해당 효율이 전기비용과 따졌을때 이득이 되어야 하므로, 상대적으로 CPU 채굴을 하지 않게 됩니다.
장점으로는 전기와 컴퓨팅파워를 소모하기 때문에 최소 가격대가 정해질 가능성이 높으며, 보안이 높습니다.
하지만 채굴은 대형장비를 이용한 채굴업체들의 등장으로 채굴난이도가 높게 형성되게 되며, 과도한 전력소모가 되어 비효율적인 에너지 낭비가 발생하는 문제점을 낳았습니다.
물론 알고리즘에 따라 cpu가 유리한 경우도 존재하나, 현재는 POW보다 POS기반의 채굴 방식으로 변하고 있습니다.
POS (Proof of Stake)
대표코인: 퀀텀, 네오, 스트라티스
지분증명 이라 부르기도 하며 채굴기 없이 본인이 소유한 코인의 지분으로 채굴되는 방식입니다. 위 PoW의 단점을 극복하기위해 등장하였습니다.
해당 코인을 가지고 있는 소유자 가 현재 보유하고 있는 자산(stake) 양에 비례하여 블록을 생성할 권한을 더 많이 부여되는 방식입니다. 참여에 대한 보상은 이자와 같은 방식으로 코인이 지급되며, 일정 수 이상의 코인을 보관하고 있는 지갑을 블록체인 네트워크에 연결시켜놓기만 하면 보상을 받을 수 있습니다.
블록 생성자와 지분 생성자의 이해관계를 일치시킴으로써 블록을 나쁜 의도로 생성할 동기부여를 없애며, 잘못 생성할 경우 패널티를 부여합니다. 이더리움 또한 PoW에서 PoS로 컨센서스 알고리즘 (코인을 보유한 지분율에 따라 새롭게 생성하는 코인을 분배받는 방식) 을 변경하려 하고 있습니다.
장점으로는 POW의 불필요한 에너지 소모를 해결하였으나, 지분을 많이 보유한 사람이 권력을 가지게 되는 구조로 부익부 빈익빈의 현상에 대한 해결 방법이 필요다. 이 문제점은 POW에서 채굴업체의 등장으로 동일한 현상이 존재할 수 있는 부분으로 전체적인 장단점에서는 긍정적인 효과가 더 많다고 볼 수 있었다.
DPOS (Delegated Proof-of-Stake)
대표코인: 코스모스(atom), 스팀, 이오스, 아크, 라이즈
위임지분증명 이라 부르기도 하며 말그대로 위임된 POS입니다. PoS가 자산을 가진 사람들이 전부 참여할 수 있는 방식이라면 DPoS는 특정 인원에게만 POS를 할 수 있도록 권한을 위임하는 것입니다. 즉 특정인 몇 명만이 블록을 생성하여 증명할 수 있습니다.
DPoS 네트워크는 구성하는 모든 노드들의 투표 결과로 정한 상위 노드에게 권한을 위임하여 일종의 대표자가 되는 것입니다. PoS의 경우, 일정 지분을 소유한 모든 노드에게 블록 생성 권한이 주어지기에 오랜 시간이 필요하지만 DPoS의 경우, 투표 결과로 정한 상위 노드 라는 비교적 적은 숫자로 인해 합의 시간과 비용을 줄일 수 있습니다. 합의시간과 비용이 줄어든다는 것은 전송처리가 굉장히 빠르다는 것과 밀접한 관련이 있습니다.
DPoS는 PoS와 달리 소규모 참여자가 채굴을 합니다. PoS는 참여하기 위해 최소 코인을(여기서 최소의 기준은 최상위 기준 최소로 막대한 자금력이 필요합니다.) 가지고 있고 블록생성을 위해 24시간 네트워크를 유지하며 하드포크마다 알고리즘 업데이트를 할 필요가 없습니다. 소규모 참여자는 권한을 위임하고 위임한 상위노드로부터 이자를 받거나 송금 수수료를 감면받을 수 있습니다.
상위 노드로서 뽑힌 사용자는 PoS에서와 같이 블록생성을 진행할 수 있습니다. 상위노드로 뽑히는 기준은 본인을 투표한 구성원의 코인 총 합 순위로 매기는 것이 보통의 방법입니다.
장점은 송금속도가 빠릅니다. 하지만 소수 참여자 노드의 선정에 대해 완전한 탈중앙화가 맞는지 논란이 있습니다.
이외에도 POI, Zero-Knowledge Proof 등등 여러 채굴방식이 존재하나, 대표적인 3가지를 예를 들었습니다.
채굴 방식에 따른 모델은 계속 변화하고 있으며, 속도와 개발단계등을 고려 할때 현재 가장 현실적이며, 주목 받고 있는 모델은 DPOS 입니다.
