작업증명 (Proof of Work)

작업증명(PoW, Proof of Work)은 비트코인이 중앙 기관 없이 트랜잭션의 처리 순서를 합의하기 위해 사용하는 방식입니다. 채굴자들은 다음 블록을 생성하기 위해 경쟁하며, 가장 먼저 블록을 생성한 채굴자가 블록 보상과 트랜잭션 수수료를 가져갑니다. 대표적인 PoW 기반 체인으로는 라이트코인, 도지코인, 모네로, 이더리움 클래식이 있습니다.

블록을 생성하기 위해 채굴자는 대기 중인 트랜잭션들을 묶은 뒤, 논스(nonce)라는 가변 숫자를 바꿔가며 블록 헤더를 반복해서 해싱하여 목표값 이하의 해시를 찾아냅니다. 여기에는 지름길이 없습니다. 조건을 만족하는 해시를 찾는 데는 천문학적인 연산 시도가 필요하지만, 찾아낸 결과물은 누구나 즉시 검증할 수 있습니다. 네트워크는 블록이 일정한 주기(비트코인의 경우 약 10분)로 생성되도록 난이도를 자동 조정하며, 노드들은 가장 많은 작업량이 누적된 유효한 체인을 정통 체인으로 따릅니다.

이 메커니즘이 중요한 이유는 거래 내역을 위변조하려면 나머지 네트워크 전체보다 더 빠른 속도로 연산 작업을 다시 수행해야 하기 때문입니다. 거대 체인에서 이는 전 세계 채굴 파워의 과반을 장악해야 함을 의미합니다. 대규모 PoW 체인에서 확정된 트랜잭션을 되돌리기가 사실상 불가능한 이유가 바로 여기에 있습니다. 반면 규모가 작은 PoW 체인은 다릅니다. 네트워크를 보호하는 해시파워가 낮기 때문에 공격자가 해시를 임대해 51% 공격을 감행하고 이중 지불을 일으킬 위험이 있습니다.

작업증명의 단점은 막대한 에너지 소비와 전용 채굴 장비의 필요성으로 인해 채굴이 대형 운영사와 마이닝 풀 위주로 중앙화되는 경향이 있다는 점입니다. PoW 기반 코인을 평가할 때는 전체 해시레이트와 풀 간의 집중도, 그리고 훨씬 규모가 큰 체인과 동일한 채굴 알고리즘(하드웨어)을 공유하는지 여부를 확인해야 합니다. 동일 알고리즘일 경우 공격용 해시를 임대하기 훨씬 쉽기 때문입니다. 또한 시간이 지남에 따라 채굴 보상이 줄어드는 반감기 등 발행 일정도 눈여겨보아야 합니다.