🧱 비트코인의 생존 구조

채굴자 없이는 멈추는 생명체, 비트코인의 자생 메커니즘

1️⃣ 비트코인의 기본 구성

[ 사용자 ] → 거래 발생
      ↓
[ 채굴자 ] ← 블록 생성
      ↓
[ 블록체인 ] ← 거래 기록 저장

사용자가 비트코인을 전송하면,
채굴자가 그 거래를 포함해 유효한 블록을 생성하고,
블록이 체인에 연결되어 비트코인 네트워크가 살아 움직임.

2️⃣ 채굴자의 역할

역할	설명
🔄 거래 수집	mempool에서 새로운 거래를 수집
🧮 해시 계산	유효한 nonce를 찾아 PoW 해시 조건 만족
🧱 블록 생성	블록체인에 새로운 블록 추가
🌐 네트워크 유지	분산된 노드로서 네트워크의 보안과 무결성 보장

3️⃣ 채굴자에게 주어지는 인센티브

보상 = 새로 발행된 BTC (block subsidy) + 거래 수수료

시기	블록 보상 (BTC)
2009	50
2012	25
2016	12.5
2020	6.25
2024~	3.125
…	⏳ 2140년: 0 (거래 수수료만 남음)

4️⃣ 채굴자가 사라지면?

현상	결과
❌ 블록 생성 중단	거래를 처리할 수 없음
❌ 해시 연산 중단	보안이 붕괴되고, 조작 가능성 생김
❌ 보상 대상 없음	시스템 동기 유실
❌ 신뢰 하락	비트코인 가치 폭락 가능성

5️⃣ 그래서 어떻게 유지되는가?

🔁 자동 난이도 조정

채굴자가 줄어들면 → 블록 생성이 느려짐
→ 난이도 ↓ → 남은 채굴자도 블록 생성 가능

💰 수수료 기반 경제

블록 보상이 0이 되어도
거래 수수료로 채굴자 유인 유지

📌 요약 인포그래픽

[채굴자]
   ↓      ← 보상: BTC + 수수료
[블록 생성]
   ↓
[네트워크 유지]
   ↓
[사용자 거래 기록]

❗ 채굴자 = 비트코인의 심장
❗ 인센티브 = 생존 동력
❗ PoW + 수수료 = 자율 시스템 유지 메커니즘

비트코인의 난이도 조절 수식은 정확히 2,016 블록마다 적용되며, 다음과 같은 수학 공식으로 이루어집니다:

🎯 목표:

평균적으로 10분에 한 블록 생성이 되도록 난이도를 조정

🧮 난이도 조절 기본 수식

New Difficulty = Old Difficulty × (Actual Time / Expected Time)

Old Difficulty: 직전 난이도
Actual Time: 지난 2,016개의 블록을 생성하는 데 걸린 실제 시간 (초 단위)
Expected Time: 기대 시간 = 2,016 blocks × 600초 = 1,209,600초 (즉, 14일)

💡 실제 예시

예를 들어:

Old Difficulty = 20,000,000
실제 걸린 시간: 10일 → Actual Time = 864,000초
기대 시간: 14일 → Expected Time = 1,209,600초

그럼 새로운 난이도는:

New Difficulty = 20,000,000 × (864,000 / 1,209,600)
               = 20,000,000 × 0.714
               ≈ 14,285,714

즉, 블록이 너무 빨리 생성되었기 때문에 난이도가 하향 조정됩니다.

🔐 제한 조건: 난이도 조정 폭 제한

비트코인은 극단적인 조정을 방지하기 위해 다음과 같은 제한을 둡니다:

최대 상승률: 4배 증가 (400%)
최대 하락률: 0.25배 감소 (25%)

즉,

0.25 × Old Difficulty ≤ New Difficulty ≤ 4 × Old Difficulty

🧠 난이도 vs Target

난이도는 “숫자가 작을수록 좋은 해시값”을 찾기 얼마나 어려운지를 나타냅니다.
실제 비교 대상은 Target이라는 값입니다:

Target = MaxTarget / Difficulty

MaxTarget: 네트워크 상에서 허용 가능한 최대 해시값 (비트코인 최초 기준 난이도 1일 때의 Target)
해시값 < Target → 블록 채굴 성공

→ 난이도가 높아질수록 Target은 작아짐 → 조건을 만족시키는 해시값이 점점 드물어짐

📌 요약

요소	설명
조절 주기	2,016 블록 (약 2주)
기준 시간	2주 = 1,209,600초
수식	`New Difficulty = Old Difficulty × (Actual Time / Expected Time)`
조절 한계	최대 4배 증가 / 최소 0.25배 감소
의미	난이도는 “채굴이 얼마나 어려운가”를 나타내며, 자동으로 조정됨

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