크립토나이트

크립토나이트(CryptoNight)는 채굴 알고리즘으로, 크립토노트(CryptoNote) 프로토콜의 구현 중 하나이다. 일반 컴퓨터 CPU에 적합하도록 설계되어 CPU 채굴이 가능하나 대형 채굴장비로는 채굴할 수 없다.

개요

본래 크립토나이트의 목적은 이더해시(Ethash)와 유사하게 에이식(ASIC) 저항이지만, GPU에서 실행하는 것이 더 비효율적으로 됨으로써 CPU와의 관련성을 강화하고 있다. 크립토나이트의 성능은 메모리 작성 작업과 후속 읽기 작업이 반복적으로 발생하는 루프가 포함되어 있어 메모리 지연 시간에 매우 민감하다. 메모리 집약적인 작업의 결과는 이후 단계에서 사용할 해시 함수를 결정하여 잠재적인 블록 솔루션 출력을 생성한다. 또 다른 설계 방법은 최신 CPU에서 코어 당 공유 캐시 메모리와 동일한 크기로 작업 데이터를 만드는 것인데, 이러한 메모리는 일반 시스템의 디램(DRAM) 또는 GPU의 비디오램(VRAM)과 비교할 때 매우 낮은 대기 시간이므로, GPU와 비교하여 크립토나이트를 실행하는데 상당한 효율성을 가진다.

크립토나이트는 모네로 및 바이트 코인과 같은 프로젝트에서 분기된 크립토노트 프로토콜에서 원래 구현된 작업 증명 알고리즘이다. 크립토나이트 알고리즘은 대기 시간 의존성에 중점을 둘뿐만 아니라 메모리에 대한 액세스를 요구하는 기능을 한다.

특징

크립토나이트는 프로세서에서 비교적 잘 계산된다는 사실에 주목할 만하다. 특히 현재 인텔 제온 E3(Intel Xeon E3)은 하루에 약 1/4달러(Intel Core I7과 비슷한 수치)를 주고있다. AMD GPU는 엔비디아(NVIDIA)보다 크립토나이트와 더 잘 작동하며, 특히 새로운 하이엔드 그랙픽카드인 AMD Radeon RX Vega GPU들과 더 잘 작동한다. 이들과 함께 제공되는 소프트웨어는 단점이 없고 채굴 과정이 복잡할 수 있지만, 크립토나이트 알고리즘을 사용하면 GPU 자체가 정말 좋은 성능을 제공한다. 크립토 나이트는 스크립트 알고리즘과는 달리 느린 메모리에 무작위로 액세스하고 대기 시간 의존성을 강조하며, 각각의 새로운 블록은 이전의 모든 블록에 의존한다. 이 알고리즘은 인스턴스 당 약 2MB가 필요하다. 크립토나이트를 사용한 블록체인은 블록 생성 시간이 짧으며 다른 암호화폐에 비해 생산성과 수익성이 높다. 또한 다른 알고리즘에서 채굴할 때보다 그래픽 카드 밎 프로세스의 발열량이 적다는 장점이 있다.

• 최신 프로세서의 L3 캐시(코어당)에 적합하다.
• 현대의 에이식에서는 1 메가바이트의 내장 메모리가 거의 수용될 수 없다.
• GPU는 수백 개의 동시 인스턴스를 실행할 수 있지만, 다른 방법으로는 제한적이다. GDDR5 메모리는 CPU L3 캐시보다 느리고, 랜덤 액세스 속도가 아닌 대역폭에 주목할 만하다.
• 스크래치 패드의 상당한 확장은 반복의 증가를 필요로하며, 이는 전체 시간 증가를 의미한다. 신뢰성이 없는 P2P 네트워크에서 "Heavy" 호출은 노드가 모든 새로운 블록의 작업 증명서를 점검할 의무가 있기 때문에 심각한 취약점을 초래할 수 있다. 노드가 각각 해시 평가에 상당한 시간을 할애할 경우 임의의 작업 데이터를 가진 가짜 객체가 쏟아져 쉽게 디도스 될 수 있다.

작동

크립토나이트는 CPU와 GPU에서 계산할 수 있지만, 에이식에서 사용하기에는 실용적이지 않기 때문에 평등주의 해싱 알고리즘으로 간주한다.

• 메모리 액세스 필요

기존 에이식은 결과를 제출하기 위해 장치가 메모리에 액세스할 필요가 없기 때문에 SHA-256과 같은 해싱 알고리즘에 적합하다. 대신 에이식은 초당 수행 할 수 있는 계산의 수에 의해 제한되는데, 이는 메모리 기능이 내장된 CPU 및 GPU의 단점이다. 따라서 수행 할 수 있는 계산 수를 본질적으로 제한하게 된다. 또한 메모리에 액세스할 때마다 크립토나이트는 2MB의 메모리가 필요한데, 메모리 기능이 내장되어 있지 않기 때문에 일부 에이식에서 크립토나이트는 메모리가 부족할 수 있다.

• 지연 시간 의존성

지연 시간은 계산이 실행되고 결과가 반환되는 데 걸리는 시간을 말한다. 예를 들어, 2+2의 계산이 실행되고 4의 결과가 리턴되는데 3초가 걸리면 지연 시간은 3초라고 할 수 있는 것이다. 또한, 의존성은 제 1계산의 결과가 리턴되기까지, 즉 제 2 계산이 수행되기 위해 제 1계산에 의존한다는 개념을 의미한다. 크립토나이트 알고리즘의 맥락에서 장치가 제안한 모든 새로운 솔루션은 이전에 제안된 모든 솔루션에 의존한다.

활용

모네로

모네로(Monero) 로고

모네로(Monero)는 개인정보보호와 익명성을 보장하는 프라이버시 코인 계열의 암호화폐이다. 작업증명(PoW) 방식으로 채굴하며 크립토나이트 알고리즘을 사용하는 가장 대표적인 코인이다. 모네로의 핵심은 개인정보를 최대한 보호하되, 사용자들의 네트워크에 의해 운영되는 안전한 분산화 암호화폐라는 장점은 그대로 사용하는 것으로, 잔액 및 거래명세를 추적할 수 없을 정도로 매우 높은 수준의 안전성을 보장해 준다. 암호화폐 전문 미디어 코인텔레그래프(cointelegraph)에 따르면, 모네로는 2019년 10월, 기존에 사용하던 크립토나이트 알고리즘을 랜덤X 알고리즘으로 변경한다고 발표되었다. 이번 알고리즘 변경은 모네로가 데이터 영구저장 네트워크 알위브(Arweave)와 협의한 결과로, 모네로 개발팀과 알위브는 해당 알고리즘에 대한 감사 및 검증을 위해 공동 출자하기로 했다. 모네로가 기존에 사용했던 불렛프루프(Bulletproofs), 크립토나이트 등의 알고리즘은 모네로의 트랜잭션 크기를 압축하고 이체 수수료를 대폭 절감하는 데 성공했지만, 에이식 채굴기에 대한 고질적인 문제를 해결하진 못했다. 반면 신규 알고리즘 랜덤 X는 관련 문제를 해결할 수 있다. 랜덤X는 모네로의 탈중앙화 특성을 훼손하지 않고 에이식 채굴기에 대한 저항도를 유지할 수 있다. 이를 통해 주기적으로 에이식 내성 프로토콜을 개선하기 위해 투입됐던 개발인력을 줄일 수 있다. 모네로에 대해 자세히 보기

바이트 코인

바이트코인(Bytecoin) 로고

바이트 코인(Bytecoin)은 거래내역을 완벽하게 보안하여 추적이 불가능한 프라이버시 코인 계열의 암호화폐로, 크립토노트 해시 알고리즘 기반의 작업증명(PoW) 방식으로 채굴한다. 바이트 코인은 크립토노트 알고리즘을 사용한 최초의 암호화폐이다. 바이트 코인은 크립토노트를 기반으로 하여 기존 암호화폐의 채굴 도구인 CPU나 GPU 채굴과 비슷한 성능을 내도록 만들어졌다. 다만 ASIC은 사용할 수 없다. PoW 방식을 기반으로 하기에 바이트 코인도 채굴에 대한 보상이 주어진다. 보상을 지급하는 속도는 120초(2분)로 10분을 기준으로 하는 비트코인에 비해 5배가 빠르다. 블록당 약 65,000개의 바이트코인을 보상으로 주고 있다. 물론 다른 암호화폐처럼 보상으로 주어지는 코인의 수는 시간이 지날수록 줄어든다. 바이트 코인에 대해 자세히 보기

하이콘

하이콘(Hycon) 로고

하이콘(Hycon)은 방향성 비순환 그래프(DAG) 기술인 스펙터 프로토콜을 이용하여 개발한 암호화폐로, 채굴을 위해 작업증명 방식을 사용한다. 하이콘 채굴 과정의 첫 단계는 블록 헤더 내용의 암호화 및 해시 처리로, 본 단계는 채굴 과정의 결과에 따라 변하지 않는다. 블록 헤더는 이전 블록에 대한 레퍼런스, 블록에 포함될 트랜잭션의 머클 루트, 블록 목표 난이도, 블록 타임 스탬프, 이 블록의 트랜잭션 이후 현재 월드 스테이트를 가리킬 머클-패트리샤 트리의 루트로 구성돼 있다. 이 데이터는 GPU 또는 CPU 채굴자에게 변하지 않는 이전 블록의 해시값을 제공하기 위해 Blake 2b 64 Byte 버전으로 해시 처리했었다. 그러나 최근 ASIC 기술의 발달에 따라 채굴에 Blake 2b 사용을 중단하는 대신 ASIC 에 대한 저항력이 있는 해시 알고리즘인 크립토나이트를 사용한다. 크립토나이트는 해시 작업에서 의사 난수를 사용하여 메모리 읽기/쓰기를 한다. 이 때문에 크립토나이트는 CPU나 GPU를 불문하고 대략 비슷한 결과물을 산출하며 표준 ASIC 아키텍처와는 호환되지 않는다. 향후에는 채굴 자원의 중앙화를 막기 위해 모네로가 세운 선례와 같이 정기적으로 해시 알고리즘을 수정하여 채굴 기간 동안 ASIC 저항력을 유지할 예정이다. 하이콘에 대해 자세히 보기

일렉트로늄

일렉트로늄(Electroneum) 로고

일렉트로늄(Electroneum)은 스마트폰을 이용한 송금 및 결제 서비스를 위한 암호화폐이다. 일렉트로늄은 모네로에서 하드포크된 코인으로서, 모네로와 동일한 크립토나이트 채굴 알고리즘을 사용한다. 또한 주요 대상이 모바일 플랫폼일 뿐만 아니라 채굴 과정까지 모바일 애플리케이션으로 하도록 만들어졌다는 점에서 몹시 특이한 암호화폐다. 애플리케이션을 설치한 이후에 채굴을 시작하면 스마트 폰의 GPU를 이용해 채굴하게 되며 모바일 환경을 기반으로 만들어졌다는 점에서 가용성이 뛰어나다. 일렉트로늄은 모바일 애플리케이션에서 일렉트로니움 채굴을 하고, 잔고를 관리하는 등의 모든 작업은 비밀번호와 핀(PIN) 번호를 함께 사용하는 방식으로 2중 암호화되어 안전하다. 더불어 현재 9개의 국가에서 120만 개 이상의 대리점과 결제 통합 과정을 개발하기 위한 계약을 채결한 상태다. 현재까지 일렉트로니움에 가입한 사람의 숫자는 이미 1백만 명을 넘은 상태다. 모든 암호화폐는 의료, 과학, 정치 등의 다양한 목적을 가지고 있지만, 구체적으로 암호화폐가 어떻게 적용되는 지에 대해 이해하기는 어렵다. 그러나 일렉트로니움은 모바일 시장이라는 진입 경로가 명확한 암호화폐다. 누구나 당장 스마트폰 애플리케이션을 설치한 뒤 채굴을 하고, 송금을 할 수 있다는 점에서 매우 명확하고 가시적이라는 장점이 있으며, 구글 플레이스토어(Play Store)에 검색해서 즉시 설치 후 사용해 볼 수 있다. 일렉트로니움의 총 발행량은 210억 ETN으로, 모바일 채굴 환경이라는 특징에 맞게 발행량이 매우 많은 편이다. 현재까지 그중에서 65억 개가량의 ETN이 채굴되었으며 가격은 저렴하지만 개수가 매우 많다는 점에서 시장 규모는 전체 코인 시장에서 60위권을 유지하고 있는 상태다. 일렉트로늄에 대해 자세히 보기

데로

데로(Dero) 로고

데로(Dero)는 P2P 계층에 완전한 SSL을 가진 최초의 블록체인으로, 블록체인의 투명성과 보안을 유지하면서 개인정보보호 및 스마트 계약 강화에 초점을 맞춘 새로운 블록체인 기술이며 데로의 스마트 계약은 향상된 신뢰성, 개인정보보호, 보안, 사용 편의성, 휴대성을 가지고 있다. 데로는 크립토노트 프로토콜을 사용했으며, 스마트계약은 데로 가상 머신(DVM)에서 실행된다.크립토노트 프로토콜은 비트코인과 달리 모든 것을 기록하는 분산 공용 원장을 사용하며, 블록체인을 통해 추적할 수 없다. 또한 크립토노트를 사용하여 새로운 블록체인 기술로 개인정보보호 기능을 사용하여 모든 거래 이용자들의 신원을 보호한다.데로는 DAG(Directed Acyclic Graph)라는 알고리즘을 사용한다. 이 알고리즘은 모네로와 같은 익명성을 중시하는 코인에서 사용하는 기술이고, 비순환 그래프 기술을 사용하므로 처리 속도가 빠르다. 또한 데로 코인은 HTPPS 프로토콜에서 통신을 하므로 강력한 보안을 자랑한다. 무엇보다 데로 코인은 다크 코인 중 최초로 스마트 계약을 사용한다는 장점을 갖고 있다. 다크 코인이란 마스터노드 시스템을 도입해, 마스터노드에게도 코인을 지급하는 시스템이다. 거래 내역이 남지 않아 자금 세탁에 활발하게 사용된다. 대표적인 다크 코인으로는 대시, 모네로, 지캐시 등이 있다.

카르보

카르보(Karbo) 로고

카르보(Karbo)는 우크라이나어 단어 "karbovanets"에서 파생된 것으로, 중세 시대에 매우 인기있었던 노치 시스템인 "탤리 스틱"또는 "탤리"라고 불리는 나무 막대기를 표시하여 정착지 또는 부채를 기록하는 고대 방법에서 유래했다.카르보는 오스트리아 경제 학교의 원칙을 따른다. 이 학교는 금액 결정 메커니즘 조직을 강조하고 주관적인 선택의 복잡성으로 인해 운영 시장에 대한 수학적 모델링이 매우 복잡하거나 불가능하므로 비간섭 방식을 지원한다. 오스트리아 학교의 대표자는 경제 에이전트 사이에 자발적으로 체결된 협약 준수를 보호하고 경제 활동에서 최소한의 간섭 및 개인의 최대 개방성의 엄격한 준수를 보호한다. 카르보는 자유로운 환전 수단으로 봉사자들에 의해 개발되었다. 이는 프라이버시가 개선된 평등주의적이고 자유 시장에서의 수요와 공급에만 근거하는 분산된 시스템이다. 여기에 방출은 변경되지 않은 수학적 알고리즘에 달려 있으며 모두가 시스템의 작동을 지원하기 위해 일반 컴퓨터에서 제공하는 자원에 대한 보상으로 카르보바네츠의 방출에 참여가 가능하다. 카르보바네츠에는 채굴을 위해 에이식이 필요 없다. 카르보 송금은 추적기 불가능하다. 카르보는 링서명 암호화 기술을 사용하여 익명성과 기밀성을 보장한다. 모든 거래가 그룹에 의해 서명되기 때문에 그룹에서 누가 서명하고 누가 거래를 수행한다는 것을 확실하게 알 수 없으며, 그룹 회원이 많으면 많을 수록 거래의 기밀성은 높아진다. 비트코인과 카르보의 주요 차이점과 이점은 동질성이다. 누구나 언제든지 모든 사용자의 계정에서 거래 명세을 보고 각 계정에서 비트코인이 얼마인지 확인할 수 있는 비트코인과 달리 카르보를 사용하면 현금 사용과 마찬가지로 개인정보보호가 가능하다. 카르보에 대해 자세히 보기

스모코인

스모코인(Sumokoin) 로고

스모코인(Sumokoin)은 높은 수준의 프라이버시를 염두에 두고 생성되며 최소 링 크기가 49(48개의 믹싱)인 링 컨퍼덴셜 트랜잭션(Ring Confidential Transactions;RingCT)을 전송하여 블록체인 분석이 어렵게 설정하였다. 스모코인은 추적이 불가능하며, 송신 및 수신 주소는 암호화된 거래 금액을 볼 수 없도록 한다. 스모코인 블록체인은 거래 시 사용자 혹은 실제 아이디에 연결되지 않는다. 또한, 사용자 네트워크가 운영하는 안전한 디지털 현금의 비전을 따른다. 거래는 분산된 합의에 따라 확인되며, 이후 블록체인에 영구적으로 기록된다. 스모코인은 개인정보보호 기능이 내장되어있고 현금처럼 다양하게 사용할 수 있다. 또한, 다양한 거래소와 코인 거래가 가능한 독립적인 플랫폼에 상장되어 있고 거래소에 따라 다른 암호화폐(BTC, ETH, LTC, DOGE 등)와 다양한 화폐 통화(USD, EUR) 거래가 가능하다. 이는 스모코인이 점점 더 많은 거래소에 추가될수록 발전할 것이다. 스모 코인에 대해 자세히 보기

참고자료

• 쿠도 마이너 공식 홈페이지 - https://www.cudominer.com/kb/how-does-the-cryptonight-algorithm-work
• 비트코인위키 - https://en.bitcoinwiki.org/wiki/CryptoNight
• coinness, 〈모네로, 오는 10월 새 합의 알고리즘 '랜덤X' 채택〉, 《토큰포스트》, 2019-05-24
• 코인니스, 〈모네로, 알고리즘 '크립토나이트 > 랜덤X' 변경〉, 《블록체인포스트》, 2019-05-28
• YH, 〈일렉트로늄 (ETN) - 개념, 특징, 투자가치〉, 《네이버 블로그》, 2018-09-27
• choisejoon, 〈일렉트로니움〉, 《비트웹》, 2018-03-21
• 영보스, 〈대로(Dero) 코인에 대해 알아보자〉, 《네이버 블로그》, 2018-05-07
• DERO Community, 〈DERO PROJECT〉, 《dero.io》, 2018-10-02
• 강주현 기자, 〈(TVCC 숨은코인찾기) DERO 데로 (DERO)〉, 《TVCC news》, 2018-11-01</ref>
• 가즈아, 〈karbo COIN-코인소개〉, 《maybugs》, 2018-03-11
• 카르보 공식 홈페이지 - https://karbo.io/kr/info
• 스모 코인 공식 홈페이지 - https://www.sumokoin.org/
• Bisola Asolo, 〈CryptoNight & CryptoNote Explained〉, 《Mycryptopedia》, 2018-10-30

같이 보기

• 크립토나이트 라이트
• 모네로
• 바이트코인
• 하이콘
• 일렉트로늄
• 데로
• 카르보
• 스모 코인
• 크립토노트
• SSL
• 알고리즘
• 블록체인
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• 해시 알고리즘

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