암호화폐 시장 판도를 바꿀 수 있는 신형 이더리움 채굴기

요약 

이 보고서에서는 비트메인이 새롭게 출시한 채굴기 (miner)에 대해 살펴보겠고, 에이식부스트 (ASIC, 채굴 속도가 작업증명방식 채굴기보다 30% 빠름) 방식의 채굴기보다 비효율적일 수 있는 비트메인의 채굴기가 잠재적으로 작업증명방식 (PoW) 알고리즘 변경에 대응할 수 있는 새로운 첨단 기술을 탑재하고 있는지에 대해서도 알아보겠습니다. 저희는 새로운 이더리움 칩이 위 기능을 갖추고 있는지에 관계없이 이러한 유형의 기술은 탈중앙화를 위해 고안된 반-에이식부스트 (anti-ASIC)  작업증명방식 변경의 시대를 끝낼 수도 있으므로 암호화폐 커뮤니티들은 불가피하게 에이식 마이닝 칩을 받아들여야 할 수도 있다고 결론지었습니다.

개요 

비트메인 (Bitmain)은 최근 에이식 칩이 탑재된 것으로 알려진 이더리움 채굴기를 출시했으며, 이는 2018년 7월에 시판될 예정입니다. 그러나 이더리움 커뮤니티 내의 대다수는 에이식부스트 방식의 마이닝에 반대하며 GPU 기반의 마이닝을 선호합니다. GPU 업체들은 암호화폐 자체 보다는 빠른 마이닝 속도를 우선시하기 때문입니다. 이는 탈중앙화를 돕는 하드웨어인 GPU가 더 일반화되어 있음을 의미하기도 합니다. 따라서 새 채굴기의 가치를 낮춰 심각한 투자 손실을 초래할 수 있는 작업증명방식 알고리즘 변경을 위한 이더리움 커뮤니티의 하드포크 결정은 비트메인에게 위험 요소가 될 수 있습니다.

저희는 비트메인이 이더리움 커뮤니티보다 한 발짝 앞서 있다고 생각합니다. 비트메인은 최근 작업증명방식 알고리즘을 변경한 두 개의 코인인 모네로 (Monero)를 통해 잠재적으로 비트메인 에이식 칩의 평가절하를 가져올 수도 있다는 큰 교훈을 얻었습니다. 주문형 칩 개발은 상당한 금전적 투자를 요하기 때문에 비트메인은 추가 손실을 피하고자 몇 가지 대책을 강구하고 있는 것으로 보입니다. 비트메인은 에이식부스트보다는 비효율적이나 작업증명방식 변경에 대응할 수 있는 새로운 형태의 마이닝 칩을 설계할 수도 있었습니다. 만약 그랬다면 이더리움 하드포크에 의한 작업증명방식의 변경은 무의미한 일이 되었을 것입니다.

최근 반-에이식 (anti-ASIC)으로 작업증명방식을 변경한 모네로 코인 

2018년 초, 모네로 코인 커뮤니티는 에이식 칩의 입지를 탄탄하게하고 모네로 코인을 GPU 친화적으로 만들기위해 하드포크를 시행하여 작업증명방식 알고리즘을 변경했습니다. 해시래이트의 급격한 상승으로 인해 모네로 커뮤니티는 에이식 칩 제조업체들이 비밀리에 마이닝과 모네로 에이식 채굴기를 개발하고 있다고 의심했습니다.

그림 2가 보여주듯 2018년 초의 90일 연속 해시래이트 성장율은 300%에 달했습니다 (7일간 이동평균 기준). 이는 모네로 코인의 가치가 급상승한 것을 감안하더라도 놀라운 수치입니다. 모네로 코인 개발자들의 하드포크 계획 발표 후, 비트메인은 웹사이트에서 모네로 에이식 칩을 판매하기 시작했습니다. 이는 그들이 비밀로 마이닝을 진행했을 가능성이 있음을 의미합니다. 그림 1에서 볼 수 있 듯, 작업증명방식의 알고리즘 변경 이후 모네로 코인의 해시래이트는 급격히 하락했습니다.

하드포크 이후, 모네로 체인은 기존 포크 규칙을 따른 모네로 오리지널 (XMO)과 모네로로 분할되었습니다. 모네로 오리지널 (Monero Original)은 모네로 (Monero)보다 가치가 낮지만 더 높은 해시래이트를 가지고 있습니다. 체인 분할 시 재연 방지 기능은 구현되지 않았지만, 모네로 코인이 링 서명 (ring signature) 한도를 높인 덕분에 사용자들은 더 적은 갯수 (7개 미만)의 링 서명으로 모네로 오리지널 체인에서 첫 거래를 함으로써 모네로와 모네로 오리지널을 분할할 수 있게 되었습니다.

그림 1 – 모네로 해시래이트와 모네로 가격 비교

출처: Coinmarketcap, BitMEX Research

 

그림 2 – 모네로 해시래이트와 모네로 가격 비교-7일 간 이동평균을 기반으로 한 90일 연속 성장율

출처: Coinmarketcap, BitMEX Research

공지사항: 작업증명방식 하드포크 이후 7일 동안의 해시래이트 연속 평균에는 하드포크 이전의 기간이 포함되어 있지 않습니다

비트메인의 신형 Etash (이더리움 마이닝 알고리즘) 채굴기

위에서 말씀드렸듯, 최근 비트메인은 2018년 7월 시판 예정인 신형 이더리움 채굴기를 출시했습니다. 모네로 체인 분할과 가정에서 GPU 방식으로 마이닝하는 사람을 포함한 이더리움 커뮤니티의 다수가 비트메인의 새 채굴기에 불만족할 가능성이 높은 점을 고려하면, 비트메인은 많은 우려를 살 것입니다. 신형 채굴기의 단점은 중앙집중화 (centralization) 현상을 심화시킬 수 있다는 것과 기존의 이더리움 채굴 방식인 GPU에 대한 선호로 인해 이더리움 커뮤니티 내의 일부 사용자로 부터 반감을 살 가능성이 있다는 점입니다. 그러나 비트메인 경영진은 어리석지 않기 때문에 신중한 조치를 취하고 단점 극복을 위한 해결책을 고안해 낼 것입니다.

그림 3- 비트메인 신형 채굴기: 앤트마이너 E3 (the Antminer E3)

사양:

  • 전력 소모: 800W
  • 해시래이트: 180MH/s

출처: Bitmain

신형 채굴기의 공식 사양은 위와 같습니다. 아래의 표가 설명하듯, 각 사양 계산 결과는 신형 이더리움 채굴기가 다른 암호화폐와 관련된 에이식 칩 내장 채굴기보다 효율 개선 (efficiency gain) 측면에서 비효율적일 수 있음을 나타냅니다. 예를 들어 모네로 에이식 칩의 효율 개선 수치가 GPU 보다 높은 c. 88x인 반면, 비트코인 에이식 침의 효율 개선 수치는 FPGA 보다 높은 c. 521x입니다. 이와 대조적으로 신형 이더리움 채굴기의 효율성은 GPU 보다 높지만 개선 수치는 c. 1.4x에 불과합니다. 이는 새 이더리움 채굴기에 에이식 칩이 내장되었기 때문이 아닌, 구형 GPU 방식 채굴기보다 나중에 출시된 신형이기 때문에 나온 결과일 수 있음을 의미합니다. 그러나 저희는 아래의 표가 이더리움 마이닝 알고리즘의 메모리 집약적 (memory-intensive) 특성과 같은 중요 변수 및 요소를 고려하지 않은 대략적인 추정치임을 인정하는 바입니다. 계산 결과가 부정확할 수는 있지만 저희는 아래의 수치가 하나의 관점을 반영한다고 생각합니다:

그림 4 – 대략적인 채굴기 효율 개선 수치

채굴기 및 마이닝 알고리즘 해시래이트 (GH/s) 전력 (W) 해시 당 에너지 (J/GH)
비트코인 (SHA256)
CPU 0.0005 100 200,000
고성능 GPU 0.5 300 600
FPGA 0.8 40 50
고성능 ASIC 14,000 1,340 0.096
효율 개선 수치 521x
이더리움 (Ethash)
고성능 GPU 0.032 200 6,250
앤트마이너 E3 0.18 800 4,444
효율 개선 수치 1.4x
모네로 (CryptoNight)
고성능 GPU 0.0000001 200 2,000,000,000
ASIC 0.000022 500 22,700,000
효율 개선 수치 88x

출처: BitMEX Research, Bitmain
공지사항: 위 수치는 추정치입니다

마이닝 칩의 종류와 벡터 프로세서 (VPs)

그림 5가 보여주듯, 비트코인이 출시된 2009년에는 CPU 방식의 마이닝이 이루어졌습니다. 그러나 GPU 와 FPGA 설계자들은 반복되는 해시 작업에 더 최적화 된 마이닝 칩을 만들어냈습니다. 그 결과 비트코인 네트워크는 GPU 방식의 마이닝으로, 그 후엔 FGPA 방식의 마이닝으로 큰 변화의 시기를 겪었으며 2013년에는 특정 해시 함수를 위한 설계된 ASIC 칩이 이 대열에 합류했습니다. CPU, GPU 그리고 FPGA와 비교해 ASIC 칩은 특정 알고리즘 실행에 훨씬 더 효율적이지만 이 점을 제외하면, 다른 3가지 보다 매우 비효율적이거나 실용성이 없습니다.

그림 5 – 마이닝 칩 종류의 변화 과정

출처: BitMEX Research
공지사항: 2018년 말에 개발 완료되는 벡터 프로세서 (VPs)에 대한 결론은 추론에 기반한 것입니다 

비트메인은 새로운 유형의 마이닝 칩인 벡터 프로세서를 개발했을 수도 있습니다. 설계자들은 이 칩을 특정 해시 함수가 아닌 일반적인 작업증명방식의 해시 함수를 위해 고안했을 것입니다. 이런 이유로 벡터 프로세서 칩은 에이식 칩 보다 효율성이 떨어지지만 GPU와 FPGA 보다는 높은 효율성을가지고 있습니다. 에이식 칩의 장점은 작업증명방식 알고리즘 변경에 영향을 받지 않는다는 점입니다. 대부분은 저희의 추측이지만, 신형 이더리움 채굴기가 이 유형의 마이닝 칩에 속한다면 충분히 가능한 일일 것입니다.

그림 6 – 암호화폐 마이닝 칩의 변화 과정

칩 종류 중앙처리장치 (CPU) 그래픽 처리장치 (GPU) 벡터 프로세서 (VP) 응용 주문형
집적 회로 (ASIC)
예시 비트코인(BTC) 2009~2011 비트코인 (BTC) 2012~2013
이더리움(ETH),
모네로 (XMR)
이더리움 (ETH)
2018~개발중
비트코인 (BTC)
2014~현재,
모네로 오리지널 (XMO)
제조사 Intel,
AMD
NVIDIA,
AMD
Bitmain Bitmain,
Canaan Creative,
Ebang,
Innosilicon
생산공장 TSMC, Samsung,
Global Foundries, SMIC
TSMC, Samsung,
Global Foundries, SMIC
TSMC TSMC,
Samsung,
Global Foundries
주사용 목적 연산 게임 암호화폐 마이닝 암호화폐 마이닝
작업증명방식 알고리즘
변경에 대한 영향
영향 받음 영향 받음 잠재적으로
영향 받음
영향 받지 않음

더 높은 효율성

 

전자 회로, 전력 제어 장치, 메모리 카드, 제어 모듈과 같은 신형 채굴기의 부품이 이더리움 채굴을 위해 세밀하게 조정될 수 있다는 점에서 비트메인의 채굴기는 Etash (이더리움 마이닝 알고리즘)에 최적화되었다고 할 수 있습니다. 그러나 부품과 다르게 가장 많은 투자가 필요한 칩 자체는 이더리움을 위해 설계되었다기 보단 대중적이고 일반적인 용도로 설계되었을 수 있습니다. 따라서 이더리움 커뮤니티가 작업증명방식의 알고리즘 변경 시, 제조 완료와 동시에 칩을 신형 채굴기에 장착하거나 심지어는 구형 채굴기의 칩을 신형 채굴기에 장착할 수도 있을 것입니다. 그러나 이 역시 저희의 추측에 근거한 내용이라는 점을 유의해주시기 바랍니다.

인공지능 기술 (AI technology)

2018년 4월19일 개최된 TSMC의 1분기 실적 발표에서 공동 CEO인 Mark Lie는 이렇게 말했습니다:

[비트메인]은 AI를 포함한 블록체인 기술과 관련한 많은 일들을 아주 잘 해내고 있습니다. 저희는 비트메인이 서서히 AI 분야에 더 많은 비중을 둘 것이라 생각합니다.

출처: 2018년도 1분기 수익 결산 

“인공지능 (AI)”은 다양한 의미가 내포된 용어입니다. 단언할 순 없지만, 현 시점에서 AI 기술을 기반으로 TSMC가 정의내린 바에 따르면 신형 벡터 프로세서 칩이 이에 해당합니다. 이러한 종류의 칩은 해싱 알고리즘을 단 번에 변경할 수 있기 때문에 혹자는 이를 AI 기술 범위 내에 있다 주장할 수도 있습니다. 그러나 최신 GPU처럼 이 칩을 통해 프로그램을 간단히 작동시킬 수 있는지와 일반적인 GPU와 비교해 더 높은 효율성을 가져다 줄 지의 여부는 두고 봐야할 일입니다. 하지만 이것이 사실이라면, 고도로 발달된 이 최첨단 기술력은 비트메인의 엄청난 성과일 것입니다. 위 기술은 ASIC 칩 기술보다 개발 비용이 높고 전문화되어 있기 때문에 탈중앙화 문제를 훨씬 더 악화시킬 수 있습니다.

이더리움 해시래이트 성장율 – 신형 마이닝 칩 적용 증거 없음

상기의 추측에도 불구하고, 저희는 그동안 이더리움 네트워크 상의 신형 마이닝 칩 배포 및 적용에 대한 증거를 발견하지 못했습니다. 그림 7과 8을 통해 가격 변동성을 고려할 때, 이더리움 해시래이트는 정상적인 추세를 보이고 있음을 알 수 있습니다.

그림 7 – 이더리움 해시래이트와 이더리움 가격 그리고 NVidia사의 GPU 판매량

출처: Bloomberg, Etherscan.io, Coinmarketcap, Nvidia, BitMEX Research

 

그림 8 – 이더리움 해시래이트와 이더리움 가격 비교 – 7일간 이동 평균 기반 90일 연속 성장율

출처: Bloomberg, Etherscan.io, Coinmarketcap, BitMEX Research

결론

ASIC 칩이 아닌 작업증명방식의 알고리즘 변경에 영향을 받지 않는 신형 마이닝 칩이 장착된 비트메인 이더리움 채굴기의 성공 가능성에 대해 논의할 때, 이더리움 창시자인 비탈릭 부테린은 이 같이 말했습니다:

저는 제 자신과 비트메인 사의 생각이 매우 비슷하다는 인상을 받았습니다

위에서 언급한 내용의 대부분은 추측에 근거한 것이며, 내용에 오류가 있을 수도 있지만 저희는 비트메인 혹은 다른 회사가 GPU보다 모든 해싱 알고리즘에 효율적이고 최적화 된 대중적인 마이닝 칩을 개발하는 미래의 어느 시점에서 위 추측은 상당한 실현 가능성이 있다고 생각합니다. 현재 암호화폐 커뮤니티가 잠재적으로 나쁜 결과를 가져올 수 있는 두 가지 중 하나를 선택해야 하는 반 에이식 작업증명방식 알고리즘 변경의 시대는 이미 끝났을 수도 있습니다:

  1. 에이식 칩 사용에 동의하거나,
  2. 기술 및 생산능력이 집약된 대중적인 해싱 칩 사용에 동의하는 것.

두 가지 외의 지분증명방식 (PoS) 시스템 역시 그 안정성을 충분히 증명해 보였습니다.

고지사항

이 보고서 상의 주장들은 외부로부터 인용된 것이나, 주장의 정확성을 보증하거나 보장하지는 않습니다. 수정 요청은 언제든 환영합니다.