비트코인의 블럭 생성타임은 왜 들쭉 날쭉한가요?

Question

비트코인의 블록 생성 내역을 보면 1분만에 만들어지기도 하고 30분이 걸리기도하고 그러는데요

평균 10분을 기준으로 하고있는데 너무 예측 불가능할정도로 편차가 심합니다

pow를 유지하면서 편차를 줄이고 규칙적인 수준으로 블럭을 생성할수 있는방법은 없을까요?

Answer 1

비트코인의 채굴원리에 대해 조금 알아야 하는데요, 비트코인은 블럭을 10분마다 생성합니다.

새로운 블록이 생성되기 까지의 시간이 평균 10분 정도로 유지되도록 프로그램 되어 있습니다.

비트코인은 2016블록(대체적으로 2주)마다 난이도를 조정합니다. 여기서 블록의 생성타임이 10분보다 빠르다면 난이도를 높이고 블록생성타임이 10분이상 걸린다면 자동으로 블록의 난이도를 낮게 조정하도록 되어 있습니다. 하여 블럭의 생성타임이 다른 이유가 발생합니다.

이런 블럭은 체인처럼 서로 얽혀있습니다. 이때 서로다른 블럭도 생성이 되는데요 여기서

자장 중요도가 높은 블럭을 찾아서 연결해서 다음블럭을 연결해 나갑니다.

이때 블럭이 연결되지 않은 블럭을 고아블럭이라고 합니다.

고아블럭은 생성이 돼도 보상성 코인은 무효가 됩니다.

바이낸스는 자체 핫웰렛에 보관중이던 비트코인의 공개키와 인증코드를 탈취당해

비트코인이 행킹분실된적이 있습니다. 바이넨스는 이 분실된 비트코인을 무효화 시키고저

생성당시의 블럭에 접근하여 다른 고아블럭에 노드를 집중화 작업을 통해

수정조작하여 탈취당한 블럭을 고아블럭을 만들어 해킹비트코인을 무효화 시키려고

시도를 한적이 있습니다. 리오그를 실시하면 해당블럭에 연결된 블럭들의 비트코인까지도

몽땅 무효화가 되기때문에 여러가지 문제점이 발생할수가 있습니다.

이처럼 블럭을 수정한다든지 비트코인처럼 처음 프로그램될시 블럭생성시간 10분

채굴량 2100만개로 정해져 있는 시스템을 블럭이나 시스템을 수정하려 한다면

당연 엄청난 노들를 이용하여 권한획득후 수정할수도 있고 개발진들도

수정할수 있습니다. 하지만 변경한다면 그 가상화폐는 신뢰성에 큰 타격을

입게되고 시장에서 도퇴되어 버릴 가능성이 큽니다.

그외에도 재산상의 많은 문제점이 대두될수도 있습니다.

자칫잘못하면 시스템 전체의 불안정이 올수도 있기때문에 실행할수 있어도 실행해선

않되는 것입니다. 엄청난 보안상의 문제점이 생겨서 시스템개발진과 임의 지분권리자등이

합의하여 가상화폐 자체의 발전성을 목적으로 합의후 수정한다면 문제는 다르지만

가상화폐 시스템을 수정한다는 것은 문제점이 될수 있습니다.

Answer 2

일단 난이도 조정의 경우 비트코인 블록체인 상에서 블록이 생성되는 시간이 일정하지 않은 것의 직접적인 원인은 아니라고 생각합니다.

왜냐하면 난이도가 2016블록 마다 조정되면서 상승하거나 하락한다면, 난이도 조정 후 다음 조정 기간까지는 난이도가 일정하다는 말인데도 블록 생성 시간에 차이가 생기기 때문입니다.

즉, 난이도가 상승하거나 하락하는 것은 주어진 것이고 그러한 환경에서 다른 요인 때문에 블록 생성 시간이 일정하지 않다고 보는 것이 맞는 것입니다.

이렇게 블록 생성 시간이 일정하지 않은 이유는 비트코인의 채굴 방식에서 기인합니다. 우리가 비트코인을 채굴할 때에는 해시 함수에 논스라는 무작위 값을 대입하여 주어진 난이도 타겟 값보다 더 낮은 해시 값을 찾는 연산을 수행하게 되는데, 이러한 연산을 수행할 때 어떤 때는 평균 10분 정도로 유지할 수 있도록 되어 있는 난이도에서, 평균 10분 이라는 비트코인 블록 생성 시간보다 빠르게 해시 값을 연산하기도 하고 그것보다 훨씬 오래 걸리기도 하는 것입니다.

또한 채굴이라는 작업은 기본적으로 경쟁적으로 이루어지기 때문에 다음 난이도 조정이 있기 전에 블록체인 전체의 해시레이트가 상승될 경우, 블록 생성 시간이 평균적으로 10분으로 수렴하도록 난이도가 설정되어 있더라도 채굴이 진행되면서 평균적인 블록 생성 시간이 앞당겨지기도 합니다.

결론적으로 정리하자면, 블록 생성 시간이 일정하지 않은 이유는 작업 증명 방식의 채굴 과정에서 연산 속도가 일정하지 않다는 점, 난이도 조정이 있기 전까지의 시간 동안 헤시레이트의 증가와 감소에 따라 블록 생성 시간에 변동이 있을 수 있다는 점이 직접적인 원인이 된다고 할 수 있겠습니다.

답변이 도움이 되길 바랍니다.