비트코인 채굴 방식 작업 증명(PoW,Proof of Work)이란?

비트코인 채굴 방식 작업 증명(PoW)이란?

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작업 증명(PoW)은 동일한 자금이 두 명의 수신자에게 동시에 보내지는 것을 방지하는 합의 메커니즘으로, 이중 지출로 알려져 있습니다. 많은 주요 블록 체인은 분산 환경에서 조정되는 사용자 또는 컴퓨터 간에 합의에 도달하기 위한 토대로서 PoW를 사용합니다.

PoW 기술은 Bitcoin보다 훨씬 전에 고안되었지만, 2008년 비트코인 백서에 나카모토 사토시에 의해 더 공식적으로 소개되었습니다.

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이중 지출이란 무엇인가?

 

이중 지출은 같은 자금을 한 번 이상 사용하는 경우 입니다. 이 용어는 디지털 통화 전송 방식의 결함으로 인해 발생할 가능성이 높기 때문에 대부분 현금보다는 디지털 통화의 맥락에서 사용 됩니다. 가장 잘 설명되는 예는 다음과 같습니다.

만약 당신이 한 가게에서 20달러 지폐로 12송이의 꽃을 산다면, 당신은 다른 가게에 가서 같은 20달러 지폐로 무언가를 살 수 없습니다. 그러나 디지털 현금으로는 같은 자금을 두 번 쓸 수 있습니다. 같은 방법으로, 같은 파일을 여러 사람에게 이메일로 보낼 수도 있고, 같은 자금을 두 번 보낼 수도 있습니다. 둘 다 데이터로 구성되어 있기 때문 입니다. 따라서 이 시나리오에서 이중 지출은 컴퓨터에 파일을 붙여넣는 복사만큼 쉽습니다.

디지털 통화 자체의 붕괴를 초래할 수 있기 때문에 이중 지출을 방지하는 것이 매우 중요 합니다. 이것이 바로 PoW가 블록 체인 공간에서 중요한 이유 이기도 합니다.

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PoW 프로세스란?

PoW(작업증명)는 사용자들이 소비할 권리가 없는 돈을 소비하지 않도록 보장합니다. 이것은 게임 이론과 암호학을 결합함으로써 달성 됩니다.

PoW 알고리즘은 누구나 시스템의 규칙에 따라 블록 체인을 업데이트할 수 있도록 합니다. 블록체인에서는 트랜잭션이 하나씩 추가되는 것이 아니라 블록으로 결합 됩니다. 트랜잭션이 발표된 후 사용자는 후보 블록에 포함될 블록을 만들 수 있습니다. 

 

후보 블록

후보 블록 또는 임시 블록은 마이너(채굴자)가 블록 보상을 받기 위해 마이닝을 시도하는 블록입니다. 후보 블록은 확인되지 않은 여러 트랜잭션을 수집하고 구성함으로써 마이너에 의해 생성됩니다. 임시 블록은 네트워크에서 승인되거나 폐기됩니다.

임시 블록을 승인받기 위해 마이너(채굴자)들은 먼저 "퍼즐"을 풀기 위해 서로 경쟁해야 합니다. 거래는 후보 블록이 확정된 블록이 된 후에만 유효한 것으로 간주되며, 이는 블록 블록이 블록에 추가되었음을 의미합니다.

PoW는 마이너들이 거래에 참여할 수 있도록 그들 자신의 자원 중 일부를 소비할 것을 요구 합니다. 이러한 이유로, 마이너들은 퍼즐에 대한 해결책을 찾을 때까지 블록의 데이터를 해시하는 자체 컴퓨팅 능력을 사용합니다. 블록의 데이터를 해시하면 함수를 통해 블록 해시를 생성할 수 있습니다.

블록 해시는 "지문"처럼 작동하며 입력 데이터의 ID이며 각 블록마다 고유합니다. PoW에서는 해시가 특정 조건과 일치하는 데이터를 제공해야 합니다. 그렇지 않으면 다른 해시를 얻으려면 데이터를 약간 변경해야 합니다. 데이터에서 문자를 하나만 변경해도 결과가 완전히 달라지기 때문에 어떤 결과가 나올지 예측할 방법이 없습니다. 따라서 블록을 만들면 추측 게임이 필요합니다.

일반적으로 추가할 모든 트랜잭션에서 다른 중요한 데이터와 함께 정보를 가져와서 함께 해시합니다. 함께 해시하는 데이터 집합은 변경되지 않으므로 nonce라고도 하는 변수 데이터를 추가해야 합니다. nonce는 매번 다른 해시를 산출할 수 있도록 매번 시도할 때마다 변경할 수 있는 숫자입니다. 이 모든 작업을 완료하면 마이닝 프로세스가 성공적으로 완료됩니다.

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PoW 정리

 

요약하면, 마이닝은 특정 해시에 도달할 때까지 블록 체인 데이터를 결합하여 nonce와 함께 해시하는 과정입니다. 필요한 조건을 만족시키는 해시가 있을 경우 올바른 프로그램이 네트워크의 새로운 블록으로 채택 됩니다. 지속적인 해싱은 비용이 많이 들 수 있기 때문에 마이닝을 위한 인센티브는 유효한 해시를 찾으면 프로토콜이 암호 화폐로 보상해 준다는 것 입니다.

PoW는 분산형 네트워크를 위한 건전한 합의 메커니즘으로 입증되었지만, 여전히 높은 에너지 비용과 정교한 계산 요구사항과 같은 많은 주요 문제에 직면해 있습니다.

 

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