신뢰의 기계

나무보다 숲을 먼저 보세요. 이 시스템을 맞물려 돌아가는 톱니바퀴라고 생각해 보세요. 어느 하나도 빠질 수 없는 다섯 부분이 함께 “신뢰가 필요 없는” 구조를 만듭니다. 전체를 이해한 다음, 아래 전시품에서 각 부분을 깊이 살펴보세요.

The Trust Machine클릭할 때만 YouTube에서 불러옵니다 · 이때 YouTube가 쿠키를 설정할 수 있습니다

네트워크 해시레이트는 100조 배 넘게 늘었지만, 블록은 여전히 약 10분에 하나씩 나옵니다. 규칙이 스스로를 바로잡기 때문입니다. 2,016블록(약 2주)마다 네트워크는 직전 주기에 실제로 걸린 시간을 기준으로 난이도를 자동으로 다시 맞춥니다. 너무 빨랐으면 어렵게, 너무 느렸으면 쉽게 만듭니다. 회의하는 위원회도, 명령을 내리는 사람도 없습니다. 코드에 새겨진 자기 조절 장치입니다.

다음 비트코인 반감기까지 —

블록 보상, 즉 채굴자가 블록 하나를 기록할 때마다 받는 새 코인이자 신규 비트코인의 유일한 공급원은 210,000블록마다 절반으로 줄어듭니다(50 → 25 → 12.5 → 6.25 → 3.125 BTC). 2,100만 개라는 상한은 어떤 기관의 약속에도 기대지 않습니다. 이 반감 규칙이 낳는 산술적 결과일 뿐입니다. 여기서 희소성은 코드가 집행합니다.

실제 거래 하나를 처음부터 끝까지 따라가 봅니다. 단계마다 한 가지만 물어보세요. 이 단계에서 원래라면 누구를 믿어야 했을까요? 그리고 어떤 메커니즘이 그 자리를 대신했을까요?

The Journey of a Transaction클릭할 때만 YouTube에서 불러옵니다 · 이때 YouTube가 쿠키를 설정할 수 있습니다

사토시 나카모토의 답은 “더 믿을 만한 사람을 찾자”가 아니라 “시간 순서 자체를 비싸게 만들자”였습니다. 모든 거래는 공개적으로 전파되어 순서대로 블록에 담기고, 블록 하나를 쓰려면 실제 연산 비용을 치러야 합니다. 같은 코인을 두 번 쓰려면 이미 기록된 순서를 뒤집어야 합니다. 그 뒤에 쌓인 모든 작업을 다시 해야 하고, 그러는 동안 지구상의 다른 모든 기계보다 빨라야 합니다. 이중 지불은 금지된 적이 없습니다. 경제적으로 수지가 맞지 않는 일이 되었을 뿐입니다.

모든 블록 헤더에는 직전 블록의 해시가 들어 있습니다. 바이트 하나만 바꿔도 그 해시가 달라지고, 다음 블록이 가리키던 포인터가 무효가 됩니다. 이 균열은 체인 끝까지 연쇄적으로 번집니다. 따라서 N번째 블록을 고쳐 쓰려면 N 이후 모든 블록의 작업을 다시 해야 하고, 동시에 계속 앞서 나가는 네트워크의 속도까지 따라잡아야 합니다. 변경이 금지된 것이 아니라, 그 비용을 감당할 수 없는 것입니다.

박물관 전체에서 가장 흔히 오해받는 지점입니다. 규칙을 정하는 것은 채굴자가 아니라 노드입니다. 채굴자는 거래를 블록에 담아 제안할 뿐입니다. 그러면 전 세계의 모든 풀 노드가 그 블록을 독립적으로 한 줄씩 검사합니다. 서명이 유효한가, 이중 지불은 없는가, 금액이 맞아떨어지는가, 보상이 허용된 발행량 이내인가, 블록이 크기 제한 안에 있는가? 하나라도 통과하지 못하면 제안한 쪽의 해시파워가 아무리 크더라도 그 블록은 폐기됩니다. “믿지 말고 검증하라(Don't trust, verify)”는 구호가 아니라 모든 노드가 10분마다 하고 있는 일입니다.

두 채굴자가 거의 같은 순간에 블록을 찾으면 네트워크에는 잠시 두 개의 체인이 존재합니다. 고장이 아니라 설계가 예상한 상황입니다. 각 노드는 먼저 받은 쪽을 일단 받아들이고 채굴을 계속합니다. 다음 블록이 어느 쪽에 붙든 그쪽이 더 길어지고, 다른 쪽은 버려지며 거기 있던 블록은 “고아 블록”이 됩니다. 이렇게 갈라진 체인은 중재자 없이 해시파워에 의해 자동으로 하나로 수렴합니다. 확인 수의 의미도 여기서 나옵니다. 내 거래 위에 블록이 많이 쌓일수록, 그것을 되돌리는 데 필요한 해시파워는 터무니없이 커집니다.

장부를 고쳐 쓸 수 있는 힘은 “노드를 더 많이 돌리는 것”이 아니라 해시파워에서 나옵니다. 슬라이더를 움직여 공격자가 되어 보세요. 그만큼의 해시파워를 확보하는 데 드는 비용과, 백서 11장의 공식으로 계산했을 때 실제로 얻을 수 있는 성공 확률을 확인할 수 있습니다.

17년 동안 채굴의 물리적 형태는 데스크톱 컴퓨터에서 메가와트 단위의 산업 단지로 바뀌었습니다. 이 변화를 이끈 것은 해시파워 자체가 아니라 해시파워 단위당 비용이었습니다. 블록 보상은 프로토콜로 고정되어 있고 경쟁자는 계속 늘어나니, 남은 이윤은 1킬로와트시의 전력을 가능한 한 많은 해시로 바꾸는 데서만 나올 수 있었습니다. 이 하나의 제약이 하드웨어를, 이어서 건물을, 그리고 입지를 바꾸었고, 결국 채굴을 전력 사업으로 만들었습니다.

CPU 시대의 초당 수백만 번에서 오늘날 초당 1,000엑사해시(EH/s)에 가까운 수준까지, 2009년 이후 약 10의 14제곱 배로 커졌습니다. 군비 경쟁의 데이터 역사이자, 이 장부를 고치기가 왜 갈수록 어려워지는지에 대한 정량적 답입니다. 해시파워는 장부의 해자입니다.

2010년 8월 15일, 블록 74638. 정수 오버플로 버그(프로그램이 표현할 수 있는 범위를 넘어선 숫자가 ‘한 바퀴 돌아’ 잘못된 값이 되는 현상)로 누군가 약 1,845억 BTC를 무에서 만들어 냈습니다. 2,100만 개 상한을 한참 넘는 양이었습니다. 치명타가 될 수도 있었습니다. 하지만 약 5시간 만에 오버플로 거래를 거부하는 소프트포크 규칙을 담은 수정판이 배포되었고, 이튿날(8월 16일) 그 거래가 없는 체인이 블록 74691에서 앞서 나가 가장 긴 체인이 되었으며, 잘못된 체인은 완전히 버려졌습니다. 이 일에서 가장 기억할 만한 점은 장부가 스스로를 바로잡는다는 것, 그리고 희소성은 규칙과 사람이 함께 지킨다는 것입니다.

2013년 3월, 블록 225430. 비트코인 소프트웨어의 두 버전이 같은 블록의 유효성을 두고 서로 다르게 판단했습니다. 동시 블록 생성으로 생기는 일시적 포크가 아니라 규칙 집행 방식의 분열이었고, 네트워크는 뜻하지 않게 두 체인으로 갈라졌습니다. 채굴자들은 몇 시간 안에 구버전 소프트웨어로 되돌리기로 조율해 다수 해시파워를 구버전이 인정하는 체인으로 옮겼고, 네트워크는 다시 하나가 되었습니다. 이후 Gavin Andresen이 작성한 BIP 50 사후 분석은 탈중앙화 네트워크가 의견 불일치를 어떻게 처리하는지 보여 주는 중요한 1차 문서입니다. 조율이 어떻게 이루어졌는지와 함께, 이 시스템이 사람에게 얼마나 의존했는지도 기록하고 있습니다.

혼자 채굴해 블록을 찾는 일은 복권 당첨과 비슷해서 수입이 극도로 불안정합니다. 채굴 풀은 수천 명에 이르는 채굴자의 해시파워를 모으고 기여도에 따라 보상을 나눕니다. “어쩌다 한 번의 대박”을 “꾸준한 소액 수입”으로 바꾸는 셈입니다.

Hash Power, Gathered클릭할 때만 YouTube에서 불러옵니다 · 이때 YouTube가 쿠키를 설정할 수 있습니다