비트코인 1. 블록체인과 비트코인, 채굴과 종류

비트코인 1. 블록체인과 비트코인, 채굴과 종류

 

 

안녕하세요. 오늘부터 비트코인과 블록체인에 대해 많은 분들이 궁금해하실 만한 정보를 시리즈의 형식으로 정리를 해볼까 합니다. 저도 주식, 펀드, 부동산, 그리고 특히 비트코인에까지 개인적으로 공부를 하고 성공적인 투자를 해오면서, 많은 분들이 알고 싶어하시는 질문들에 답할 수 있는 글을 작성해보도록 할 예정입니다. 

 

우선, 이번 글에서는 아래의 목차에 따라 비트코인과 블록체인, 암호화폐란 무엇인지, 비트코인을어떻게 만드는지, 그리고 비트코인에는 어떤 종류가 있는지에 대해 알아보도록 하겠습니다. 끝까지 읽어 보시면 비트코인에 대한 전반적인 이해에 많은 도움이 되실 거라 생각합니다. 

 

 

목차

 

 

 

 

1. 암호화폐와 블록체인, 그리고 비트코인

 

우선, 모두가 이야기하고 있는 그 ‘비트코인(bitcoin, BTC)’은 블록체인 기술을 기반으로 만들어진 온라인 암호화폐입니다. 2009년 처음 발행된 이후로 현재까지 몇만 배 이상의 폭발적인 가치 성장을 이룬 비트코인은, 2008년 10월 가명 ‘사토시 나카모토’을 사용하는 익명의 프로그래머가 개발하여, 2009년 1월 프로그램 소스를 배포하였습니다. 일본식 작명법에 따르는 이름이지만 실제로는 어느 국적의 사람인지, 한 명의 개인인지 혹은 단체인지 현재까지도 그 정체는 밝혀지지 않았습니다. 하지만, 그가 발표한 암호화폐와 블록체인 기술은 많은 이들의 인식을 혁명처럼 바꾸었습니다.

 

 

We define an electronic coin as a chain of digital signatures. Each owner transfers the coin to the next by digitally signing a hash of the previous transaction and the public key of the next owner and adding these to the end of the coin. A payee can verify the signatures to verify the chain of ownership.

 

우리는 전자 화폐를 디지털 서명의 체인으로 정의합니다. 코인 소유자는 이전 거래 내역과 다음 소유자의 공개 키와의 해쉬 값을 코인 맨 뒤에 붙입니다. 돈을 받은 사람은 앞 사람이 유효한 소유자였다는 것을 확인할 수 있습니다.

 

- 사토시 나카모토 (비트코인 개발자)

 

 

그가 발표한 비트코인의 개념은 현재 많은 사람들에게 익히 알려진 투기와 도박, 사기 등의 부정적인 인식과는 정반대로 ‘현재의 현금 거래 제도에 대항한다’라는 아주 훌륭한 취지로 등장하였습니다. 이는, 우리나라의 한국은행과 같은 중앙은행이 없이, 범세계적 P2P 방식으로 개인들 간에 자유롭게 송금 등의 금융거래를 할 수 있도록 한다는 것입니다. 어려운 단어는 제하고, 이를 쉽게 설명해보겠습니다.

 

힐링을 하러 해외 여행을 가게 된 철수는 너무나도 즐거운 나머지 가진 돈을 며칠만에 모두 사용해버리고 마지막 희망인 영희에게 백만원만 빌려 달라는 연락을 합니다. 마음씨 착한 영희는 백만원을 흔쾌히 철수의 계좌로 송금해줍니다. 이때, 백만원이라는 돈은 영희 통장에서 철수 통장으로 곧바로 날아간 것이 아닙니다. 

 

정확하게는, 백만원을 영희가 철수에게 송금하는 순간, 은행에서 영희의 계좌에 백만원이 실제로 존재하는지 확인하고, 철수의 계좌로 전달하고나서 영희의 계좌에 백만원이라는 금액의 송금 내역을 기록으로 남겨 이를 보증하는 단계를 거칩니다.

 

 

이와 같은 형식으로 현재 금융 거래는 ‘은행’을 중개자로서 반드시 거쳐야하는 비효율적인 방식으로 이루어지는데, 이는 명백한 문제점이 존재합니다. 바로, 둘만의 거래를 제 3자에게 의존할 수밖에 없다는 것입니다. 

 

만약 은행이 상당한 실력의 해커에게 해킹을 당해서 이체 내역을 기록한 장부, 혹은 수십년간 열심히 일을 해 벌어들인 돈에 대한 기록이 흔적도 없이 사라지게 될 수도 있지 않을까요? 만약 당시에 이체를 담당한 관리자 혹은 전산 프로그램이 철수에게 실수로 100만원이 아닌 천만원을 송금해버린다면 어떻게 될까요? 자신이 아닌 타인을 전적으로 믿을 수가 있을까요?

 

 

이와 같은 문제점을 완벽하게 해결하기 위한 것이 ‘암호화폐’입니다. ‘사토시 나카모토’는 ‘개인간 전자 화폐 시스템 Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System’이라는 논문을 통해, 국가가 발행하거나 통제하지 않고 제 3자의 보증을 필요로 하지 않는 탈 중앙적인 새로운 화폐, 즉 ‘비트코인’과 이를 작동하는 ‘블록체인’에 대한 이론을 발표합니다. ‘블록체인 기술’을 설명하기 위해 간단한 가정을 해보겠습니다.

 

개인간 거래에 정부와 은행의 통제를 불신하는 10명의 사람들이 모였습니다. 얼굴, 나이 등 개인에 대한 정보를 일절 알지 못하는 이들은 서로의 계좌와 거래 내역에 대한 정보만을 가지고 있습니다. 2번이 8번에게 돈을 갚아야 하는 상황이 생겨 모두에게 아래와 같이 알립니다.

 

“제가 지금 8번에게 백만원을 보냅니다. 

모두 장부에 이 내용을 기록해주세요.”

 

나머지 전원은 2번이 확실히 백만원을 가지고 있는지 그의 잔고와 거래 내역을 확인해 금액이 충분하고 사기와 같은 내역도 없는 정당한 돈인지도 확인한 뒤, 거래 내역을 모두의 장부에 기록합니다. 다른 거래가 있을 때에도 동일한 방법으로 거래 내역을 기록합니다.

 

위의 예시에서 장부가 비트코인에 대한 거래 내역이 기록된 ‘블록’을 의미하며, 보유한 블록에 거래 내역에 대한 기록이 가득 차게 되면 새로운 블록을 현재 블록에 ‘연결해 쌓아가며’ 기록을 보관합니다. 이것이 ‘블록체인 기술’입니다. 

 

 

물론 10명이 가진 블록에 대해 과반수 이상인 6명이 이를 충분히 조작할 수 있겠지만 (51% 어택), 동일한 거래 내역을 기록한 블록을 10명이 아닌 수천만, 수억명 이상의 사람들의 서버에 분산하여 모두 나눠 가지고 일정 시간마다 오류를 비교 수정한다면? 이토록 많은 사람들에게 실시간으로 공개되고 관리되는 블록을 과반수 이상 해킹하는 것은 불가능합니다.

 

‘공공거래 장부’라고도 표현할 수 있는 ‘블록체인 기술’을 이용한 비트코인은 은행을 거치지 않고도 모두에게 공개됨과 동시에, 해킹이 불가능하여 절대적으로 안전하게 됩니다. 이러한 블록체인 기술은 금융거래 뿐만 아니라 정치, 사회, 문화, 경제 영역에서 무궁무진하게 응용 가능하며, 이는 모두에게 공평하게 공유되며 누구도 거짓을 말하거나 조작을 할 수 없으므로 공정하게 이루어지며 서로를 신뢰할 수 있게 되는 것입니다. 

 

비트코인은 현재 소수점 아래 8자리(0.00000001BTC = 1 satoshi)부터 거래가 가능하며, 주식과는 달리 24시간 휴장이나 장마감 없이 계속해서 거래가 이루어집니다. 우리나라에서는 빗썸, 업비트 등의 비트코인 거래소에서 이를 사고 팔 수 있습니다.

 

*비트코인을 통한 다양하고 재미있는 실물 거래 사례는 이후 글에서 좀 더 상세하게 다룰 예정입니다.

 

 

 

2. 비트코인의 채굴

 

비트코인의 가장 큰 특징은 관리의 주체가 정해져 있지 않고도 작동한다는 점으로, 사람들은 비트코인을 ‘금’에 비유하고 있습니다. 이는, 비트코인도 2,100만개라는 최대량이 정해져 있기 때문에 금과 같이 그 희소성이 인정되는 것입니다. 비트코인을 만드는 과정 역시 ‘채굴’이라고 표현합니다. 비트코인을 채굴하기 위해서는 상당히 어려운 수학 문제를 풀어내어야 하는데, 당연히 개인이 계산기를 이용해 해결할 수 있는 간단한 문제는 아닙니다. 

 

이러한 문제를 풀게 된다면 블록을 하나 받게 됩니다. 2009년 처음 비트코인이 만들어졌을 당시에는 블록 한 개에 50 BTC가 들어있었지만, 이는 4년마다 절반씩 줄어들도록 디자인되어 현재는 한 블록에 6.25 BTC가 들어있습니다. 이는 4억원 상당의 거액(2021년 3월 현재 시세)이니 그만큼 사람들이 잠을 줄여가며 채굴을 하는 것입니다. 

 

당연히, 이 글을 읽고 계신 똑똑한 독자분들은 궁금해하실 겁니다. 

 

“그럼 저도 좋은 컴퓨터 몇 대에 투자해서 

비트코인을 채굴하면 대박 나겠네요?”

 

 

 

비트코인의 초창기에는 일반 PC라고 해도 CPU나 GPU를 병렬 구성하면 어느 정도 수익을 낼 수 있었기 때문에 수백개의 컴퓨터를 연결해 천장까지 쌓아두고 문제를 풀었지만, 점점 비트코인에 대한 사람들의 관심이 높아지면서 문제의 난이도가 올라가 이제는 개인용 컴퓨터를 수십 년 동안 계속 켜놓고 돌려도 풀 수 있을까 말까 하는 수준이 되어 버렸습니다. ASIC, FPGA를 이용해 비트코인 채굴만을 위해 개발된 전용 채굴기로 현재는 대부분의 비트코인을 채굴하고 있습니다.

 

또한, 비트코인을 채굴하는 데에 막대한 전기가 비트코인 채굴을 위한 컴퓨터를 가동하고 열을 식히는데 소모되고 있는데, 이에 대한 총량은 스위스, 호주 등 한 국가에서 일년간 사용하는 전기소비량 보다 많을 정도라고 합니다. 비트코인의 한 개 가격 대비 사용되는 전기세 역시 계산해보았을 때, 우리나라 기준으로 두 배 이상의 전기세가 나올 수 있으니 마냥 돈이 되는 장사만은 아니라는 것입니다. 

 

이로 인해 사람들은 전기사용료가 저렴한 지역이나 컴퓨터 열을 식히는데 에너지를 덜 사용할 수 있는 추운 지방 등으로 점차 이동하기도 했습니다. 무료로 전기가 공급되는 성당, 사원 등에서 이를 악용하는 사례도 흔치 않게 발견되었습니다. 안타깝지만, 집에서 비트코인을 채굴할 생각은 어림도 없겠습니다.

 

 

“구글, 아마존, 삼성 등의 대기업이 양자 컴퓨터와 같은 

슈퍼 컴퓨터를 사용해 비트코인을 채굴한다면 

훨씬 쉽게 돈을 벌 수 있는 것 아닌가요?”

 

비트코인은 이러한 대기업 혹은 정부 등이 통제할 수 없도록 디자인되었습니다. 컴퓨터의 기능과 속도는 시간이 지날수록 기하급수적으로 빨라지고 있지만 그렇다고 해서 비트코인을 빠르게 채굴할 수는 없는, 다시 말해 비효율적인 디자인이라고도 하겠습니다. 많은 사람들이 비트코인을 채굴하려고 노력하고 있지만, 채굴할수록 지급되는 비트코인의 개수는 점차 줄어들고 시간과 노력은 곱절로 늘어나기 때문에 이는 점점 더 어려워질 겁니다. 비트코인의 총량 2100만개가 모두 채굴되는 시점을 전문가들은 2150년 즈음으로 예상하고 있습니다. 

 

 

 

참고로, 비트코인을 채굴하는 컴퓨터에서 발생한 열을 이용해 비닐하우스의 온도를 유지해 딸기, 토마토, 상추 등을 기르는 농장도 있다고 합니다. 이렇게 재미있는 사례도 있지만, 비트코인의 익명성을 악용하는 사례도 많습니다.

 

 

인터넷 도박, 마약, 포르노 등 불법 거래에 정부 감시를 피해서 거래가 가능하기도 하며, 실제로 이란은 미국이 핵개발에 대해 금융 제재를 하자 비트코인으로 대금 결제를 하여 미국의 철저한 감시망을 벗어나는 경우도 있었습니다. 비트코인 소형 거래소에서 고객들의 돈을 예치받은 뒤 고객들의 비트코인 암호를 가로채 돈을 가지고 잠적한 사건도 있었습니다. 비트코인에 대한 사건/사고, 정부 규제나 세금 등에 관련된 사항은 이후 글에서 좀 더 상세하게 다루어 보도록 하겠습니다.

 

 

3. 비트코인의 종류

 

위에서 얘기한 비트코인은 수많은 암호화폐의 종류 중의 하나에 불과합니다. 비트코인의 개발 이후 다양한 암호화폐가 만들어졌는데, 이에 대해 간략하게 짚고 넘어가보겠습니다.

 

 

1) 비트코인 Bitcoin

 

앞서 설명한 비트코인은 개발된 암호화폐 중 최초(2009년)이며, 가장 가격이 높으며 거래 역시 가장 활발합니다. 중국, 일본, 미국 등 세계적인 비트코인 거래소에서 우선적으로 다루는 암호화폐입니다.

 

 

 

2) 이더리움 Ethereum

 

2015년 7월 ‘비탈릭 부테린’이 개발한 암호화폐로, 분산 애플리케이션의 제작을 위한 대체 프로토콜을 목적으로 개발되었습니다. 대규모 분산 애플리케이션에 유용한 다양한 종류의 제작기법을 제공한다고 합니다. 이더리움은 기존에도 상당히 고가였던 비트코인 대비 상당히 빠른 성장세를 보여주면서 가격이 치솟았습니다. 비트코인 채굴 전용기가 개발되기 전, 일반 그래픽카드를 이용한 컴퓨터로 비트코인을 채굴하던 당시에 ‘GTX 1060’이라는 그래픽카드의 재고가 사라질만큼 비트코인의 인기를 크게 높여준 암호화폐의 일종입니다. 

 

많은 사람들이 이더리움으로 엄청난 수익을 거두었지만, 동시에 많은 이들이 해킹을 당하는 안타까운 사건도 있었습니다. 2016년 6월 DAO Contract 라는 취약점을 악용해 약 360만개의 이더리움이 해킹되어 당시 약 640억원 가량이 도난되었다고 합니다.

 

 

 

3) 리플코인 Ripplecoin

비트코인, 이더리움에 이어 세계 3위 규모의 암호화폐인 리플코인입니다. 역시 블록체인 기술을 기반으로 하며, 일반적인 가상화폐와는 구조가 다소 다른 ‘송금 시스템’에 근접합니다. 다른 화폐보다 결제 속도가 빠르고 확장성이 뛰어나며, ECDSA와 ED25519 라는 알고리즘을 사용해 암호화를 거치며 서로 다른 네트워크 상에서 은행 간 직접 거래가 가능하다고 합니다.

 

 

 

4) 라이트코인 Litecoin

2011년 10월 전 구글 직원인 ‘찰스 리’에 의해 공개한 암호화폐인 ‘라이트코인’은 비트코인에서 파생되어 기술적인 측면에서 비트코인과 아주 흡사하지만, 아래와 같은 비트코인의 단점을 보완했다고 합니다.

블록 정보가 2.5분마다 갱신됩니다. (비트코인은 매 10분)

암호 알고리즘 Scrypt를 사용합니다. (비트코인은 SHA-256 기반)

총 통화량은 8400만개입니다. (비트코인은 2100만개)

 

비트코인을 주로 수백가지의 다양한 파생 암호화폐가 존재하며, 모두 활발하게 거래가 이루어지고 있습니다. 다른 암호화폐에 대해서도 여유가 된다면 이후 글에서 다뤄보도록 하겠습니다.

 

 

 

이상으로 글을 마치겠습니다. 오늘은 비트코인을 설명하는 핵심 개념인 암호화폐와 블록체인 기술, 비트코인의 채굴방법, 그리고 비트코인의 종류에 대해 자세하게 알아보았습니다. 

 

몇 년간 몇만 배 이상의 폭발적인 성장을 이룸과 동시에 상승과 하락의 격차가 극도로 심해 투기와 도박, 그리고 사기의 대명사가 되기도 했던 비트코인. 이 시리즈를 끝까지 읽어 주시는 분들이 비트코인에 성공적으로 투자할 수 있도록 소중한 정보를 계속해서 기록하겠습니다. 

 

다음 글에서는 비트코인 거래소와 환전 차익, 시세 차익, 단타/스캘핑 등 비트코인에 투자하는 다양한 방법에 대해 알아보겠습니다. 

 

긴 글 읽어주셔서 감사합니다. 오늘도 행복한 하루 되세요!

 

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1. 블록체인 혁명 책

블록체인 혁명

 

2. 비트코인 매거진 가이드

Guides

 

3. 비트코인 - 공식 웹사이트

비트코인 - 오픈소스 P2P 화폐

 

* 사토시 나카모토 논문 

‘Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System

 

4. 위키피디아 비트코인

비트코인

 

5. 나무위키 비트코인

비트코인 - 나무위키

 

 

# 사진 출처 : 셔터스톡, 픽사베이