경제 모델링에 대해 이야기할 때 무엇을 말하는 것일까요?

비트코인 마감 가격

최근 비트코인 가격은 마운트곡스가 비트코인 지급을 시작하고 독일 정부가 비트코인을 자주 매각하면서 일부 비트코인 채굴업체의 '셧다운 가격'을 기록하며 5만4천 달러 아래로 떨어졌다가 다시 6만 달러 이상으로 올라섰습니다.

연구 기관에 따르면 비트코인이 54,000달러에 도달하면 23W/T 이상의 효율성을 가진 ASIC 채굴기만 수익을 낼 수 있으며, 5개 모델만이 살아남기 위해 고군분투할 것이라고 합니다. 즉, 비트코인 가격이 종료 가격 아래로 떨어지면 위험 감내도가 낮은 일부 채굴자는 손실을 막기 위해 퇴출을 시도할 것입니다. 이러한 채굴자가 퇴장하면 종종 비트코인을 현금으로 판매하고 동시에 채굴기의 가격을 낮추어 비트코인 가격의 추가 하락을 유발하는데, 이러한 현상을 채굴자 항복(Miner Capitulation)이라고 합니다.

소위 셧다운 가격은 실제로 비트코인 마이너의 채굴 비용인데, 이 비용은 어떻게 계산될까요? 이 질문에 답하기 위해서는 먼저 비트코인의 경제 모델과 작업 증명 메커니즘을 이해해야 합니다.

비트코인은 총 2100만 개로 사전 프로그래밍되어 있으며, 약 10분마다 한 블록을 채굴하면 채굴자에게 비트코인을 보상으로 지급합니다. 보상은 비트코인 초기에 블록당 50비트코인에서 시작하여 21만 블록마다(약 4년마다) 절반으로 줄어들며, 가장 최근의 반감기는 2024년 4월 23일에 블록 높이가 84만 블록이 되어 블록당 보상이 3.125비트코인으로 떨어질 때 발생했습니다. 블록 보상 외에도 채굴자는 패키지 거래에 대해 수수료를 부과하는데, 일반적으로 거래당 0.0001~0.0005비트코인이 부과됩니다. 수수료는 시장에 의해 규제되며, 비트코인을 사용하여 송금하는 사용자가 많을수록 채굴자는 더 바빠질 것이고, 거래 수수료가 너무 낮게 설정되면 채굴자는 거래를 무시하게 될 것입니다.

비트코인 네트워크에서 트랜잭션이 발생하면 메모리 풀(멤풀)에 저장됩니다. 그러면 채굴자는 메모리 풀에서 트랜잭션 세트를 선택하여 새로운 블록을 형성하려고 시도합니다. 이를 위해 채굴자는 난수에서 특정 값을 찾아 블록 데이터와 결합하여 네트워크의 난이도 목표를 충족하는 해시값을 생성해야 하며, 이 과정을 "채굴"이라고 합니다. 기준을 충족하는 해시값을 먼저 계산하는 사람이 장부에 대한 권리를 얻거나 채굴에 성공합니다. 난이도 목표는 비트코인의 평균 블록 시간을 약 10분으로 유지하기 위해 2016블록마다(대략 2주마다) 조정되는 동적 값입니다. 따라서 네트워크 전체의 연산 능력이 커질수록 난이도 목표도 커집니다.

위에서 언급한 연산력은 비트코인 채굴기의 채굴 능력, 즉 초당 얼마나 많은 해시 충돌을 수행할 수 있는지, 현재 연산력의 단위는 일반적으로 TH/s, 즉 초당 10^12 해시를 사용하며 전체 네트워크 연산력은 약 630 EH/s, 즉 초당 6.3*10^20 해시이므로 T당 연산력입니다. 따라서 각 T의 컴퓨팅 파워는 이론적으로 하루에 8*10^(-7) 비트코인을 채굴할 수 있습니다. 채굴자의 경우 채굴기 구매, 채굴 운영 및 관리 비용을 제외하고 다른 주요 비용은 채굴에 드는 전기 비용으로, 정격 용량이 110T이고 정격 전력 소비량이 3,250W 인 Ant S19 프로 채굴기를 예로 들면 각 T의 컴퓨팅 파워는 하루에 0.709kW를 소비하고 국가와 지역에 따라 전기 비용의 차이가 크며 0.055 u / k의 계산에 따르면 비트 코인 비용은 하루에 약 5 만 달러에 달한다고 추론 할 수 있습니다. 0.055 u/kw에서 비트코인의 비용은 약 5만 달러입니다. 아래 차트는 F2Pool의 비트코인 채굴 데이터를 보여주는데, 이는 기본적으로 저자의 추정치와 동일합니다.

위 가정은 630 EH/s의 네트워크 용량을 기준으로 한 것이며, 이를 달성하면 비트코인 채굴 비용은 약 50,000달러가 됩니다. EH/s에서 '채굴자 항복'이 발생하면 네트워크 파워가 떨어지고 비트코인 채굴 비용도 떨어집니다. 마찬가지로 비트코인 가격이 상승하고 채굴자가 수익을 얻게 되면 네트워크 전체의 파워가 상승하고 비트코인 채굴 비용도 상승합니다.

따라서 비트코인의 '종료 가격'은 사실 시장 규제와 채굴자를 위한 기회의 게임의 결과이며, 이 모든 것은 비트코인의 단순하지만 효과적인 경제 모델에 기반한 것입니다.

작업증명방식의 경제 모델

비트코인으로 대표되는 작업증명 퍼블릭 체인의 경제 모델에서는 채굴자가 가장 중요한 역할을 하지만, 이더나 솔라나 같은 지분증명 퍼블릭 체인에서는 채굴자의 역할이 없는데, 이들의 경제 모델은 어떤 모습일까요?

우선, 지분 증명과 작업 증명 간의 가장 큰 차이점은 지분 증명에서는 합의 블록에 참여하는 노드가 일반적으로 스테이킹으로 구현되는 접근 메커니즘을 가지고 있다는 점입니다. 이 메커니즘에서 노드는 네트워크 합의에 참여할 자격을 얻기 위해 일정 수의 플랫폼 토큰을 스테이킹해야 하며, 동시에 플랫폼은 이러한 노드에게 블록 보상으로 플랫폼 토큰을 발행하여 네트워크의 안정성에 기여하도록 동기를 부여합니다. 지분 증명 방식에서는 토큰을 담보로 네트워크 합의에 참여하는 노드를 일반적으로 검증자라고 부릅니다.

둘째, 플랫폼 토큰이 무한히 증분되는 경우(예: 이더와 솔라나)에는 플랫폼 토큰 인플레이션 문제도 고려해야 합니다. 플랫폼 토큰의 증분 발행은 보통 검증자 블록 보상을 통해 이루어지며, 소멸은 보통 거래 수수료의 형태로 유동성을 회수하는 형태(예: 프로젝트의 재무부로의 회수, 합의 내 소각 등)로 이루어집니다. 점진적인 발행과 회수가 균형을 이루어 인플레이션이나 디플레이션을 일정 기간 동안 허용하되 장기간은 허용하지 않아야 경제 안정성을 유지할 수 있습니다.

마지막으로 플랫폼 토큰의 기능이 있는데, 거래 수수료로만 사용할 수 있는 비트코인과 달리 지분 증명 토큰의 플랫폼 토큰은 담보된 블록 보상의 존재로 인해 이자 부담 기능이 있기 때문에 일부 플랫폼에서는 시장에서의 플랫폼 토큰의 유통을 줄이고 경제적 안정성을 유지하기 위해 위탁 담보의 설계도 있을 수 있습니다. 우리가 흔히 이야기하는 유동성 서약은 일반적으로 위탁 서약의 설계에 기반한 제3자 계약이며, APR은 서약된 블록 보상(및 MEV)에서 나옵니다.

이더

이더 네트워크는 2014년 7월과 8월에 진행된 크라우드 펀딩 캠페인에서 6천만 개가 배포된 초기 공급량 7천2백만 개를 가졌습니다. 이 중 6천만 개는 2014년 7월과 8월에 진행된 크라우드 펀딩 캠페인에서 이더를 구매한 사람들에게 평균 약 0.30달러의 가격으로 배포되었고, 나머지 1천2백만 개는 2015년 네트워크 출시 당시 프로토콜 초기 기여자 83명에게 절반을 배포하고 나머지 절반은 이더재단에 보유했습니다. 이더리움 네트워크의 총 공급량은 현재 약 1억 2천만 개입니다.

2022년 9월, 이더는 비콘 체인을 출시하면서 작업 증명에서 지분 증명으로 전환했습니다(더 머지). 이더 네트워크의 인플레이션 설계는 이를 기준으로 두 단계로 나뉘는데, 이더가 지분 증명으로 전환하기 전에는 연간 약 484만 ETH가 추가되어 인플레이션율이 약 4%, 이더가 지분 증명으로 전환한 후에는 연간 약 301만 ETH가 추가되어 인플레이션율이 약 2.5%가 됩니다. 실제로 이더가 POS로 전환한 이후 이더는 평균 1.4%의 디플레이션을 기록했는데, 이는 각 거래마다 이더의 일부를 네트워크의 기본 수수료로 소각하는 EIP-1559 협약에 따른 것입니다.

이더 네트워크에서 노드가 비콘 체인에서 검증자가 되고자 하는 경우 32 ETH를 담보해야 하며, 32 ETH를 초과해도 네트워크에서 검증자의 가중치가 증가하지 않습니다. 비콘 체인의 각 에포크에는 32개의 시간 슬롯이 있으며, 각 슬롯은 약 12초 동안 지속되고 블록을 생성합니다. 이더리움은 각 슬롯의 최적 조건에서 각 검증인의 평균 보상을 나타내는 기본 보상에서 계산된 금액을 슬롯으로 보상하며, 블록 제안자는 기본 보상의 1/8을 가져가고 나머지 보상은 투표자(다른 검증인의 과반수에 맞춰 투표한 경우)와 동기화 위원회 참여자에게 분배되며, 보상 분배는 검증인의 유효 잔액과 총 활성 검증인 수와 관련이 있습니다. 그리고 총 활성 검증인 수와 관련이 있습니다. 검증자 보상에 대한 자세한 내용은 이더 프로토콜에서 가장 복잡한 설계 중 하나인 이더의 게이퍼 컨센서스에 대해 알아볼 수 있습니다.

이더리움 서약에는 최소 32개의 이더가 필요하기 때문에 다른 검증인에게 이더를 위임하여 서약하는 것은 지원되지 않으며, 서약한 이더의 잠금 해제 기간은 27시간이 걸립니다. 이러한 규칙은 위임자에게 방해가 되므로, 보다 사용자 친화적인 위임 환경을 제공하기 위해 유동 스테이킹 토큰(LST) 프로토콜이 시장에 등장했습니다. 각 사용자가 자체 검증자를 운영할 필요 없이 이더리움을 함께 풀링하여 최소 32개 이더리움 요건을 우회하는 것이 원칙이며, 플레지 풀이 적절한 작업을 처리하고 사용자에게 다른 탈중앙 금융 애플리케이션에 참여할 수 있는 적절한 플레지 자격 증명을 제공하여 자금의 활용도를 높입니다.

이더넷 유동성 서약의 업계 선두주자 리도가 출시한 stETH는 이더리움 LST 트랙의 시장 점유율 대부분을 차지하고 있습니다. 리도는 일반 사용자가 리도 플랫폼을 통해 원하는 양의 이더리움을 서약할 수 있고, 서약한 이더리움은 언제든 이더로 교환 가능한 stETH로 전환되어 기존 서약의 문제점을 해결해줍니다. 현재 이더리움 네트워크에서 담보된 이더리움은 3,254만 개로 전체 공급량의 27%를 차지하며, 이 중 리도는 980만 개, stETH는 담보된 이더리움의 30%를 차지합니다.

솔라나

솔라나 네트워크의 초기 공급량은 5억 달러이며, 이 중 38%는 커뮤니티 예비 기금에, 12.5%는 팀원에게, 12.5%는 솔라나 재단으로 돌아갑니다. 12.5%는 솔라나 재단에, 나머지 37%는 투자자에게 분배됩니다. 현재 솔라나 네트워크의 총 공급량은 약 5억 8천만 개이며, 4억 6천만 개가 유통되어 유동성 비율은 약 80%입니다. 나머지 20%의 SOL은 투자자와 팀의 손에 잠겨 있으며, 2025년 3월에 약 4,500만 개로 가장 많이 잠금 해제될 예정입니다.

솔라나의 초기 인플레이션율은 8%이며, 연간 -15%씩 하락하고 장기 인플레이션율은 1.5%입니다.

솔라나 네트워크는 검증인에게 최소한의 서약 금액을 요구하지 않습니다. 솔라나 네트워크는 검증인에게 최소 약정 금액을 요구하지 않지만, 검증인의 투표권과 약정 보상은 약정 금액에 비례하여 분배되며, 솔라나 네트워크는 사용자가 자신의 SOL을 기존 검증인에게 약정하여 수익금을 공유하는 델리게이트 스테이킹을 지원합니다. 위임 스테이킹은 SOL이 검증자에게 위임되는 것이 아니라 사용자의 지갑에 남아 있기 때문에 보유하는 것만큼 안전합니다. 현재 1500개의 검증 노드가 있으며 평균 APR은 약 7%입니다.

검증자는 트랜잭션을 검증하고 블록을 제안하는 작업을 수행합니다: 검증자가 정확하고 성공적인 투표(그 자체로 트랜잭션이며 검증자가 거래 수수료를 지불하는 것)를 제출할 때마다 포인트를 얻습니다; 블록 제안에 대한 추가 포인트는 없으며 블록 보상은 블록에 포함된 거래 수수료로만 구성됩니다. 수수료의 50%만 검증자에게 블록 보상으로 지급되고, 나머지 50%는 소멸됩니다. 세션 동안 검증자는 이러한 포인트를 적립한 다음 세션 종료 시 SOL 보상의 일정 비율로 "상환"할 수 있으며, 포인트 대 보상 "상환"은 지분 가중치, 즉 총 포인트 수(모든 검증자 포인트의 합)에서 해당 검증자가 차지하는 비율에 따라 해당 SOL 보상을 받습니다.

현재 솔라나 네트워크의 LST 현황은 이더와 크게 다른데, 솔라나 네트워크에서 유통되는 SOL의 80% 이상이 이더의 27%보다 훨씬 높은 비율을 차지합니다. 그러나 LST는 전체 서약 공급량의 6%에 불과합니다(이더의 경우 40% 이상에 비해). 그 주된 이유는 솔라나 네트워크가 위임형 서약을 기본적으로 지원하며, 디파이 프로토콜 생태계가 아직 초기 단계이고, 리도와 그 계열이 이더에서 해결하고자 하는 문제가 솔라나에는 존재하지 않기 때문입니다.Jito는 솔라나 네트워크에서 LST의 리더이며, Jito는 사용자의 SOL을 MEV를 지원하는 검증자 노드(Jito-Solana 검증자 클라이언트)에 위임합니다. 지토는 사용자의 SOL을 MEV를 지원하는 검증자 노드(지토-솔라나 검증자 클라이언트)에 위임하여 지토SOL이 되고, 여기서 MEV 수익은 추가 수익으로 담보자에게 분배됩니다. 그 결과, 지토 플랫폼의 APR은 위임형 서약보다 높으며, 현재 최대 7.92%에 달하며, 지토SOL은 서약한 SOL의 3%를 차지합니다.

요약

경제 모델링은 장기적으로 운영되도록 설계된 블록체인의 가장 중요한 설계입니다. 비트코인으로 대표되는 작업 증명 퍼블릭 체인의 단순하고 효과적인 경제 모델에 비해 이더와 솔라나로 대표되는 지분 증명 퍼블릭 체인의 경제 모델 설계는 일반적으로 서약 메커니즘, 인센티브, 인플레이션 매개변수, 토큰 기능 등을 고려하여 매우 복잡합니다.

새로운 퍼블릭 체인의 경제 모델을 살펴보면 대다수가 작업 증명 합의 메커니즘보다는 지분 증명 방식을 사용하며, 그 이유는 지분 증명이 더 에너지 효율적일 뿐 아니라 처리량과 거래 확인 시간이 개선되고 초당 더 많은 거래를 처리할 수 있으며 성능이 블록체인의 대량 채택으로 나아가는 기반이 되기 때문입니다.

동일한 비용으로 PoS는 더 안전하고 공격으로부터 더 쉽게 복구할 수 있습니다. 검증자는 이해관계자이므로 정직한 검증자는 보상을 받고 악의적인 검증자는 처벌을 받게 되며, 당연히 가장 큰 이해관계자가 가장 많은 이익을 얻게 되므로 부의 집중 문제가 발생합니다.