채굴(작업 증명) vs 스테이킹(지분 증명)

채굴 vs 스테이킹

 

암호화폐 투자에 관심 있는 분들이라면 '채굴(Mining)'과 '스테이킹(Staking)'이라는 용어를 한 번쯤 들어보셨을 겁니다. 둘 다 암호화폐 네트워크를 유지하고 보상을 얻는 방법이지만, 작동 방식과 투자 전략에서 큰 차이를 보입니다. 이 글에서는 채굴과 스테이킹의 개념을 설명하고, 각 방법의 장단점을 비교 분석하여 자신에게 맞는 투자 방식을 선택하는 데 도움을 드리고자 합니다. 

 

1. 채굴(Mining, 암호화폐 네트워크의 '일꾼'

1) 채굴이란 무엇일까요?

채굴은 암호화폐 네트워크에서 새로운 블록을 생성하고 거래를 검증하는 과정입니다. 마치 금을 캐는 것처럼, 복잡한 수학 문제를 풀어 블록체인에 새로운 블록을 추가하고 그 대가로 암호화폐를 보상받습니다. 채굴은 작업 증명(Proof-of-Work, PoW)이라는 합의 알고리즘을 사용하는 암호화폐에서 주로 사용됩니다. 대표적인 예로는 비트코인(Bitcoin)이 있습니다.

 

2) 채굴의 작동 원리

채굴자(Miner)들은 고성능 컴퓨터를 사용하여 복잡한 수학 문제를 경쟁적으로 풉니다. 이 문제를 푸는 데 성공한 채굴자는 새로운 블록을 블록체인에 추가할 권한을 얻고, 그 대가로 암호화폐를 보상받습니다. 이 과정은 네트워크의 보안을 유지하고 거래의 유효성을 검증하는 데 중요한 역할을 합니다.

① 거래 검증: 채굴자들은 네트워크에서 발생하는 거래들을 모아 블록을 만듭니다.

② 작업 증명(Proof-of-Work, PoW): 이 블록을 유효하게 만들기 위해 복잡한 수학 문제를 풀어야 합니다. 이 과정을 '작업 증명'이라고 합니다.

③ 블록 생성 및 보상: 가장 먼저 문제를 푼 채굴자가 블록을 블록체인에 추가하고, 그 대가로 새로운 암호화폐를 보상받습니다.

 

※ 작업 증명(Proof-of-Work, PoW) 정의 및 작동 방식 작업 증명(PoW)은 블록체인 네트워크에서 새로운 블록을 생성하고 트랜잭션을 검증하기 위해 사용되는 합의 알고리즘입니다. PoW의 핵심은 복잡한 수학적 문제를 해결하는 데 컴퓨팅 파워를 사용하는 것입니다. 채굴자(Miner)들은 특정 조건을 만족하는 해시값을 찾기 위해 경쟁하며, 가장 먼저 해시값을 찾아낸 채굴자가 새로운 블록을 생성할 권한을 얻고, 그에 대한 보상으로 암호화폐를 받습니다. PoW의 작동 방식은 다음과 같습니다. ① 트랜잭션 수집: 네트워크 참여자들의 트랜잭션이 블록에 모입니다. ② 블록 생성: 채굴자는 이전 블록의 해시값, 트랜잭션 데이터, 그리고 임의의 값(Nonce)을 포함하는 새로운 블록을 생성합니다. ③ 해시 계산: 채굴자는 블록의 해시값을 계산합니다. 이 해시값은 네트워크에서 설정한 특정 난이도 목표값보다 작아야 합니다. ④ Nonce 조정: 만약 계산된 해시값이 목표값을 충족하지 못하면, 채굴자는 Nonce 값을 변경하여 해시값을 다시 계산합니다. 이 과정을 목표값을 충족하는 해시값을 찾을 때까지 반복합니다. ⑤ 블록 검증 및 추가: 목표값을 충족하는 해시값을 찾은 채굴자는 해당 블록을 네트워크에 전파합니다. 다른 노드들은 이 블록의 유효성을 검증하고, 블록체인에 추가합니다. ⑥ 보상: 새로운 블록을 생성한 채굴자는 네트워크로부터 암호화폐를 보상으로 받습니다. 장점 보안성: PoW는 높은 수준의 보안성을 제공합니다. 네트워크를 공격하기 위해서는 막대한 컴퓨팅 파워가 필요하며, 이는 공격 비용을 매우 높게 만듭니다. 탈중앙성: PoW는 비교적 탈중앙화된 시스템을 유지합니다. 누구나 채굴에 참여할 수 있으며, 특정 주체가 네트워크를 통제하기 어렵습니다. 역사적 검증: PoW는 비트코인과 같은 주요 암호화폐에서 오랜 기간 동안 안정적으로 작동해 왔으며, 그 신뢰성을 입증했습니다. 단점 높은 에너지 소비: PoW는 막대한 양의 에너지를 소비합니다. 채굴 경쟁은 불필요한 컴퓨팅 파워 낭비를 초래하며, 환경 문제에 대한 우려를 낳습니다. 확장성 문제: PoW는 트랜잭션 처리 속도가 느리고, 블록 생성 시간이 길어 확장성 문제가 있습니다. 51% 공격: 이론적으로 51% 이상의 해시 파워를 가진 주체가 네트워크를 장악하여 트랜잭션을 조작할 수 있습니다.

 

 

3) 채굴의 장점과 단점

 

(1) 장점

• 탈중앙화 기여: 채굴은 네트워크의 탈중앙화를 유지하는 데 기여합니다. 많은 채굴자들이 네트워크에 참여할수록 특정 세력에 의한 통제 가능성이 낮아집니다.
• 보상 획득: 채굴에 성공하면 암호화폐를 보상으로 받을 수 있습니다. 이는 투자 수익을 창출하는 효과적인 방법이 될 수 있습니다.

(2) 단점

• 높은 초기 투자 비용: 채굴에는 고성능 컴퓨터와 많은 전력이 필요합니다. 초기 투자 비용이 높고, 전기 요금 부담이 클 수 있습니다.
• 높은 경쟁률: 채굴 경쟁률이 높아짐에 따라 개인이 채굴에 성공하기가 점점 더 어려워지고 있습니다.
• 환경 문제: 채굴에 사용되는 막대한 전력 소비는 환경 문제로 이어질 수 있습니다.

 

 

2. 스테이킹(Staking): 암호화폐를 맡기고 이자를 받다

1) 스테이킹이란 무엇일까요?

스테이킹은 암호화폐를 특정 지갑에 예치하고 네트워크 운영에 기여하는 대가로 보상을 받는 방식입니다. 은행에 돈을 예금하고 이자를 받는 것과 유사한 개념입니다. 스테이킹은 지분 증명(Proof-of-Stake, PoS)이라는 합의 알고리즘을 사용하는 암호화폐에서 주로 사용됩니다. 대표적인 예로는 이더리움 2.0(Ethereum 2.0)이 있습니다.

2) 스테이킹의 작동 원리

암호화폐 보유자는 자신의 암호화폐를 스테이킹하여 네트워크의 거래 검증에 참여할 수 있습니다. 스테이킹 참여자는 네트워크에 기여한 정도에 따라 암호화폐를 보상으로 받습니다. 스테이킹은 네트워크의 보안을 강화하고 거래 처리 속도를 높이는 데 기여합니다.

① 암호화폐 예치: 사용자는 자신의 암호화폐를 스테이킹 풀(staking pool) 또는 지갑에 예치합니다.

② 지분 증명(Proof-of-Stake, PoS): 네트워크는 스테이킹된 암호화폐의 양과 기간을 기준으로 블록 생성자를 선정합니다. 이를 '지분 증명'이라고 합니다.

③ 블록 생성 및 보상: 선정된 블록 생성자는 새로운 블록을 생성하고, 그 대가로 스테이킹 보상을 받습니다.

 

※ 지분 증명 (Proof-of-Stake, PoS) 정의 및 작동 방식 지분 증명(PoS)은 암호화폐를 보유한 사용자들이 네트워크 운영에 참여하고, 새로운 블록을 생성할 권한을 얻는 합의 알고리즘입니다. PoS에서는 채굴 대신 '스테이킹(Staking)'이라는 과정을 통해 블록 생성자를 선정합니다. 스테이킹은 사용자가 자신의 암호화폐를 네트워크에 예치하고, 블록 생성에 참여할 의사를 밝히는 것을 의미합니다. PoS의 작동 방식은 다음과 같습니다. 스테이킹: 사용자는 자신의 암호화폐를 네트워크에 스테이킹합니다. 스테이킹된 암호화폐의 양은 블록 생성 권한을 얻을 확률에 영향을 미칩니다. 블록 생성자 선정: 네트워크는 스테이킹된 암호화폐의 양, 스테이킹 기간, 무작위 선택 등 다양한 요소를 고려하여 블록 생성자를 선정합니다. 블록 생성 및 검증: 선정된 블록 생성자는 새로운 블록을 생성하고, 트랜잭션을 검증합니다. 보상: 블록을 성공적으로 생성한 사용자는 네트워크로부터 암호화폐를 보상으로 받습니다. 장점 낮은 에너지 소비: PoS는 PoW에 비해 에너지 소비가 훨씬 적습니다. 채굴 경쟁이 필요 없으므로, 환경 친화적인 합의 알고리즘으로 평가받습니다. 빠른 트랜잭션 처리 속도: PoS는 블록 생성 시간이 짧아 트랜잭션 처리 속도가 빠릅니다. 높은 확장성: PoS는 네트워크 확장성이 높습니다. 더 많은 트랜잭션을 처리할 수 있으며, 더 많은 사용자를 수용할 수 있습니다. 51% 공격 방지: PoS는 51% 공격을 방지하기 위한 메커니즘을 가지고 있습니다. 네트워크를 공격하기 위해서는 막대한 양의 암호화폐를 스테이킹해야 하며, 이는 공격 비용을 매우 높게 만듭니다. 또한, 공격에 성공하더라도 자신의 스테이킹된 암호화폐 가치가 하락하므로, 공격자에게 불이익이 발생합니다. 단점 탈중앙성 문제: PoS는 암호화폐를 많이 보유한 사용자가 네트워크를 통제할 가능성이 있습니다. 부의 집중 현상이 발생할 수 있으며, 이는 탈중앙성을 저해할 수 있습니다. Nothing at Stake 문제: 이론적으로 블록 생성자는 여러 블록체인에 동시에 참여하여 보상을 받을 수 있습니다. 이는 네트워크의 안정성을 해칠 수 있습니다. 초기 분배 문제: PoS 네트워크의 초기 암호화폐 분배 방식에 따라 네트워크의 공정성이 달라질 수 있습니다.

 

 

3) 스테이킹의 장점과 단점

 

(1) 장점

• 낮은 초기 투자 비용: 채굴에 비해 초기 투자 비용이 낮습니다. 이미 보유하고 있는 암호화폐를 활용하여 스테이킹에 참여할 수 있습니다.
• 수익 창출: 스테이킹을 통해 암호화폐를 보상으로 받을 수 있습니다. 이는 암호화폐를 장기적으로 보유하는 투자자에게 유리합니다.
• 환경 친화적: 채굴에 비해 에너지 소비가 적어 환경 친화적입니다.

(2) 단점

• 락업 기간: 스테이킹에 참여하면 일정 기간 동안 암호화폐를 인출할 수 없는 락업(Lock-up) 기간이 발생할 수 있습니다.
• 가격 변동 위험: 스테이킹 기간 동안 암호화폐 가격이 하락할 경우 손실이 발생할 수 있습니다.
• 슬래싱 위험: 네트워크 규칙을 위반할 경우 스테이킹한 암호화폐의 일부를 잃을 수 있는 슬래싱(Slashing) 위험이 존재합니다.

 

3. 채굴 vs 스테이킹: 비교 분석

 

특징	채굴 (Mining)	스테이킹 (Staking)
합의 알고리즘	작업 증명 (PoW)	지분 증명 (PoS)
초기 투자 비용	높음 (고성능 컴퓨터, 전기 요금)	낮음 (보유한 암호화폐 활용)
에너지 소비	높음	낮음
수익성	경쟁률에 따라 변동	스테이킹 보상률에 따라 변동
위험 요소	높은 초기 투자 비용, 환경 문제, 경쟁률	락업 기간, 가격 변동 위험, 슬래싱 위험
네트워크 기여도	블록 생성 및 거래 검증	거래 검증 및 네트워크 보안 유지

 

 

4. 나에게 맞는 투자 방식은?

채굴과 스테이킹은 각각 장단점을 가지고 있습니다. 채굴은 높은 초기 투자 비용과 에너지 소비가 필요하지만, 네트워크의 탈중앙화에 기여하고 높은 수익을 얻을 수 있는 가능성이 있습니다. 스테이킹은 낮은 초기 투자 비용으로 쉽게 참여할 수 있지만, 락업 기간과 가격 변동 위험을 고려해야 합니다.

 

자신의 투자 목표, 위험 감수 수준, 자본 규모 등을 고려하여 자신에게 맞는 투자 방식을 선택하는 것이 중요합니다. 암호화폐 투자에는 항상 위험이 따르므로, 투자 전에 충분히 공부하고 신중하게 결정하시기 바랍니다.

 

 

 

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• 한국블록체인학회, 블록체인 기술 동향 보고서. 한국블록체인학회. 2023.
• Bitcoin Energy Consumption Index, Cambridge Centre for Alternative Finance, 2024.
• Proof-of-Stake (PoS), Ethereum Foundation, 2023.