비트코인 반감기(Halving)이란?

반감기는 프로토콜이 자동으로 업데이트되어 채굴에 대한 블록 보상이 줄어들고 새로운 비트코인 생성률도 반으로 줄어들도록 프로그램되어있는 이벤트입니다.

2009년 비트코인을 처음 구상할때, 사토시 나카모토라는 가명으로 활동하던 창시자는 새롭게 제조된 비트코인을 생성하고 유통할 수 있는 공평한 방법을 찾아야 한다는 도전과제에 직면했습니다. 그가 고안한 매커니즘은 비트코인 제조로 흔히 알려져 있으며ㅡ 은이나 금과 같은 귀금속을 채굴하는 과정을 시뮬레이션 한 것입니다.

반감기의 개념을 완전히 이해하려면, 우선 짧게나마 채굴 매커니즘의 원리와 비트코인 생태계의 비트코인 생성 및 유동 원리를 알아 볼 필요가 있습니다.

비트코인 채굴이란?

많이들 알고있는 것처럼, 단일의 중앙 당국에 의존하여 거래를 검증하고 체결하는 대신, 비트코인은 탈중앙형 방식으로 채굴자라고 불리는 특별한 유형의 네트워크 참여자들이 이 과업을 나눠 갖도록 했습니다.

비트코인 채굴자는 특수 연산 하드웨어를 가동하는 네트워크 참가자로 일방형 암호식 해시 기능을 기반으로 수학 문제를 풀기 위해 경쟁하게 됩니다. 이러한 문제를 풀려면 연산력과 전기 에너지를 엄청나게 소모하여 적절한 논스(nonce)를 찾아야 합니다. 엄격히 말하자면, 논스는 프로토콜의 난이도 타겟을 충족하는 임의의 숫자일 뿐입니다. 그러나, 채굴의 의도와 목적상, 논스는 “작업 증명”이나 데이터 조각 역할을 수행하는데, 이는 생성하기는 어렵지만(비싸고 시간이 많이 들지만) 다른 사람들이 검증하고 특수 요건을 만족하는 지 확인하기는 수월합니다.

작업증명(PoW, Proof of Work)은 지분증명(PoS, Proof of Stake)와 다른가? 좀 더 알아봅시다: Pow vs. PoS

과도한 기술적인 설명을 배제하고 이 채굴 매커니즘의 목적을 말하자면 네트워크가 탈중앙형으로 탄탄하게 원장의 진정한 상태를 위한 네트워크 전체의 합의에 도달할 수 있도록 인센티브 구조를 생성하는 겁니다. 채굴을 통해 비트코인 네트워크는 동시에 두 가지를 성취할 수 있습니다: 첫째, 새로운 비트코인을 비트코인 금융 공급에 도입합니다. 둘째, P2P 거래를 탈중앙형으로 검증하고 체결합니다.

물론 그 안에는 보다 복잡한 게임 이론이 도사리고 있지만, 채굴의 핵심 인센티브 구조는 오래된 “당근과 채찍” 모델을 바탕으로 한다고 말하는 것으로 충분한 설명이 됩니다.  프로토콜 규정을 따라 정직하게 거래를 검증하는 채굴자는 새롭게 제조된 비트코인으로 보상을 받고, 시스템을 속이려고 시도하는 정직하지 못한 채굴자는 아무것도 얻지 못한 채 시간를 낭비하고 엄청난 전기세만 내게 됩니다.

비트코인 블록이란?

블록은 이전 블록에 아직 진입하지 않은 가장 최근의 비트코인 거래의 전체는 아니지만 그 일부를 포함한 파일입니다.  비트코인 블록 크기는 최대 2메가바이트이며, 각각 대략 2천개의 거래를 포함하고 있습니다.

누군가 비트코인을 거래하면, 그 거래는 즉시 비트코인 네트워크에 널리 알려지게되고, 네트워크의 다른 노드들이 거래를 검증하고 결국 시스템 내 모두에게 도달할 때까지 전파합니다.

단일 노드 관점에서, 새로은 거래를 받아 검증하면, 이를 확인되지 않은 거래의 저장 공간이라고 할 수 있는 멤풀(Mempool)에 저장합니다. 여기에서 확인되지 않은 거래는 채굴 노드가 집어올릴 때까지 멤풀에서 가만히 기다리게 되는데, 약 2천개 정도가 블록이라고 불리는 단일 파일에 모여있다가 앞서 언급한 수학 문제의 답을 찾기 위한 연산을 시작합니다.

채굴자가 프로토콜의 난이도 타겟을 충족하는 논스(nonce)를 찾자마자, 그 즉시 해당 블록은 정확한 논스를 지칭하는 작업 증명(proof of work)와 함께 비트코인 네트워크 내에 알려집니다.  그 후, 네트워크 내 다른 채굴자가 작업증명을 포함한 블록을 받게되면, 이들은 독립적으로 그 유효성을 검증하기 위해 증명을 백테스트합니다. 모든것이 제대로라면, 이들은 새로운 블록을 유효한 것으로 받아들이고 원장 복사본에 이를 포함시킵니다. 이를 통해 해당 블록에 포함된 모든 거래를 확인해줍니다. 채굴자 한명이 주어진 블록에 대한 작업 증명을 찾자마자, 네트워크에 있는 모든 다른 채굴자는 즉시 같은 높이의 블록을 찾던 노력을 중단하고 체인 내 다음 블록 연산을 시작합니다.

비트코인 블록 보상이란?

왜 채굴자가 이 모든 노력을 기울여 비트코인 네트워크를 보장하고 P2P 거래의 검증과 체결을 도와야 하는 지 궁금하시다면, 여기에서 모든 것이 명확해질겁니다.

채굴 프로세스를 이해하는 것은 중요합니다. 바로 채굴을 통해 새로운 비트코인이 생성되고 네트워크 내에서 유통되기 때문입니다. 말 그대로 새로운 블록마다의 최로 거래가 원장에 추가될때는 코인베이스 거래라고 불리는 특별한 거래 유형이 포함됩니다.

코인베이스 거래는 “우승한” 채굴자나 작업증명을 처음 찾아내어 해당 블록이 유효하다고 네트워크 전체에 알릴 수 있는 채굴자가 처리합니다. 코인베이스 거래는 우승자에게 채굴 보상으로 지불할 수 있는 새로운 비트코인을 생성하기때문에 특수합니다.

코인베이스 거래에서 생성된 새롭게 제조된 비트코인은 블록 보상이라고 불리며, 그 정확한 수량은 비트코인 프로토콜에 기록되고 정의됩니다. 초기에 비트코인이 처음 출범했을 때, 블록 보상은 블록 당 50 BTC로 설정되었습니다. 그러나 비트코인의 창시자인 사토시 나카모토는 21만 블록마다 프로토콜이 자동으로 업데이트되어 블록 보상이 반으로 줄도록 설계했습니다.

애써 계산할 필요없도록 정리해서 말씀드리면, 비트코인 생태계의 새로운 블록은 약 10분마다 채굴되고, 이는 하루로 치면 144개, 4년이면 약 21만개가 됩니다.

그러니까 4년마다 비트코인 공급은 반으로 줄고, 이를 “비트코인 반감기”라는 용어로 부르는 겁니다.

현재까지(2021년 1월 기준), 세 차례의 비트코인 반감기가 있었습니다 – 1차 반감기는 2012년 11월 28일이었으며 당시 블록 보상은 블록 당 50비트(BTC)에서 25비트로 감소했습니다. 2차 반감기는 2019년 7월 9일로 보상은 25비트에서 12.5비트로 줄어들었습니다. 3차 반감기는 2020년 5월 11일로 블록 보상은 현재 블록 당 6.25비트로 감소했습니다.

비트코인 블록 보상이 매우 작아지면 무슨일이 일어날까?

비트코인의 또 다른 핵심 특징은  공급률이 인플레이션을 따르고 이론적으로 공급량이 무한대인 명목화폐와는 다르게, 비트코인 공급은 한정적이고 인플레이션률이 일정하며 예측가능합니다.

현실적인 측면에서, 이는 정확히 64회의 반감기 후, 블록 보상이 0으로 수렴하게 되며, 비트코인의 총량을 영원히 20,999,998개로 만든다는 의미가 됩니다. 모든것이 계획대로 된다면 -그리고 비트코인은 항상 계획대로 됩니다- 마지막 비트코인은 2140년의 언젠가 제조될 겁니다. 그 때가되면, 채굴자들에게 주어지는 보상은 더 이상 새롭게 제조되는 비트코인의 형태가 아닐 것이며, 그 대신 완전히 거래 수수료의 형태로 보상받게 될겁니다.

그러니까 질문에 바로 대답을 해보자면: 블록 보조금이 너무 적어진다하더라도, 채굴자는 비트코인 제조 인센티브를 받을 수 있습니다. 왜냐하면 비트코인 유저에게 거래 수수료를 청구하여 계속 수익을 낼 수 있기 때문입니다.

비트코인 반감기는 왜 중요할까?

사토시 나카모토는 새로운 비트코인을 유통에 추가하는 데 있어 왜 구체적으로 이 방법을 선택했는지는 밝히지는 않았습니다. 하지만 이제보니 반감기는 비트코인이 인터넷의 최초 디지털 화폐로 굉장한 성공을 거두는데 무엇보다 중요한 역할을 했음이 증명되었습니다.

반감기가 아니었다면 그리고 블록 보조금이 블록당 50 비트(BTC)으로 유지되었다면, 공급 가능한 비트코인은 이미 2016년, 비트코인이 주류 시장에 편입되기 시작했을 무렵에 모두 제조가 끝났을 겁니다. 만약 그랬다면, 유통중인 비트코인의 거의 대다수가 소수의 초기 진입자의 손에 들어가있었을 것이고, 비트코인은 폭넓은 대중을 대상으로 흡입력을 갖지 못했을 겁니다.

반면, 공급률이 그보다 더 낮게 설정되도록 프로그램되었다면, 아마 신규 비트코인의 유통이 너무 느려서 초기 진입자들을 통한 견인력을 얻지 못했을 겁니다. 어떤 식이었든 지금의 유통모델은 그저 완벽하다는 건 이미 증명된 사실입니다. 비트코인의 총 공급량 중 상당량을 신속하게 유통하고, 채굴자와 유저 모두가 합류할 수 있는 인센티브를 제공했기 때문입니다. 하지만 그러면서도 비트코인의 총 공급량을 2천1백만개로 제한하고, 시간이 지나면서 공급률을 천천히 감소시킴으로써 인플레이션으로 인한 바람직하지 않은 영향을 처리했습니다.

요약하자면, 반감기로 비트코인은 빠르게 인기를 얻었을 뿐만 아니라 장기적으로 그 이익을 유지할 수 있었던 겁니다.

반감기가 비트코인 채굴자에게 미치는 영향은?

일부 사람들은 반감기가 궁극적으로 생태계에서 상당수의 채굴자를 쫓아내고, 장기적으로는 비트코인 보안에 재앙이 될 것이라 믿고 있지만, 아직까지 그런 방향으로 가고 있다는 증거는 전혀 발견되지 않았습니다.

다수의 의견과는 반대로 블록 보조금이 반으로 줄어든다고 채굴 수익이 반으로 줄어든다고 바로 해석할 필요는 없습니다. 비트코인 프로토콜은 채굴 난이도에 역동적으로 재조정됩니다. 여기에 시장의 걷잡을 수 없는 가격이 동반되면서, 일부 정교한 게임이론을 시스템에 도입되는 결과에 이르렀습니다.

말 그대로, 채굴 비용이 보상보다 훨씬 더 커질 때-보통 반감기 이벤트 직후에 발생하여 짧은 기간만 유지됩니다-, 가장 비효율적인 채굴자는 작업을 강제로 종료하고 채굴을 중지합니다. 이렇게 되면 비트코인의 보안성이 낮아집니다. 이론적으로 네트워크에 51% 공격을 실행하는 것이 비례적으로 더 쉬워지니까요. 그러나 비효율적인 채굴자가 차단되면, 프로토콜은 자동적으로 난이도 타겟을 재조정하고, 비트코인 채굴을 더 쉽게 만듭니다. 그러니까 남아있는 보다 효율적인 채굴자의 수익이 더 커진다고 해석할 수 있습니다.

동일한 논리에 따라, 이제 수익 마진이 더 높아지면서 효율적인 채굴자는 계속 채굴하고, 동시에 신규 채굴자는 네트워크에 합류하여 자기 몫을 챙기고 싶은 더 큰 인센티브가 발생하게 됩니다. 그렇게 되면, 난이도는 다시 조정되고, 이번에는 비트코인 채굴이 더 어렵게 바뀌면서 수익 마지는 다시 줄어들게 됩니다. 그렇게 수익마진이 타이트해지면 가장 효율성이 떨어지는 채굴자는 시장에서 다시 쫓겨나면서 루프가 닫히고 다시 첫 시점으로 바로 돌아가게 됩니다.

반감기는 어떻게 비트코인 가격에 영향을 미치게 될까?

다음으로 넘어가기전에, 주요 포인트를 빠르게 다시 짚어보고, 반감기가 채굴자의 행위에 보다 직접적인 영향을 주어  비트코인 가격에 미치는 간접적인 영향을 생각해봅시다.

앞서 설명한 것처럼, 블록 보조금이 반으로 줄어들면서 채굴자에게 커다란 초기 충격을 야기하고 산업 내에서 강제 축소가 일어납니다. 가장 비효율적인 채굴자가 네트워크를 떠나고 보다 효율적인 채굴자는 더 큰 몫을 차지하게 됩니다. 이렇게 되면, 반감기 폭풍을 견딜 수 있었던 효율적인 채굴자는 이전보다 더 높은 수익 마진을 얻게되고, 그렇게 얻은 비트코인을 더 많이 보유하다가 더 높은 가격에 매도할 수 있게됩니다. 이러한 가지치기를 통해 채굴자가 야기한 매도 압력을 효과적으로 낮추고, 간접적으로 비트코인 가격의 혜택을 가질 수 있습니다.

이 뿐만 아니라, 반감기는 비트코인 가격에 보다 분명하고 직접적인 영향도 갖게됩니다. 말 그래도, 비트코인은 자유로운 금융 자산이기때문에, 가격은 시장의 수급력을 통해서만 결정됩니다. 경제학 입문에서 가르쳐준 것처럼, 자산의 공급이 감소하고 수요는 동일하거나 증가하면, 자산의 가격도 증가합니다. 바로 이러한 일이 비트코인 반감기 직후 마다 몇 달간 발생했습니다.

비트코인 반감기가 일어나면, 새롭게 제조된 비트코인 공급은 50% 축소되고, 그 결과 비트코인 가격이 상승하면서, 수요는 동일하게 유지됩니다. 뿐만 아니라, 반감기 이벤트는 주류 매체의 집중적인 관심을 야기하며, 포모(FOMO)를 생성하고 비트코인의 단기 수요를 늘려서 불길을 부채질합니다.