블록 안에 있는 것: 헤더, 높이, 크기, 블록 보조금

블록은 무엇으로 이루어져 있나요?

블록은 헤더와 본문, 두 부분으로 되어 있습니다. 채굴은 헤더만 해시합니다.

• 본문에는 트랜잭션이 들어 있습니다. 체인이 얼마나 붐비는지에 따라 수백 바이트일 수도, 몇 메가바이트일 수도 있습니다.
• 헤더는 블록의 고정된 요약입니다. 대부분의 체인에서 정확히 80바이트입니다.
• 채굴은 헤더만 해시하고, 다른 것은 해시하지 않습니다.

이 마지막 내용이 이 글에서 가장 쓸모 있는 사실입니다. 채굴기는 초당 수십억 가지 변형을 시도합니다. 시도할 때마다 트랜잭션으로 가득 찬 블록을 다시 해시해야 한다면 불가능한 일입니다. 채굴기는 80바이트만 다시 해시합니다.

헤더의 여섯 필드는 무엇인가요?

헤더에는 여섯 개의 필드가 있습니다. 각 필드에는 이유가 있고, 그중 두 개가 대부분의 일을 합니다.

• 버전.
• 이전 블록의 해시.
• 머클 루트. 모든 트랜잭션을 하나로 요약한 해시입니다.
• 타임스탬프.
• 난이도 비트.
• nonce. 채굴자가 바꿀 수 있는 카운터입니다.

이전 블록 해시가 블록을 체인으로 만듭니다. 각 헤더는 바로 앞 블록을 가리킵니다. 오래된 블록을 고쳐 쓰면 그 블록의 해시가 바뀝니다. 그러면 다음 헤더가 깨지고, 그다음 헤더도 깨지며, 이것이 맨 끝까지 이어집니다. 이 필드 하나가 작업 증명이 안전한 이유의 전부입니다.

머클 루트는 본문의 모든 트랜잭션을 요약합니다. 트랜잭션 하나를 1바이트만 바꿔도 머클 루트가 바뀝니다. 그러면 헤더가 바뀌고, 지금까지 시도한 모든 해시가 쓸모없어집니다. 그래서 80바이트가 어떤 크기의 블록이든 정직하게 대표할 수 있습니다.

난이도 비트는 해시가 그 아래로 들어와야 하는 목표값을 압축한 형태입니다. 타임스탬프는 블록이 만들어진 대략적인 시각이며, 정확하지 않을 수 있습니다. nonce는 채굴자가 마음대로 바꿀 수 있는 필드입니다. 이 자유가 있기에 탐색이 가능합니다.

nonce가 바닥나면 어떻게 되나요?

nonce는 작은 카운터입니다. 요즘 채굴기는 nonce가 담을 수 있는 모든 값을 거의 순식간에 다 씁니다. 그래도 막다른 길은 아닙니다. nonce는 가장 바꾸기 쉬운 것일 뿐, 유일한 것이 아닙니다.

nonce가 바닥나면 채굴기는 헤더에 들어가는 다른 것을 바꿉니다.

• 타임스탬프를 옮길 수 있습니다.
• coinbase 트랜잭션(블록의 첫 트랜잭션, 아래에서 설명)을 조금 바꿀 수 있습니다. 그러면 머클 루트가 바뀌고, 탐색할 완전히 새로운 헤더가 생깁니다.

풀에서는 이것이 extra nonce의 역할입니다. 풀은 채굴자마다 다른 시작점을 줍니다. 그래서 두 채굴자가 같은 숫자를 갈아 넣는 일이 없습니다.

블록 높이란 무엇인가요?

블록 높이는 어떤 블록 앞에 블록이 몇 개 있었는지를 나타냅니다. 맨 처음 블록인 제네시스 블록의 높이는 0입니다. 다음 블록은 1이고, 이렇게 계속됩니다. 풀 블록 페이지와 모든 탐색기에서 각 항목 옆에 있는 숫자가 이것입니다.

높이는 사실 헤더에 저장되지 않습니다. 블록이 체인에서 어디에 있는지에서 나옵니다.

요즘 대부분의 체인은 높이를 coinbase 트랜잭션에도 적어 둡니다. 이 규칙은 나중에 추가되었고, 덕분에 높이가 다른 두 블록이 바이트 단위로 똑같을 수 없습니다. 그래도 블록 높이의 확정적인 답은 그 위치입니다.

높이는 확인 수를 세는 자연스러운 방법이기도 합니다. 여섯 블록 깊이에 묻힌 트랜잭션은 맨 끝보다 여섯 블록 아래에 있는 블록에 들어 있습니다. 블록이 하나 더 쌓일 때마다 그것을 고쳐 쓰는 비용이 커집니다.

블록 크기는 무엇을 재나요?

블록 크기는 사실상 본문의 크기입니다. 헤더는 그에 비하면 반올림 오차 수준입니다. 블록 크기 제한은 트랜잭션이 몇 개 들어가는지에 관한 것이지, 헤더에 관한 것이 아닙니다.

가득 찬 블록과 빈 블록은 정확히 같은 채굴 작업이 듭니다. 블록을 찾기가 얼마나 어려운지는 난이도가 정합니다. 블록이 얼마나 담는지는 크기가 정합니다. 둘은 관계가 없으며, 둘을 헷갈리면 수수료에 대해 잘못된 감을 갖기 쉽습니다.

크기는 수수료 시장에는 영향을 줍니다. 들어갈 수 있는 것보다 많은 트랜잭션이 몰리면, 수수료를 더 많이 내는 쪽이 먼저 들어갑니다. 블록의 총수수료가 오르고, 그만큼 블록이 지급하는 보상이 바로 늘어납니다.

coinbase 트랜잭션이란 무엇인가요?

모든 블록의 첫 트랜잭션은 특별합니다. 보내는 사람이 없습니다. 아무것도 없는 곳에서 코인을 만들어 블록을 만든 쪽에 지급합니다.

이것을 coinbase 트랜잭션이라고 부릅니다. 이름이 같은 거래소와는 아무 관계가 없습니다.

이 트랜잭션은 블록 보상을 지급하며, 블록 보상은 두 부분으로 되어 있습니다.

• 보조금. 새로 발행되는 코인입니다. 체인의 발행 일정이 정하며, 대부분의 코인에서 시간이 지날수록 줄어듭니다.
• 블록에 든 다른 모든 트랜잭션의 수수료. 사용자는 자기 트랜잭션이 포함되도록 수수료를 붙입니다.

풀에서는 coinbase가 풀에 지급됩니다. 풀은 그 라운드에 셰어를 보낸 모든 사람에게 보상을 나눕니다. 이것은 돌아가는 길이 아닙니다. 쪼갤 수 없는 한 번의 지급으로 들어오는 보상을 여러 사람에게 나누는 방법이 바로 이것입니다.

채굴할 때 이것이 왜 중요한가요?

블록의 모양을 알면 세 가지가 분명해집니다. 셋 다 자주 마주치는 일입니다.

• 새 블록이 나오면 지금 하던 작업은 즉시 쓸모없어집니다. 이전 블록 해시가 바뀌었으니, 탐색하던 헤더는 더 이상 존재하지 않습니다. 그 뒤에 그 작업으로 제출하는 것은 모두 스테일 셰어이며, 아무리 빨라도 해결되지 않습니다.
• 풀은 새 작업을 자주 보냅니다. 풀이 포함하려는 새 트랜잭션마다 머클 루트가 바뀝니다. 더 새로운 작업은 수수료를 더 많이 담고 있어, 같은 노력으로 더 많은 보상을 뜻합니다.
• 블록 크기는 수익 추정에 나오지 않습니다. 수익은 난이도, 보조금, 수수료에 따라 달라집니다. 본문의 바이트 수와는 상관없습니다.

풀 블록 페이지는 각 블록의 높이, 보상, 발견 시각을 보여 줍니다. 위 내용 중에서 쓸모 있는 부분이 바로 그 한 줄입니다. 나머지는 탐색기에서 볼 수 있으며, 블록 보상을 지급한 coinbase 트랜잭션도 거기서 확인할 수 있습니다.