블록체인 채굴, 실전에서는 어떻게 구현될까?
블록체인 채굴, 실전에서는 어떻게 구현될까?
직접 만들어본 실전 블록체인 개발 이야기
블록체인, 책으로만 보면 너무 어렵고 딱딱하더라고요. 저도 처음엔 개념부터 붙잡고 공부하다가 지쳐버린 기억이 있어요. 그런데 직접 코드를 짜보고, 채굴까지 구현해보니 완전히 다르게 다가왔습니다. 그냥 머리로 이해하는 게 아니라, 진짜 시스템이 어떻게 돌아가는지 몸으로 체감하는 순간이랄까요.
예전에 여의도에서 증권 백엔드 시스템 만졌던 경험이 있어서 그런지, 구조적인 부분에 더 관심이 갔어요. 오늘은 제가 실습 강의 따라가며 직접 구현했던 블록체인 채굴 과정을, 코드와 실무 감각 위주로 정리해보려 합니다.
채굴(mining) 기능, 어떻게 코딩할까?
가장 먼저 만든 건 mining.py라는 파일이었습니다. 여기서 실질적인 채굴 로직을 담당하는 Mine 클래스를 정의했어요. 이 클래스는 채굴 보상, 난이도, 채굴자 주소 같은 핵심 정보를 초기화하면서 시작합니다.
🎯 핵심 포인트: 보상과 난이도 (reward, difficulty)
실제로 저는 보상 금액은 config.py에서 기본값을 불러오도록 하되, 필요하면 인스턴스 생성 시 직접 파라미터로 넘길 수 있게 유연하게 만들었습니다. 이유는 간단해요. 나중에 DAO 모델로 확장하거나, 채굴자별 정책이 달라질 수도 있으니까요. 실무에선 이런 확장성 확보가 꽤 중요하더라고요.
채굴하면 보상, 그런데 그 보상은 어떻게 처리할까?
채굴에 성공하면 블록체인 네트워크가 채굴자에게 보상을 지급해야 하잖아요. 저는 이 부분을 Transfer 객체를 활용해서 구현했어요.
보낸 사람은 ‘Blockchain Network’로 고정하고, 받는 사람은 채굴자의 지갑 주소. 금액은 설정한 보상만큼.
재미있는 건, 이 트랜잭션은 일반 사용자처럼 서명을 하지 않아요. 네트워크 자체에서 생성되니까요. 그래서 add_transaction 쪽 로직에서 이 보상 트랜잭션은 서명 검증을 예외 처리했어요. 예전에 제가 이런 예외 하나 놓쳐서 시스템이 하루 동안 먹통이 됐던 적이 있어서… 그때 이후로는 무조건 if sender == "Blockchain Network" 조건문을 습관처럼 넣게 됐습니다.
채굴의 본질, Proof of Work
이제 진짜 채굴 작업이죠. Proof of Work, 줄여서 PoW. 말 그대로 컴퓨터가 열심히 ‘일’해서 정답(nonce)을 찾는 구조입니다.
제가 구현한 방식은 트랜잭션 목록, 이전 블록 해시, 그리고 nonce 값을 조합해서 새로운 해시를 생성하고, 이 해시가 ‘앞자리 0이 다섯 개’ 같은 조건을 만족할 때까지 무한 반복하게 했습니다.
이게 생각보다 컴퓨터를 혹사시켜요. 난이도 5로 설정하고 테스트했는데, 평균적으로 몇 초씩 걸렸습니다. "전기세 먹는 괴물"이라는 별명이 괜히 붙은 게 아니더라고요.
해시값을 기반으로 새로운 블록 만들기
nonce를 찾았으면 이제 블록을 만들어야 하죠. 필요한 건 크게 세 가지입니다:
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트랜잭션 목록
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이전 블록의 해시
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새로 찾은 nonce 값
이걸 조합해서 create_block() 함수로 블록을 구성합니다. 실무에서는 여기에 더해 트랜잭션 중복이나 누락 여부를 다시 검증하는 절차도 넣는 게 일반적이에요. 저는 예전에 이런 검증 생략했다가, 나중에 체인이 꼬여서 한참 고생한 기억이 있어서… 지금은 습관처럼 두 번 체크합니다.
트랜잭션 유효성 검사는 언제?
채굴 보상 트랜잭션은 서명이 없기 때문에, 이건 별도 예외 처리로 처리해야 합니다. 일반 트랜잭션은 물론 서명 검증을 거치고요.
처음에는 이 구조가 좀 낯설었는데, 계속 하다 보니까 “아, 네트워크가 주체일 땐 싸인할 대상이 없구나” 하고 이해가 되더라고요.
실무용 함수는 이렇게 나눴습니다
실제 구현하면서 만든 함수들을 정리해보면:
| 함수명 | 설명 |
|---|---|
proof_of_work() | nonce 값을 찾는 핵심 반복 로직 |
valid_proof() | 해시값이 조건에 맞는지 검사 |
get_previous_hash() | 직전 블록의 해시값 조회 |
create_block() | 블록 생성 및 체인 연결 |
get_blockchain() | 전체 블록체인 데이터 조회 |
이렇게 모듈화해두니까 유지보수할 때 훨씬 편하더라고요. 예전에 증권사 백오피스 시스템 리팩토링할 때도 이런 식의 함수 구조화가 정말 큰 도움이 됐어요.
마무리하며 – 직접 만들어보는 블록체인의 힘
이론만 봤을 땐 너무 어렵고, ‘나랑은 안 맞겠다’ 싶었는데… 막상 직접 짜보고 하나씩 돌려보니까 어느 순간 감이 잡히더라고요. 특히 채굴 기능 구현하면서 시스템 구조와 예외 처리 감각까지 익힐 수 있었던 건 정말 큰 자산이 됐습니다.
직접 손으로 구현해보면 확실히 다릅니다. 블록체인이 단순한 기술이 아니라, 시스템 설계와 전략이 결합된 정교한 구조물이라는 걸 실감하게 돼요.
한 줄 요약
블록체인 채굴은 단순 계산이 아닌, 정교한 시스템 아키텍처와 전략의 싸움이다.
이 글은 블록체인 실습 강의를 직접 따라하며 구현했던 경험을 바탕으로 작성한 것입니다. 실무 개발이나 기술 이해에 도움이 되셨으면 좋겠습니다.
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