비트코인 채굴은 힘든 사업입니다. 금, 구리 또는 석유와 같은 전통적인 자원을 채굴하기 위해 경제적 자원을 배치할 때, 채굴 프로젝트에 투자된 자본이 헛되지 않도록 사전에 현장에서 자원을 탐색하는 것이 항상 필요합니다. 그러나 비트코인의 보안 프로토콜의 특성상, 채굴자들은 블록을 찾는 것이 순전히 통계적이고 무작위적인 사건이기 때문에 어떤 것도 탐색할 수 없습니다. 하루에 찾을 수 있는 블록은 144개뿐이므로, 채굴자가 상당한 해시율을 가지고 있지 않는 한, 채굴자의 작업이 적시에 보상을 받을 것이라는 보장은 없습니다. 채굴자는 일관된 지급을 보장하고 수익 변동성을 크게 줄이기 위해 전체 해시율의 약 1.2% (현재 시점에서 약 10 엑사해시 초당)가 필요합니다. 이러한 해시율을 달성하기 위해 필요한 자본 지출(CAPEX)은 수억 달러에 달합니다. 만약 채굴자가 거대한 ASICS 무리를 가진 대기업이 아니라면, 그는 문제를 안고 있을 것입니다.
풀 채굴은 이 문제를 해결하기 위해 만들어졌습니다. 작은 규모지만 상당한 채굴 작업을 가진 단일 채굴자를 생각해 봅시다. 연간 52560개의 블록 중 그는 1/52560의 해시율을 가지고 있으므로 하나를 찾을 것으로 예상됩니다. 즉, 그는 12개월마다 하나의 블록을 찾을 것으로 예상됩니다. 그러나 그의 전기 요금은 4주마다 청구되며, 수익이 생기기 전에 1년 동안 요금을 지불하기 위해 기다린다면 그는 파산하게 될 것입니다. 지속적인 비용과 수익 간의 이러한 불일치로 인해, 그는 비슷한 규모의 작업을 가진 499명의 다른 사람을 찾기로 결심합니다. 그들은 거래를 성사시킵니다. 모두가 각자 채굴하는 대신, 채굴자는 다른 이들에게 모두 같은 단체의 일원인 것처럼 집단적으로 채굴하자고 제안합니다. 블록을 찾을 때마다 각 채굴자의 작업에 따라 채굴 보상을 나누는 것입니다. 모든 채굴자가 네트워크의 해시율의 1/52560을 가지고 있다면, 500명의 채굴자는 집단적으로 주당 약 두 번 블록을 찾을 것으로 예상됩니다. 풀 채굴 접근 방식을 통해 모든 채굴자는 그들이 기울인 모든 노력과 수고가 훨씬 더 자주 보상받을 것임을 보장합니다. 이렇게 하면 모두가 매달 청구서를 지불할 수 있고, 연말까지 모두 파산을 피할 수 있습니다. 그럼에도 불구하고, 여전히 동일한 지급 내에서 변동성의 원인이 존재합니다.
풀 채굴은 채굴자들이 단독 채굴에 비해 훨씬 더 자주 보상을 받을 수 있도록 합니다. 그러나 각 채굴자가 가진 해싱 파워에 따라 예측 가능한 지급을 보장하지는 않습니다. 이 문제는 일반적으로 풀의 운 위험으로 알려져 있습니다. 이전 예로 돌아가 보겠습니다. 네트워크의 총 해시율의 1/52560을 가진 500명의 채굴자는 연간 500개의 블록을 찾을 것으로 예상됩니다. 그럼에도 불구하고, 그들은 480개를 찾을 수도 있고, 497개를 찾을 수도 있으며, 520개를 찾을 수도 있습니다. 풀에서 정확히 500개의 블록을 채굴할 것이라는 보장은 없습니다. 풀의 운은 발견된 블록 수를 풀의 총 해시율에 따라 예상된 블록 수로 나누어 계산됩니다. 만약 풀이 500개를 채굴할 것으로 예상되었으나 480개를 채굴했다면, 풀의 운은 95%였습니다. 풀의 운은 짧은 기간 동안 수익에 상당한 변동을 초래할 수 있습니다. 그러나 운은 시간이 지남에 따라 균형을 이루는 경향이 있으며, 지급은 결국 풀의 해시율에 따라 예상 분포와 일치하게 됩니다. 두 가지 추가 요인이 채굴자 보상의 전체 변동성에 기여하며, 첫 번째 요인이 두 번째 요인보다 더 중요합니다. 첫 번째는 거래 수수료입니다. 이러한 수수료는 지난 몇 년 동안 상당히 변동성이 있었습니다. 마지막 반감기 이후에 채굴된 블록의 거래 수수료는 비트코인 역사상 처음으로 총 블록 보상의 50% 이상을 차지했습니다. 이 기사의 작성 시점(블록 높이 883208)에서, 지난 주에 여러 개의 비어 있는 블록이 채굴되었습니다. 최근 멤풀에서 여러 차례 정리되었기 때문입니다. 짧은 시간에 큰 변화입니다. 두 번째 요인은 네트워크에서 발견된 블록 간의 시간과 관련된 변동성과 관련이 있습니다. 블록이 바로 다음 블록을 찾을 때, 멤풀에 거래가 쌓일 시간이 줄어들어 해당 블록의 거래 수수료가 낮아집니다. 반대로, 블록 간의 시간이 더 길어지면 더 많은 거래가 방송되어 거래 수수료가 상승하게 됩니다.
불확실성은 고통스럽습니다. 특히 상당한 자본이 위험에 처해 있을 때 더욱 그렇습니다. 따라서 대부분의 채굴자들은 상당한 자본을 회수하기 위해 더 예측 가능하고 안정적이며 변동성이 적은 지급을 받는 것에 가치를 둡니다. 여기서 풀에서 지급하는 전체 지급당 주당(FPPS) 지급 방식이 등장합니다. FPPS는 전통적인 보험 상품처럼 작동합니다. 순수한 위험 이전입니다. 풀의 채굴자들이 집단적으로 찾은 블록 수와 그에 대한 거래 수수료가 얼마인지와 관계없이, 채굴자들은 자신의 해싱 파워의 예상 값에 따라 풀로부터 지급을 받습니다. 풀은 모든 위험을 감수합니다. FPPS가 채굴자에게 제공하는 예측 가능성은 다른 어떤 방법과도 비교할 수 없습니다. 따라서 FPPS가 현재 풀 지급의 표준이 된 것은 놀라운 일이 아닙니다. 물론 상당한 비용이 따르지만요.
FPPS는 무료 점심이 아닙니다. 불운한 기간과 FPPS 지급 방식과 관련된 모든 위험을 견디기 위해 풀은 두둑한 자본이 필요합니다. 이러한 높은 자본 요구 사항은 비용이 발생합니다. 그리고 풀은 자선 단체가 아닙니다. 이러한 높은 비용은 결국 채굴자들이 더 높은 풀 수수료를 통해 지불하게 됩니다. 앞서 언급했듯이, 채굴자들은 FPPS 지급 방식이 보험 정책으로 작동한다는 사실을 염두에 두어야 합니다. 그리고 보험 정책은 상대방에 의존합니다. 때때로 상대방은 가장 필요할 때 약속을 이행하지 못하는 경우가 있습니다. 2008년 글로벌 금융 위기에서 목격한 바와 같이 말입니다. 채굴자는 풀이 그들의 보험 계약 의무를 이행할 것이라고 믿어야 합니다. 물론 풀이 매우 크다면 그 위험은 매우 작습니다. 풀은 또한 이 위험을 운영에서 분산시키는 방법을 개발할 수 있습니다. 그러나 비트코인은 신뢰를 최소화하고 상대방 위험을 제거하는 것과 관련이 있지 않나요? 비트코인 정신이 아직 풀 채굴 프로토콜 측면에 도달하지 않은 것 같습니다.
게다가 FPPS 보상을 받는 모든 채굴자는 거래 수수료 급증과 관련된 모든 수익을 반드시 포기해야 합니다. FPPS 지급 공식은 이전 n 블록의 거래 수수료를 분석하여 채굴자 보상을 결정합니다. 그런 다음 풀은 이 계산을 사용하여 채굴자들에게 그들의 지분의 거래 수수료 부분에 대해 얼마를 지급할지 결정합니다. 결과적으로 거래 수수료가 급증할 때, 지급은 과거에 발생한 사건에 따라 이루어지며, 이때는 거래 수수료 급증이 전혀 없었습니다. 이러한 시나리오에서는 모든 보상이 채굴자가 아닌 풀의 주머니로 들어간다는 것을 이해하기 위해 수학 박사가 될 필요는 없습니다. 게다가 최근에 거래가 급증했더라도, 풀은 이를 지급 계산에 반영할 수 없습니다. 이러한 급증이 이상치가 아닐 확률은 거의 무시할 수 있습니다. 즉, 풀은 수수료 급증이 미래에 일관되고 자주 발생할 것이라는 보장이 없습니다. 따라서 그들은 파산 위험 없이 채굴자 지급에 이를 포함할 수 없습니다.
FPPS 지급 방식의 지속 불가능성
FPPS 지급 방식이 어떻게 구성되어 있는지 자세히 살펴보면, 이는 많은 정부의 현대 연금 시스템과 같으며, 설계상 지속 불가능합니다. 현재의 FPPS는 곧 그 자체의 무게로 무너질 것입니다. 시간이 지남에 따라 거래 수수료는 채굴자에게 지급되는 총 지급의 더 큰 비율을 차지하게 될 것입니다. 이러한 동적과 그 고유한 변동성은 총 지급 변동성을 크게 증가시켜 FPPS 풀의 보험 비용을 무한대로 증가시킬 것입니다. 즉, 코인베이스 보상이 계속 반감됨에 따라 블록의 보상 변동성이 크게 증가할 것입니다. 변동성이 증가하면 이 보험 상품을 채굴자에게 제공하는 것과 관련된 위험도 증가합니다. 따라서 보험에 가입한 사람들의 보험료도 증가해야 합니다. 이는 FFPS 풀이 채굴자에게 고정 지급을 약속할 때 추가 위험을 감수해야 함을 의미합니다. 더 많은 위험이 따를수록 자본 비용이 증가합니다. 풀이 FPPS 보험 상품을 계속 제공하기 위해 수수료를 얼마나 인상해야 하는지는 두고 볼 일입니다. 정확한 금액은 보험 계리사만이 결정할 수 있습니다. 우리가 확실히 아는 한 가지는, 그것이 저렴하지 않을 것이라는 점입니다. 이미 저렴하지 않기 때문입니다.
FPPS가 제공하는 안정적이고 예측 가능한 지급을 위한 훨씬 더 높은 풀 수수료는 수익성을 극대화하려는 모든 채굴자에게 PPLNS 방법 보상 방식을 훨씬 더 매력적으로 만들 것입니다. 이 방식에서는 풀에 의해 블록이 발견되면 채굴자에게 지급됩니다. 블록이 발견되면, 풀은 채굴자들이 풀에 의해 발견된 마지막 N 블록 동안 기여한 유효한 지분의 수를 평가하고 그에 따라 지급을 분배합니다. 이 기간은 일반적으로 PPLNS 윈도우라고 불립니다. 이 지급 방식의 가장 큰 단점은 물론 풀의 운이 100% 미만일 때의 위험과 풀에서 블록을 찾지 못할 경우 채굴자들이 지급을 받지 못할 수 있는 위험입니다. 그러나 해시율이 1%인 풀은 일주일 동안 블록을 찾지 못할 확률이 0.0042%에 불과하며, 1년 동안 풀의 운이 90% 미만일 확률은 약 1.09%입니다.
FPPS 풀 서비스에 대한 시장이 곧 충분히 높은 가격으로 풀의 총 블록 보상과 관련된 모든 변동성을 보상할 수 있을까요? 아무도 확실히 알 수 없습니다. 우리가 아는 한 가지는, 풀 수수료가 엄청나게 높아야 한다는 점입니다. 채굴자들이 포기해야 할 수익은 일관되게 적시에 지급되지 않는 것과 관련된 위험을 없애기 위해서는 너무 커서 가치가 없을 것입니다. 그리고 에너지 회사와 같은 더 성숙한 플레이어들이 비트코인 채굴 산업에 진입함에 따라, 채굴자들이 모든 유형의 위험을 헤지할 수 있는 다른 위험 관리 도구들이 시장에서 쉽게 제공될 것으로 예상해야 합니다. 이러한 도구들이 모두에게 더 많이 제공됨에 따라 새로운 혁신적인 풀 지급 방식이 등장할 가능성이 높습니다.
채굴자의 수익과 수익성은 이 기사에서 설명한 동적에 의해 상당한 영향을 받을 것입니다. 자신의 운영의 수익성을 극대화하려는 모든 채굴자는 대체 풀 지급 방식과 위험 헤지 전략을 탐색해야 할 것입니다. FPPS 지급 방식은 오늘날에도 여전히 채굴자에게 유용할 수 있습니다. 그러나 앞서 설명한 바와 같이, FPPS는 곧 비트코인의 역사 속에 묻힐 것입니다.
이 글은 프란시스코 콰드리오 몬테이로의 게스트 포스트입니다. 표현된 의견은 전적으로 그들의 것이며 BTC Inc 또는 비트코인 매거진의 의견을 반드시 반영하지는 않습니다.
