이더리움 채굴 방법. 초보자를 위한 안내서

Two miners inside a GPU hardware

간단히 말해서, 암호화폐 채굴이란 복잡한 수학 문제를 풀어내는 과정이다. 채굴자는 본질적으로 모든 암호화폐 네트워크의 토대라고 할 수 있다. 이들이 시간과 컴퓨팅 파워를 투입해 이러한 수학 문제를 풀어냄으로써 이른바 '작업 증명(proof of work, PoW)'을 네트워크에 제공하는데, 이로써 이더(Ether)의 거래가 확인되는 것이다. 게다가, 채굴자는 이 과정을 통해 새로운 이더 토큰을 만들어내게 된다. 작업증명 과제를 성공적으로 완료하면 이더를 보상으로 받기 때문이다.

점점 더 많은 채굴자가 합류함에 따라 문제를 풀기는 자동적으로 더욱 어려워진다. 따라서 문제를 풀기 위해서는 더욱 많은 시간과 컴퓨팅 파워가 요구되며 보상은 더욱 적어진다. 하지만 이더의 가치가 계속 상승하므로 채굴자는 여전히 상당한 액수를 보상 받게 된다. 게다가, 많은 사람들이 채굴을 이념적 인센티브, 즉 네트워크를 직접 지원하는 수단으로 보고 있다.

A secret crypto miner in the office

이더리움 채굴의 이모저모

채굴자는 각각의 거래 블록에 대해 자신이 보유한 연산 능력을 투입해 수학적 퍼즐을 풀어낸다.

좀 더 구체적으로 말하자면, 채굴자는 해당 블록 고유의 헤더 메타데이터(타임 스탬프와 소프트웨어 버전이 포함되어 있는)에 해시(hash) 함수를 적용해 고정된 길이의 대소문자 구분 무작위 숫자 및 문자열을 생성해낸다. 이 숫자 및 문자열을 해시라고 하는데, 채굴자가 현재의 타깃과 일치하는 해시를 찾아내면 블록이 채굴된 것으로 간주되어 전체 네트워크로 브로드캐스팅 되며, 다른 노드들은 해당 거래를 인증하여 자신들의 블록체인 사본에 추가하게 된다.

해시 — 고정된 길이를 갖는, 무작위 숫자의 고유 시퀀스로서, 모든 크기의 데이터로부터 생성될 수 있다.

Hash input and output examples

비트코인은 여전히 현존하는 가장 압도적이고 가치 있는 암호화폐이지만, 그 네트워크는 어떤 문제들에 시달리고 있다. 그 중 하나는 비트코인 채굴이 갈수록 더 중앙집중화 되고 있다는 사실이다. 이 네트워크가 처음 등장했던 시절에는 개인도 충분히 강력한 컴퓨터 한 대나 심지어는 노트북으로도 채굴할 수 있었다. 하지만 오늘날에는 ASIC 채굴 장비의 발전으로 인해 이러한 프로세스로부터 수익을 올릴 수 있는 이들은 엄청난 채굴 장비를 소유한 거대 기업 밖에 없다. 이러한 장비를 운용하기 위해서는 많은 전기가 필요하며, 설치 및 사용 비용도 매우 높다.

이더리움의 경우에는 프로세스가 조금 다르다. 이더리움은 Ethash라고 하는 작업증명 알고리즘을 기반으로 채굴자에게 보상하는데, 이는 실제로 개인에 의한 탈중앙화된 채굴을 장려하며, ASIC 채굴은 지원하지 않는다. 그렇지만 충분한 성능의 컴퓨터를 조립하기 위한 비용은 여전히 상당히 높을 수 있으며, 전기 요금도 평소보다는 훨씬 많이 나오게 된다.

성공적인 채굴에 대한 비트코인의 보상은 약 4년마다 반감되며, 토큰의 제한된 총 유통량과 상관관계가 있다. 현재 비트코인 네트워크에서 하나의 거래 블록을 성공적으로 채굴하는 데 대한 보상은 12.5비트코인이다. Ethash 알고리즘을 기반으로 하는 이더리움 네트워크에서 성공적인 채굴의 가치는 이더 세 개에 모든 거래 수수료와 코드 처리 수수료를 더한 값이다. 비트코인 거래 블록 하나를 확인해 채굴하는 데는 평균 10분 이상이 소요되는 반면, 이더리움이 목표하는 평균 시간은 약 12초이다. 이는 이더리움의 GHOST 프로토콜을 통해 달성되는데, 이를 통해 그처럼 빠른 확인이 가능하지만 동시에 더 많은 블록이 고아(orphan) 블록으로 남겨진다. 따라서 비트코인 블록 하나를 채굴하는 데 걸리는 시간 동안에 여러 개의 이더리움 블록을 채굴할 수 있다.

본고 작성 시점에서 총 2,100만 개의 비트코인 중 1,700만 개 가까이가 유통되고 있었던 반면, 생겨난 지 5년째였던 이더리움 네트워크에서 채굴된 코인은 총 공급량인 약 9,200만 개 중 절반만이 유통되고 있었다.

A crypto miner in a mine

거래의 가격 또한 두 네트워크 간에 차이가 있다. 이더리움에서는 거래를 '가스(Gas)'라고 하는데, 이는 본질적으로 네트워크상의 모든 작업을 위한 원동력이다. 즉, 사용자가 블록체인을 변경하려면 이더를 사용해야 하는 것이다. 가스는 스토리지 요구, 작업의 복잡성 및 필요한 대역폭에 따라 계산된다. 반면에 비트코인 거래는 최대 블록 크기인 1MB로 제한되며, 서로간에 동등하게 경쟁한다.

마지막으로, 주된 차이점은 아마도 이더리움이 독자적인 튜링(Turing) 완전 내부 코드를 자랑한다는 점일 것이다. 즉, 충분한 시간과 컴퓨팅 파워만 주어진다면 기본적으로 어떠한 것이라도 계산할 수 있다는 것이다. 비트코인에는 이러한 선택권이 없다. 단, 튜링 완전 코드를 갖춘 데 따른 이점에는 논쟁의 여지가 없지만, 그 복잡성으로 인해 특정한 보안 상의 복잡성이 따른다. 이 때문에 악명 높은 DAO 공격 사태를 겪었으며, 그로 인해 네트워크의 하드 포크가 이루어진 바 있다.

자세한 내용은 '채굴이란?참조

이더리움 채굴 하드웨어

채굴을 시작하려면 먼저 전용 하드웨어를 선택해 컴퓨터를 풀타임 채굴 작업용으로 설정해야 한다. 선택지는 두 가지가 있다. 하나는 CPU(중앙 처리 장치), 즉 컴퓨터의 프로세서를 사용하는 것이고, 다른 하나는 GPU(그래픽 처리 장치)로서 이는 고가의 그래픽 카드를 구입해야 한다.

CPU를 이용한 이더 채굴은 수익성도 가치도 없다는 점에 유의해야 한다. 채굴 목적이라면 엔트리 레벨의 GPU 조차도 CPU보다 200배 정도나 빠르기 때문이다. 그래픽 카드를 사기 전에 구매 관련 비용은 물론 에너지 소비 문제도 고려해야 한다. 가장 중요한 점은 수학 문제를 푸는 속도인 해시 레이트(hash rate) 성능을 고려해야 한다는 것이다.

채굴 장비의 설정도 고려해야 할 수 있다. 이것은 여러 개의 GPU 유닛으로 구성된 기계로서, 해시 레이트를 높여 채굴이 성공적으로 이루어질 가능성을 높이기 위한 것이다.

다음은 오늘날 시판 중인 가장 효율적인 GPU 몇 가지의 비교표이다.

제품명

해시 레이트

대략적인 가격

Nvidia GTX 1070

30 MH/s

500달러부터

AMD RX 580 / 570

29 MH/s / 27 MH/s

500달러부터 / 470달러부터

Nvidia GTX 1080 Ti

32 MH/s

900달러부터

AMD RX 480

28 MH/s

500달러부터

AMD RX 470

29 MH/s

500달러부터

이더리움 채굴 소프트웨어

하드웨어를 선택해 구입하고 난 뒤에는 소프트웨어를 설치해야 한다. 우선 그래픽 카드용의 드라이버가 필요한데, 이는 제조업체의 웹사이트에서 다운로드 하거나 카드 자체에 따라오게 된다.

그 다음에는 노드를 설정해 네트워크에 연결해야 한다. 이를 위해서는 이더리움 블록체인 전체를 다운로드 해야 하는데, 현재 그 크기는 20GB가 넘으며 계속 더 커지고 있다. 그 다음에는 노드를 네트워크에 연결해야 한다. 그 방법은 여러 가지가 있다. 명령어 라인에 익숙한 사용자는 Geth를 설치할 수 있으며, MinerGate 또는 Etherminee과 같은 다른 서비스를 사용할 수도 있다.

설정이 끝난 노드는 다른 모든 노드와 네트워크 자체에 연결된다. 이를 통해 채굴을 시작할 수 있을 뿐만 아니라, 자신만의 스마트 컨트랙트를 배포하고, 탈중앙화 앱을 작성하며, 거래를 전송할 수도 있다.

테스트

이더의 채굴을 시작하기 전에 사설 테스트 네트워크를 설정할 수 있다. 이는 공공 계약을 테스트하거나, 새로운 기술을 시도 및 개발하거나, 단순히 자신의 채굴 능력을 테스트해보고자 할 때 극히 유용한 도구이다. 사설 테스트 네트워크의 유일한 사용자는 자신뿐이므로, 자신이 모든 블록을 찾아내고, 모든 거래를 인증하며, 스마트 컨트랙트를 이행해야 한다. 말하자면, 이더리움 샌드박스인 것이다. 현재, 이는 명령어 라인을 통해 이루어지며, Geth와 같은 서비스가 이러한 옵션을 제공하고 있다.

최소한 보유한 장치의 대략적인 해시 레이트를 안다면 이 또한 잠재적인 수익을 계산하는 데 있어서 커다란 도움이 된다. 수익성 계산기를 사용하면 사용 중인 하드웨어와 해당 국가의 전기 요금을 토대로 해시 속도를 자동으로 계산해 준다. 기본적으로 채굴자는 가능한 한 가장 높은 해시 레이트를 추구하게 된다. 해시 레이트가 높을수록 이더를 더욱 빨리 채굴할 수 있기 때문이다.

A crypto miner in China

Ethminer의 설치

노드를 설정해 네트워크에 연결하고 난 후에도 이더의 채굴을 시작하려면 윈도우용의 Ethminer라는 채굴 소프트웨어를 설치해야 한다. 다른 운영체제를 위한 GPU 채굴 지침은 여기에서 확인할 수 있다. Ethminer는 CPU나 GPU가 네트워크를 확보해 작업 증명을 수행하는 데 필수적인 해싱 알고리즘을 실행하도록 한다. 인터페이스는 기본적으로 명령어 라인이지만, 향후 버전의 이더리움 네트워크는 보다 사용자 친화적인 인터페이스를 갖추게 될 것으로 예상된다. 이상의 모든 사항에 대한 자세한 내용은 이더리움의 공식 웹사이트에서 확인할 수 있다.

보상 방법 및 시기

블록 하나를 성공적으로 채굴하고 나면 보상으로 ETH 세 개를 받을 수 있다. 채굴자는 보상과 함께 거래 관련 수수료도 받는다. 이러한 수수료는 채굴자들이 이 일을 하게 만드는 또 다른 인센티브 역할을 한다. 많은 채굴자들이 수수료가 보다 높은 거래를 우선시 할 것이기 때문이다. 이어서 보상은 채굴자나 채굴자 풀과 연계된 이더리움 지갑으로 전송되는데, 이는 거의 순간적으로 이루어진다.

대략적인 수입은 자신의 해시 레이트와 전기 소비량을 토대로 계산할 수 있다. 선택한 하드웨어의 비용과 대역폭을 업그레이드할 경우의 비용도 고려해야 한다. 여러 가지 이더리움 수익성 계산기를 온라인에서 이용할 수 있는데, 이는 CryptoCompare, CoinWarz, WhatToMineMyCryptoBuddyy와 같은 서비스에서 제공하고 있다.

채굴 풀 가입

초보자라면 이더리움 채굴 풀에 가입하는 것이 독자적으로 채굴하는 것보다 훨씬 더 수익성이 높을 수 있다. 채굴 풀이란 채굴자들의 집단으로서, 이들은 암호 퍼즐을 풀어 이더를 얻을 수 있는 가능성을 높이기 위해 자신들의 노력과 컴퓨팅 파워를 한데 합친다. 수익은 모든 참여자들에게 기여한 연산 능력에 비례해 분배된다.

The Creation of Adam fresco with bitcoins

채굴 풀에 가입하기 전에 고려해야 할 다양한 요소들이 많이 있다. 풀 전체의 연산 능력, 지불 구조, 수수료 등이 그런 것들이다. 게다가, 어떤 풀들은 오래 지속되지 않을 수도 있다. 수수료 범위는 대개 0%로부터 약 2%까지다. 특정 풀에 따라서는 24시간마다 한 번씩 지불 받거나, 하루에 4~6회씩 지불 받을 수도 있다. 이처럼 빈번한 지불을 위해서는 대부분의 풀이 1 ETH 이상의 잔고를 필요로 한다.

풀에 가입하기는 쉬워서, 등록할 필요조차 없는 풀들이 많다. 하지만 어떤 풀들은 가입하려면 해당 웹사이트에서 가입 절차를 거쳐야 한다. 현재, 네트워크 해싱 파워의 25%를 차지하고 있는 최대의 이더리움 채굴 풀은 EthpoolEthermine으로서, 이들은 두 개의 개별 웹사이트로 운영되고 있지만 기본적으로는 하나의 거대한 채굴 풀이다. 다른 거대 풀로는 네트워크 해시 레이트의 13% 정도를 차지하는 세 번째로 큰 이더리움 풀인 DwarfPool과 네트워크에서 각각 두 번째와 네 번째로 큰 풀인 Ethfansf2pool이 있다. 후자의 두 풀은 중국어로만 사용 가능하므로 일부 독자들에게는 적합하지 않을 수도 있다.

이더리움, 아직 채굴 가치가 있는가?

대부분의 암호화폐는 채굴 난이도와 그에 따른 관련 비용이 상승 일변도 추세를 보이고 있다. 반면에 이더리움의 채굴 난이도는 아래 도표에서 보듯이 2017년 10월에 50%나 떨어졌다. 이는 보상이 블록당 5 ETH로부터 3 ETH로 줄어들었기 때문일 가능성이 크다.

An ether lying on the cash

하지만 채굴 난이도는 점차 제 위치로 찾아가고 있는 것 같다. 참여하는 채굴자가 점점 더 늘어남에 따라, 이 프로세스는 갈수록 더 어려워지고 비용도 높아질 수밖에 없다. 그러나 이더리움의 가치는 꾸준히 증가하고 있으며 앞으로도 계속 증가할 가능성이 높으므로, 채굴은 장기적으로 볼 때 여전히 잠재적인 가치가 있다.

그럼에도 불구하고, 이더리움 네트워크에는 커다란 변화가 찾아오고 있다. 가까운 장래에, 이더리움 개발 팀은 작업증명 알고리즘을 버리고 '지분 증명(proof of stake)' 체계를 채택할 계획이다. 그렇게 되면 네트워크는 더 이상 거래의 확보 및 확인을 위해 채굴자를 필요로 하지 않게 된다. 이러한 작업이 토큰 소유주들에 의해 이루어지기 때문이다. 새로운 토큰의 생성자는 보유 재산에 따라 결정론적인 방식으로 선택되며, 이러한 재산 또한 지분으로 정의된다. 가장 중요한 점은 채굴자가 더 이상 블록을 보상으로 받지 않고 거래 수수료만 챙기게 된다는 것이다. 최근 이더리움의 블록 난이도가 떨어진 것은 보상 금액이 3 ETH로 감소했기 때문인 것으로 설명되는 경우가 많은데, 이는 어쩌면 새로운 알고리즘으로의 불가피한 전환에 대비하기 위한 것인지도 모른다.

Ethereum Block Difficulty Growth Chart

업데이트는 하드 포크의 형태로 이루어질 것이며, 다시 한 번 네트워크를 둘로 분할시킬 것이다. 따라서 보상을 위해 채굴을 계속하고 싶다면 구 버전의 이더리움에서 채굴할 수 있을 것이다. 업데이트 일시가 정해져 있지 않으므로, 현 시점에서는 채굴 작업에 뛰어들 경우 어느 정도나 수익을 올릴 수 있을 지 예측하기가 그야말로 어렵다.

참고 기사

이더리움 뉴스

이더리움 가격 분석

이더리움 가격 지수