GSR Digital: 초보자를 위한 궁극의 가이드 팩, 한 문서로 모든 암호화 핵심 개념 이해하기
글쓰기: GSR Digital
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최근 미국에서 비트코인 현물 ETF 승인, 솔라나(Solana)의 부상, 블록체인 아키텍처를 둘러싼 새로운 실험, 비트코인 생태계의 혁신 등으로 암호화폐 시장이 다시 달아오르고 있다. 이에 따라 GSR Digital은 숙련된 투자자를 위한 참고서이자 신규 입문자들을 위한 안내서로서 다양한 디지털 자산 주제와 하위 산업에 대한 개요를 제공한다.
블록체인 관련 개념
브릿지
다른 블록체인은 각각 다른 규칙, 합의 메커니즘, 토큰 표준을 가지므로, 단순히 한 체인에서 다른 체인으로 토큰을 전송할 수 없다. 브릿지는 소스 체인에서 목적지 체인으로 토큰과 데이터를 전달하며, 이 과정에서 세 가지 주요 작업을 수행해야 한다: 데이터 전송, 검증, 해석. 브릿지는 여러 방식으로 구축될 수 있으며, 신뢰 없음(연결된 체인의 보안을 계승하는가), 확장성(여러 체인 연결이 쉬운가 아니면 각 경로마다 맞춤형 구현이 필요한가), 범용성(임의의 데이터/메시지를 전송할 수 있는가 아니면 크로스체인 교환만 가능한가) 사이에서 서로 다른 트레이드오프를 가진다. 또한 브릿지는 거대한 공격 벡터를 나타내며, 일반적으로 지원하는 체인 수, 일일 활성 사용자 수, 잠긴 총 가치(TVL) 등을 통해 보안성을 평가한다.
브릿지가 크로스체인 거래를 수행하는 세 가지 주요 방식은 다음과 같다:
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잠금 및 발행(Locking & Minting): 이러한 브릿지는 원본 체인의 스마트 계약 내에서 네이티브 토큰을 잠그고, 목적지 체인에서 해당량의 와퍼 토큰(wrapped token)을 사용자에게 발행한다. 와퍼 토큰은 수취 증서 역할을 하며, 이후 원본 체인에서 원본 토큰을 회수하기 위해 태워질 수 있다. 이 방식은 스테이킹 효율성이 우수하며 추가 스테이킹이나 유동성 필요 없지만, 목적지 체인에서 유동성을 분산시키고 여러 버전의 와퍼 자산을 생성하며, 공격받을 경우 목적지 체인에 시스템적 위험을 초래할 수 있다.
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크로스체인 유동성: 이러한 브릿지는 유동성 제공자(LP)가 유동성을 제공함으로써 낮은 슬리피지를 가진 교환을 가능하게 하며, 크로스체인 AMM 역할을 한다. 이 방식은 유동성 측면에서 비효율적이지만 네이티브 토큰만 처리하므로 리스크는 LP에 국한된다.
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소각 및 발행(Burning & Minting): 이러한 브릿지는 원본 체인에서 네이티브 토큰을 소각하고 목적지 체인에서 동일한 양의 토큰을 발행한다. 와퍼 토큰이나 AMM을 사용하지 않으므로 유동성 분산이나 슬리피지가 발생하지 않는다. 그러나 브릿지가 여러 체인에서 네이티브 토큰을 발행할 권한을 가져야 하며, 이는 일반적으로 실제 세계 자산(RWA)에만 적용된다(Circle의 CCTP가 그 예).
목적지 체인에서 토큰을 발행하기 전에, 원본 체인에서 자산이 잠겼거나 소각되었음을 확인해야 한다. 이를 위한 세 가지 방법은 다음과 같다:
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네이티브 검증(Native Verification): 브릿지가 목적지 체인에서 원본 체인의 라이트 클라이언트를 스마트 계약으로 실행하여 검증한다. 이 방식은 연결된 체인의 보안을 계승하지만, 각 단방향 브릿지마다 맞춤형으로 구축되어야 한다.
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외부 검증(External Verification): 브릿지가 자체 검증자 집합을 이용해 합의를 도출하며, 이는 중심화된 실체, 멀티시그, PoA 또는 PoS 기반의 탈중앙화된 스테이커 그룹일 수 있다. 이러한 브릿지의 보안성은 낮으며 본질적으로 자체적인 블록체인이 되지만 사회적 합의는 없다.
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P2P 검증(Peer-to-Peer Verification): 네이티브 검증 브릿지가 중심화된 제한가격 주문장(CLOB) 기반의 P2P 매칭 플랫폼 역할을 하며, 상호간 암호학적으로 상대방을 검증한다. 이 방식은 안전하고 다수의 체인 간 설정이 용이하지만 자산 교환만 가능하다.
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낙관적 검증(Optimistic Verification): 위 방법들의 혼합형으로 낙관적 롤업(optimistic rollup)과 유사하며, 목적지 체인에 제출된 블록헤더가 유효하다고 가정하고 도전 기간 내에 반증되지 않는 한 이를 인정한다.
암호학
암호학은 통신과 데이터 보안을 적 대비 상태에서 보호하는 기술을 연구하는 분야이며, 암호분석과 함께 더 넓은 암호학(cryptology)의 일부이다.
암호학은 다양한 암호 알고리즘(암호라 함)을 사용해 통신을 보호하며, 암호와 키는 입력 데이터(평문)를 암호화된 출력(암호문)으로 변환한다. 암호학은 대칭 암호학, 비대칭 암호학, 암호 해시 함수로 나뉜다.
대칭 암호학은 평문 암호화와 암호문 복호화에 동일한 키를 사용한다. 비대칭 암호학보다 일반적으로 더 단순하고 계산 강도가 낮지만, 키를 안전하게 공유할 방법이 필요하며 네트워크 내 모든 사용자 쌍마다 별도의 키가 필요하다. 예로는 다양한 암호(예: 카이사르 암호)와 데이터 암호화 표준(DES)이 있다.
비대칭 암호학(공개키 암호학): 수학적으로 연관된 공개키와 개인키를 사용해 키 공유 필요를 없애며, 대규모/확장형/활발한 네트워크에 더 적합하다. 공개키는 자유롭게 공유되며 개인키로부터 생성되며, 일종의 단일 요소 인증 메커니즘이므로 개인키는 엄격히 비밀 유지해야 한다. 공개키와 개인키는 수학적으로 연관되어 있으나, 개인키에서 공개키를 계산하는 것은 쉽지만 그 반대는 거의 불가능하다. 이는 개인키를 드러내지 않고 지식을 증명할 수 있게 하며, 수신자의 공개키로 메시지를 암호화하면 수신자의 개인키로만 복호화할 수 있고(암호화 제공), 발신자의 공개키로 발신자가 개인키 소유자임을 검증할 수 있다(인증 제공). 예로는 DH, RSA, 타원곡선 암호학(ECC)이 있으며 후자는 비트코인, 이더리움 등에서 사용된다.
암호 해시 함수는 데이터를 조각으로 나누어 다단계 로컬 연산을 수행하며 정보를 유실한 후 고정 길이의 숫자 문자열로 변환하여 임의의 데이터에 대한 디지털 지문을 생성한다. 해시 함수는 단방향성(출력으로부터 입력을 추론할 수 없음)과 결정성(주어진 입력에 대해 항상 동일한 출력 반환)을 갖는다. 비트코인은 프로토콜에서 SHA-256 해시 함수를 사용한다.
커스터디
디지털 자산 커스터디 기관은 소유자의 암호화 개인키를 저장하고 보호하여, 소유자가 디지털 자산 거래에 서명할 수 있도록 한다. 키는 암호 지갑에 저장되며, 핫월렛(인터넷 연결; 보안성 희생换取 속도, 유동성, 자동화) 또는 콜드월렛(인터넷 미연결; 더 안전하지만 느리고 수동적)일 수 있다.
커스터디는 사용자를 대신해 키를 관리하며, 커스터디 기술 제공업체는 최종 사용자가 안전하고 효율적으로 자기 커스터디(self-custody)할 수 있도록 기술 솔루션을 제공한다. 커스터디는 더 많은 리스크를 감수하고, 더 많은 규제를 받으며, 더 높은 고객 서비스를 제공하지만 지원하는 자산/기능은 적고, 거래 상대방 리스크를 도입하며 반응 속도도 느리다.
핵심 커스터디 기술 솔루션에는 다음이 포함된다:
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하드웨어 보안 모듈(HSM): 트램프 방지, 정부 인증 물리 장치로 인터넷에 연결되지 않으며 암호화 과정을 보호한다. HSM은 해킹이 어렵지만 단일 장애 지점이 된다.
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멀티시그(Multi-Signature): 디지털 자산 거래에 여러 키가 필요하며, 일반적으로 자산과 관련된 키 중 다수가 서명해야 한다(예: 5개 중 3개). 멀티시그는 HSM의 단일 장애 지점 문제를 완화하지만 모든 블록체인에서 지원되지 않을 수 있으며, 더 높은 거래 수수료나 프라이버시 감소를 초래할 수 있고, 스마트 계약 리스크를 도입할 수 있다.
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다자간 계산(MPC): 개인키를 키 조각으로 나누어 여러 장치에 분배하는 과정이다. MPC는 유연하며 복잡한 서명 규칙을 가능하게 하고, 나중에 서명 조각을 변경하거나 취소할 수 있으며, 핫월렛과 콜드월렛의 혼합 사용을 허용하고 표준 서명을 생성하지만, 비교적 새롭고 테스트가 덜 된 기술이며 HSM과 함께 사용할 수 없다.
커스터디 솔루션은 다양한 제공업체(전문 암호화 네이티브 제공업체, 전통 금융기관, 암호화폐 거래소, 주요 브로커 등)에 의해 운영되며, 소매 투자자나 기관 투자자에 집중할 수 있고, 종종 거래, 대출, 스테이킹, 거버넌스 참여, 안전한 고객 네트워크 등의 부가 서비스를 제공한다.
탈중앙화 자율 조직(DAO)
탈중앙화 자율 조직(DAO)은 자동 실행 가능한 규칙 세트에 의해 관리되는 블록체인 기반 조직으로, 하향식 의사결정과 공동 목표를 향한 커뮤니티 조직을 가능하게 한다. DAO는 구성원들이 집단적으로 관리하고 소유하며 계층 구조가 없고, 거버넌스가 스마트 계약에 코딩된다. 본질적으로 DAO는 조정 메커니즘으로, 신뢰 없음, 조직 투명성, 참여형 의사결정, 국경 없는 협업, 새로운 자금 조달 방식과 소유권 메커니즘을 제공한다. DAO는 프로토콜 관리, 보조금 지원, 창작물 배포, 투자 지침, 커뮤니티 회원 통합, 다른 DAO 서비스 등에 사용된다.
DAO 멤버십은 일반적으로 DAO 토큰 소유 여부에 따라 결정되며, 이 토큰은 무료로 획득 가능하고 모든 보유자가 거버넌스 제안(예: 금고 자금 사용법)에 제안 및 투표할 수 있다. 또한 Aragon, DAOstack, Moloch, Colony 등 DAO 생성을 자동화하는 여러 DAO 프레임워크가 등장했다.
가장 유명한 DAO는 2016년 설립된 커뮤니티 주도 벤처 캐피탈인 The DAO이다. The DAO는 당시 유통된 ETH의 14%를 모았으며, 재정에서 6000만 달러가 도난당한 후 자금 복구 여부를 둘러싼 의견 차이로 네트워크가 이더리움과 이더리움 클래식(ETC)으로 분열되었다.
DAO는 Uniswap, Compound, Aave 등의 DeFi 프로토콜 거버넌스에서 광범위하게 의존되고 있다. 최근 들어 DAO는 예술 컬렉티브(PleasrDAO), 소셜 커뮤니티(Friends With Benefits), 물품 구매(ConstitutionDAO) 등으로 설립되고 있다. 가장 큰 DAO는 Optimism, Arbitrum, Mantle, Uniswap 등이다.
DAO는 시민 참여 개선, 사업 창업 및 자금 조달 간소화, 공유 금융 및 사회 자본 마련, 제약 없는 맞춤형 근무, 제품/서비스와 수요의 더 나은 매칭, 엘리트주의, 기여 중심 소유권 및 보상 개선의 가능성을 지닌다. 그러나 지금까지 DAO는 초기 기대와 목표를 달성하지 못했으며, 종종 투표 참여도가 낮고, 협박 가능성, 프라이버시 부족, 대규모 토큰 보유자의 과도한 영향력 등으로 비판받는다.
탈중앙화 금융(DeFi)
탈중앙화 금융(DeFi)은 중개 없이 블록체인 기술, 스마트 계약, 탈중앙화 애플리케이션을 사용해 대출, 거래, 투자 등의 전통적 금융 서비스를 개방적이고 투명한 방식으로 제공하는 금융 형태이다.
프로토콜 개발자는 일반적으로 자신의 DApp을 이더리움 같은 블록체인에 배포된 스마트 계약 코드로 출시한다. DApp은 보통 중심화된 상태로 시작하지만 점차 탈중앙화되며 궁극적으로 탈중앙화 자율 조직(DAO)이 최종 통제를 맡는다. DApp은 일반적으로 사용자 행동을 조정하고 가치 기여를 인센티브하기 위해 토큰을 발행한다.
탈중앙화 공공 블록체인에 배포된 스마트 계약 코드를 활용하고 P2P 네트워크를 생성함으로써, DeFi는 신뢰 없음(프로그램 자동 실행)과 렌트 없음(중심화된 중개인 부재)을 모두 제공한다. DeFi는 또한 블록체인의 특성(투명성, 개방성, 불변성)을 계승하며, 소유권, 거버넌스, 인센티브에 관한 새로운 패러다임을 도입한다.
DeFi 활동은 활성 사용자 수, DApp 수, 또는 총 잠금 가치(TVL)로 측정할 수 있다. TVL은 특정 기간 동안 DeFi 스마트 계약에 잠긴 자산 총액을 의미한다. 대부분의 DeFi 활동은 네트워크 효과가 크기 때문에 이더리움 또는 그 레이어2 네트워크에서 발생하지만, 솔라나, 어베런지(Avalanche) 등 다른 블록체인에도 활발한 DeFi 생태계가 존재하며 이더리움보다 속도/확장성 측면에서 장점을 제공한다. 인기 있는 DApp에는 Uniswap(현물 DEX), dYdX(영구 DEX), Aave/Compound(대출), Lido(유동성 스테이킹), Maker(담보 채무 포지션/DAI 스테이블코인) 등이 있다.
DeFi는 2020년 여름, 대출 플랫폼 Compound가 COMP 거버넌스 토큰을 통해 DApp 활동을 인센티브하기 시작하면서 번성하기 시작했으며, 이를 'DeFi Summer'라고 부른다. 이 과정을 유동성 채굴이라고 한다.
파생상품
파생상품은 기초 자산 또는 자산 포트폴리오에 따라 가치가 결정되는 금융 계약으로, 헤지 또는 투기 목적으로 사용된다. 파생상품의 가격은 기초 자산의 변화에 따라 변동하며, 표준화된 조건의 거래소에서 거래되거나, 더 맞춤형 조건의 장외시장에서 양자간 거래될 수 있다.
전통 금융에서는 선도계약과 스왑도 파생상품에 포함되지만, 암호화 분야에서 가장 일반적인 파생상품은 만기 선물, 영구 선물, 옵션이다.
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선물 계약(Futures Contracts): (인도) 선물은 매수인이 미래 특정 날짜에 약정된 가격으로 기초 자산을 구매하고 매도인이 판매할 것을 요구하는 금융 계약이다. 선물 계약은 표준화되어 거래소에서 거래되며 실물 또는 현금 결제될 수 있다. 표준 암호화 선물은 주로 CME의 선물 상품으로 구성되며, 영구계약 포함 시 전체 선물 거래량의 5% 미만을 차지한다.
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영구계약(Perpetual Contracts): 영구계약은 선물과 유사하지만 만기일이 없다. 선물 계약은 만기에 가까워질수록 현물 가격으로 수렴하지만, 영구계약은 자금 메커니즘을 사용해 계약을 기초 현물 가격에 연결한다. 구체적으로, 영구계약 가격이 현물 가격보다 높을 때 자금료가 양수이며 롱 포지션 보유자가 숏 포지션 보유자에게 지급하며, 그 반대의 경우 음수이다(자금료는 영구계약과 기초 가격 사이의 격차 크기에 기반하여 거래자들이 수요를 균형맞추고 영구계약 가격을 현물 가격에 연결하도록 유도한다). 영구계약은 다양한 만기의 유동성을 단일 거래소 거래 도구로 집약함으로써 시장 효율성을 높인다. 바이낸스는 영구계약 시장 점유율에서 독보적이며, OKX와 Bybit이 주요 영구계약 거래소이다. 영구계약 거래량의 2%만이 체인 상에서 발생하며, dYdX가 두각을 나타낸다.
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옵션(Options): 옵션은 보유자가 특정 가격(행사가)에 특정 자산을 매수(콜옵션)하거나 매도(풋옵션)할 권리(의무 아님)를 주며, 사전에 정해진 미래 날짜 이전 또는 당일 행사할 수 있다. 옵션 가격은 기초 자산 가격, 행사가, 만기 시간, 기초 자산 변동성, 금리에 의해 결정된다. 옵션 거래자들은 일반적으로 그리스 문자(Greeks)라 불리는 리스크 측정값을 주목하며, 이는 옵션 가격이 기초 변수 변화에 어떻게 반응하는지를 측정한다(기초 자산 가격: 델타, 델타 변화: 감마, 변동성 변화: 베가, 남은 시간 변화: 세타). 영구계약 및 유동성 옵션 시장과 비교해 암호화 옵션의 채택은 제한적이다. Deribit은 암호화 옵션 거래량의 80~90%를 장악하고 있으며, Paradigm은 Deribit 거래량의 약 1/3을 차지하는 장외 커뮤니케이션/견적 요청(RFQ) 네트워크이다. 탈중앙화 거래소(DEX)는 총 옵션 거래량의 1%만 차지하며, Ribbon/Aevo, Lyra, Dopex가 주요 DEX 옵션 거래 플랫폼이다.
시장 조성자
시장 조성자는 거래소에서 어떤 자산에 대해 매수 및 매도 호가와 그 규모를 제시하는 행위이다. 이는 구매자와 판매자에게 유동성을 제공하며, 그렇지 않았다면 더 나쁜 가격과 낮은 시장 깊이를 경험할 수 있다.
시장 조성자는 엔진 또는 봇이라 불리는 전용 소프트웨어를 사용하여 시장에 양방향 호가를 표시하며, 이러한 엔진은 가격 변화와 변동하는 거래량에 따라 매수 및 매도 호가를 동적으로 조정한다.
전통적으로 시장 조성자는 매수/매도 스프레드(예: 100달러에 매수, 101달러에 매도)를 통해 수익을 얻으며, 자산 보유 중 글로벌 가격 움직임이 불리하게 작용할 위험(가격 리스크)을 감수한다. 트렌드 시장과 단일 방향 오더플로우의 높은 인기를 감안할 때, 암호화 시장에서 시장 조성은 일반적으로 대출+옵션 또는 마진 모델을 통해 수행된다.
시장 조성자 간의 차이는 제공하는 유동성, 기술 및 소프트웨어, 역사 및 경험, 투명성 및 보고, 평판, 거래소 통합, 중심화 및 탈중앙화 거래소에서 유동성 제공 능력, 부가 서비스 등에서 나타난다.
시장 조성자의 특정 핵심 성과 지표(KPI)에는 매수/매도 스프레드, 거래량 비율, 최고 매수/매도 호가 비율(즉, 최고 매수/매도 호가를 제시한 시간 비율), 가동 시간 등이 있다.
시장 조성자는 프로젝트와 거래에 많은 이점을 제공한다. 예를 들어, 더 나은 유동성과 시장 깊이, 낮은 가격 변동성, 개선된 가격 발견, 크게 줄어든 슬리피지 등이다. 아마도 가장 중요한 것은 토큰이 탈중앙화 애플리케이션에서 중요한 역할을 하므로 유동성이 기술의 작동을 가능하게 하는 핵심 요소라는 점이다.
시장 조성자에 대해 더 알고 싶다면 여기를 클릭하세요.
시장 구조
시장 구조: 암호화 시장 구조는 전통 금융과 비교해 많은 독특한 특징을 가지고 있다. 여기에는 24시간 거래, 자기 커스터디 가능성, 중심화 거래소가 브로커/거래소/커스터디의 다중 역할 수행, 즉시 결제, 혼합된 규제 감독, 스테이블코인을 기초 자산으로 사용, 진화하는 파생상품 시장, 체인 상/체인 하 거래 가능성, 체인 상 활동에 대한 강화된 투명성 등이 포함된다.
전통 금융과 비교해 암호화 시장은 더 적은 중개인, 즉시 결제, 더 낮은 비용, 더 높은 효율성, 더 많은 접근 기회 등의 주요 이점을 제공한다.
암호화 시장 구조는 몇 가지 주요 도전과 리스크를 동반한다. 첫째, 법률 및 규제 감독이 혼재되어 있으며 많은 규제 체계가 아직 발전 중이다. 둘째, 보안(스마트 계약 리스크, 해킹, 사기), 커스터디(키 유실, 접근 제어 불량), 거래 상대방(횡령, 익명 팀)과 관련된 리스크가 심화된다. 마지막으로, 다양한 거래 장소 및 체인 상/체인 하의 유동성 분산, 전문적인 암호화 메인 브로커 부족, 제한된 크로스 마진, 필요한 거래 선불금 등으로 인해 자본 효율성이 일반적으로 낮다.
거래는 중심화 또는 탈중앙화 거래소에서, 또는 장외시장을 통해 이루어질 수 있다. 일부 현물 거래는 탈중앙화 거래소를 통해 이루어지지만(총 거래량의 약 15%), 파생상품 거래는 거의 체인 상에서 발생하지 않는다(약 2~3%). 영구계약이 가장 인기 있는 거래 도구이며, 다음으로 현물 거래, 옵션 또는 선물 거래가 상대적으로 적다.
암호 자산은 전통 자산과 상관관계가 낮지만, 신생성과 구조적 이유로 인해 암호화폐 가격은 높은 변동성을 보인다. 비트코인은 글로벌 유동성의 증감과 높은 상관관계를 가지며, 단기적으로 거시경제 및 암호화폐 특유의 촉매제와 리스크에 따라 움직인다. 장기적으로는 채택, 사용, 개발, 인재, 자본 등의 기본 요소 변화에 따라 비트코인 가격이 변할 것으로 예상한다.
최대 추출 가능 가치(MEV)
최대 추출 가능 가치(MEV)는 채굴자 또는 검증자가 블록 보상과 거래 수수료 외에 블록 생산에서 거래 포함, 배제, 순서 변경을 통해 이윤을 추출할 수 있는 정도를 측정한 것이다.
거래 정보, 즉 거래의 기본 수수료와 우선 순위 수수료(gas)는 일반적으로 블록체인 네트워크에 방송되어 txpool 또는 mempool이라 불리는 미확인 거래 대기열에 위치한다. 채굴자/검증자는 제안된 블록에 어떤 거래를 포함할지와 순서를 선택할 수 있으며, 과거에는 mempool에서 gas 가격이 가장 높은 거래를 선택하고 gas 지출에 따라 정렬했다. 그러나 미확인 거래 정보는 악의적으로 사용될 수 있으며, 봇은 미확인 거래 앞에서 거래를 선점하는 것을 빠르게 깨달았다. 또한 gas에 따른 거래 정렬은 더 복잡한 정렬 전략에 비해 수익 극대화에 적합하지 않다는 것이 밝혀졌다. 예를 들어, 채굴자 또는 검색자라 불리는 독립 제3자는 DEX 간 가격 차이를 이용한 차익거래, 사용자의 DEX 거래를 감싸는 자신의 매수/매도 주문(삼각거래 공격), 탈중앙화 대출 프로토콜의 강제청산 등을 수행할 수 있다.
검증자는 블록에 포함될 거래와 그 순서를 제어하기 때문에 이러한 거래를 활용하기에 최적의 위치에 있지만, 대부분의 MEV는 고도로 정교한 독립 주체들에 의해 추출되며(그 수익 대부분은 검증자에게 돌아감) 이더리움 검증자 역할은 가능한 한 단순하게 설계되었다. 과거 채굴자가 지불된 수수료에 따라 거래를 정렬하는 것과 비교해, 이 MEV 패러다임에서 거래 수수료를 극대화하는 것은 매우 복잡하고 계산적으로 도전적이다. 따라서 검증자는 이제 일반적으로 자신의 블록을 직접 구축하지 않고(비록 여전히 가능함), 신뢰할 수 있는 릴레이(relay)로부터 블록을 수신한다. 이 릴레이는 블록 생성기와 블록 제안자(검증자) 사이를 중계한다. Flashbots의 MEV-Boost 소프트웨어가 이러한 전달을 촉진한다. 이 설정 하에서 블록 생산은 전문 블록 생성기 시장에 아웃소싱되며, 이들은 MEV를 극대화하려 한다. 생성기는 자신의 블록을 네트워크에 제안하도록 검증자에게 입찰하며, 검증자의 역할은 매우 단순해져 가장 높은 입찰 블록을 선택하는 것으로 축소된다. 이 입찰 과정의 경쟁적 성격으로 인해 MEV 수익의 대부분은 생성기/검색자가 검증자에게 지급하며, 실제로 블록을 제안할 수 있는 검증자에게 돌아간다.
CEX/DEX 차익거래가 사용자가 동일한 글로벌 시장 가격을 지불하도록 보장하거나, 거래소 청산이 대출 상환을 보장하는 등 일부 MEV 유형은 유익하지만, MEV는 많은 부정적 외부성을 발생시킨다. 여기에는 삼각거래 공격을 당한 거래자들의 더 나쁜 가격과 더 높은 가격, 그리고 경쟁에 필요한 전문화로 인한 네트워크 중심화 우려 등이 포함된다.
MEV 경쟁의 두 가지 중요한 벡터는 사설 오더플로우(private order flow)와 지연(latency)이다. 다른 모든 조건이 같다면, 검색자 입장에서 더 많은 거래는 언제나 더 좋으므로, mempool을 통해 거래하는 것보다 사설 오더플로우를 수신하는 검색자/생성기는 유리한 위치에 있다. 또한 CEX/DEX 차익거래는 현재 가장 큰 MEV 형태이며, 대부분의 DEX 가격은 블록 사이(12초)에만 조정되는 반면 CEX 가격은 계속 변동하므로, 경매 종료 전에 가장 경쟁력 있는 입찰을 제출할 수 있는 최저 지연이 유리하다. 이는 자산의 실제 시장 가격이 12초 동안 급격히 변동할 때 특히 중요하며, 최저 지연 참가자는 경매 종료 전에 가장 경쟁력 있는 입찰을 제출할 수 있다.
MEV의 부정적 외부성을 줄이기 위한 다양한 회사와 전략이 존재하며, 그 중 가장 유명한 것은 MEV 접근을 드러내고 민주화하려는 연구 기관인 Flashbots이다. Flashbots Auction과 MEV-Boost 등의 제품을 성공적으로 출시한 후, Flashbots는 블록 생성 자체를 탈중앙화하려는 SUAVE 솔루션을 개발 중이다.
채굴
비트코인 블록체인은 서로 관련없는 컴퓨터 노드들로 구성된 네트워크이며, 이 노드들은 암호학과 합의 메커니즘을 사용해 유효한 거래에 대해 합의하고 기록한다. 특수 노드인 채굴자들은 미확인 거래를 블록으로 조직하고, 채굴 난제를 해결해 자신의 블록을 블록체인에 추가하며, 블록 보상(및 관련 거래 수수료)을 받는 첫 번째 사람이 되기 위해 경쟁한다. 채굴 난제를 해결하기 위해 채굴자가 어떤 가치 있는 것(여기서는 계산 및 에너지 자원)을 소비하도록 요구함으로써, 비트코인은 악의적인 행위자가 존재할 수 있음에도 불구하고 채굴자가 정직하게 참여하도록 유도한다.
채굴자는 미확인 거래를 제안 블록으로 조직하고, nonce라 불리는 난수를 포함시켜 제안 블록을 해시하여 해시 출력이 목표값보다 낮아지도록 한다(해시 함수는 임의의 입력 데이터를 고정 길이의 숫자 출력으로 변환하는 결정론적 단방향 알고리즘이다). 해시값이 목표값보다 낮으면 채굴자는 승리 블록을 네트워크에 방송하고, 다른 채굴자들이 검증한 후 블록체인에 추가되며, 승리한 채굴자는 블록 보상과 블록 거래 수수료를 받는다. 채굴자가 채굴 난제를 해결하지 못하면 nonce(또는 거래)를 변경한 후 다시 해시를 시도하며, 이 과정을 자신이나 다른 채굴자가 난제를 해결할 때까지 반복한다. 채굴자는 일반적으로 전용 회로를 가진 채굴 장비를 사용하며, 각 장비 모델마다 자체 해시레이트(초당 수행할 수 있는 해시 연산 횟수. 예: 비트메인 S19J Pro는 약 100 TH/s, 즉 10^14 해시/초)와 효율성(각 해시에 필요한 전력 소비)을 가진다.
비트코인의 최대 공급량은 2100만 비트코인으로, 약 4년마다 블록 보상을 절반으로 줄이는 방식으로 달성된다(현재 블록 보상은 6.25 BTC이며, 2024년 4월에 절반으로 줄어든다). 또한 네트워크는 약 2주마다 채굴 난제 목표를 조정하여 네트워크(그 당시의 해시레이트)가 난제를 해결하는 데 약 10분이 걸리도록 한다. 따라서 비트코인 네트워크는 약 10분마다 새로운 블록을 생성하며, 6.25 BTC의 블록 보상과 결합하면 네트워크는 매일 900개의 새로운 BTC를 분배한다(6.25 BTC * 시간당 6블록 * 하루 24시간).
채굴자가 채굴 난제를 해결할 수 있는 기회는 그들의 해시레이트 시장 점유율에 비례한다(채굴자의 해시레이트 / 네트워크 해시레이트). 예를 들어, 채굴자가 4 EH/s(4 * 10^18 해시/초)를 생성하고 총 네트워크 해시레이트가 400 EH/s라면, 해당 채굴자는 1%의 해시레이트 시장 점유율을 가지며 모든 비트코인 블록 보상의 1%, 즉 매일 9 BTC를 받을 것으로 예상된다. 이러한 설정은 채굴자 간의 해시레이트 경쟁을 유도한다. 또한, 수익을 안정화하고 운의 영향을 줄이기 위해 채굴자들은 채굴 풀에 가입하여 해시레이트를 묶고, 기여한 해시레이트 비율에 따라 블록 보상을 분배하며(소액 수수료를 제외) 한다는 점에 주목하자.
채굴은 전 세계적으로 이루어지지만, 법치가 잘 확립되고 전력 비용이 낮은 지역으로 채굴자들이 몰린다. 중국은 저렴한 수력 전력을 이유로 선두 지역이었으나, 2021년 5월 채굴 금지로 지금은 미국이 주요 지역이 되었다. 비트코인 채굴은 높은 전력 소비로 인해 자주 비판받지만, 반대
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