블록체인 작업증명 PoW

작업 증명(Proof of Work, PoW)이란?

 

작업 증명(PoW)은 트랜잭션을 검증하고 블록체인에서 새 블록을 생성하기 위해 많은 블록체인 네트워크에서 사용하는 합의 알고리즘입니다. 1993년에 처음 소개되었지만 2009년 비트코인이 만들어지면서 인기를 얻었습니다.

PoW의 기본 아이디어는 네트워크의 노드가 트랜잭션 블록의 유효성을 검사하기 위해, 암호화 퍼즐을 풀기 위해 경쟁한다는 것입니다. 이 프로세스를 채굴(마이닝)이라고 하며 퍼즐을 성공적으로 해결한 노드는 일반적으로 네트워크의 기본 토큰인 암호화폐로 보상을 받습니다.

PoW 알고리즘은 암호화 퍼즐, 마이닝 프로세스 및 난이도 조정의 세 가지 주요 구성 요소를 포함합니다.

1. 암호화 퍼즐:
PoW에서 사용되는 암호화 퍼즐은 해결하기 위해 상당한 계산 능력이 필요한 복잡한 수학적 문제입니다. 해결하기는 어렵지만 솔루션을 찾으면 쉽게 검증할 수 있도록 설계되었습니다. 이 퍼즐은 일반적으로 SHA-256 알고리즘을 기반으로 하며 광부들이 특정 수의 앞에 0이 있는 것과 같은 특정 기준을 충족하는 해시 값을 찾아야 합니다.

2. 채굴 과정:
네트워크의 채굴자들은 기준을 충족하는 솔루션을 찾을 때까지 컴퓨팅 능력을 사용해 임의의 해시 값을 생성하여 암호화 퍼즐을 풀기 위해 경쟁합니다. 채굴자가 솔루션을 찾으면 이를 네트워크에 브로드캐스트 하고 다른 노드는 솔루션이 유효한지 확인합니다.

3. 난이도 조정:
암호 퍼즐의 난이도는 네트워크의 컴퓨팅 성능에 따라 주기적으로 조정됩니다. 더 많은 채굴자가 네트워크에 참여하고 컴퓨팅 성능이 향상됨에 따라 비트코인의 경우 일반적으로 약 10분인 평균 블록 시간을 유지하기 위해 퍼즐의 난이도가 높아집니다. 반대로 네트워크의 컴퓨팅 파워가 떨어지면 퍼즐의 난이도가 낮아져 블록 시간을 유지합니다.

채굴자가 암호화 퍼즐을 성공적으로 풀면 미리 정해진 양의 암호화폐로 보상을 받고 블록체인에 새로운 블록이 추가됩니다. 이 프로세스는 트랜잭션이 안전하고 분산된 방식으로 검증되고 블록체인에 추가되도록 합니다.

PoW의 주요 이점 중 하나는 공격자가 블록체인을 수정하기 어렵게 만들어 높은 수준의 보안을 제공한다는 것입니다. 블록을 수정하는 데 필요한 계산 능력은 체인에 더 많은 블록이 추가될수록 기하급수적으로 증가하기 때문에 악의적인 채굴자가 네트워크 컴퓨팅 능력의 50% 이상을 제어하는 공격인 51% 공격을 시도하는 것은 비실용적입니다. 그러나 PoW에는 높은 에너지 소비 및 확장성 문제와 같은 몇 가지 단점이 있어 PoS(Proof of Stake) 및 DPoS(Delegated Proof of Stake)와 같은 대체 합의 알고리즘이 개발되었습니다.