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집에서 노트북으로 이더리움 채굴도전! - 나동빈은 안경잡이 개발자로 유명하며 현재 프리랜서로 활동중에 있다.
  • 기사등록 2018-03-04 21:05:03
  • 수정 2018-03-04 22:01:39
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지난 장까지 우리는 해시(Hash)와 공개키 기반 구조(Public Key Infrastructure)의 개념에 대해 공부하는 시간을 가졌다. 이러한 컴퓨터 과학의 개념들은 암호화폐를 채굴(Mining)하고 거래하는 과정 전반에 적용되어 있다. 이번 시간에는 실제 암호화폐를 채굴하는 방법에 초점을 맞추어 다양한 이론적인 내용을 공부해보고 실습까지 진행해볼 것이다. 먼저 채굴을 시작하기 전에 가장 먼저 공부해야 될 것은 채굴과 컴퓨터 성능의 상관관계이다.


컴퓨터 성능과 채굴


컴퓨터에서 사용되는 대표적인 연산 장치는 중앙 처리 장치(CPU)와 그래픽 처리 장치(GPU)다. 이 두 장치는 컴퓨터의 가장 핵심이 되는 부품으로, 특히 그래픽 처리 장치는 그래픽 카드의 중심에 내장되어 있으며 좋은 성능의 GPU가 고사양의 게임을 가능하게 해준다는 점에서 게이머들의 필수 아이템이다. CPU와 GPU는 모두 연산 장치이기 때문에 컴퓨터 내에서 동작하는 모든 프로그램들은 기본적으로 CPU 혹은 GPU에 의해서 처리된다고 볼 수 있다.



[그림 1] 인텔(Intel) CPU와 GTX 1060 그래픽 카드


사실 평소에 게임이나 채굴에 큰 관심이 없던 독자라면 그래픽 카드가 왜 필요한지 궁금할 것이다. 어차피 CPU와 GPU 모두 프로그램의 명령을 하나씩 연산하기 위한 도구라면 CPU 하나만 사용하면 되지 왜 굳이 GPU까지 필요하냐는 것이다. 이를 이해하기 위해서는 GPU가 처음 등장하게 된 배경으로 거슬러 올라가야 한다.


초기 컴퓨터는 모니터에 출력되는 폴리곤(Polygon), 광원(Lighting) 등의 객체를 모두 CPU를 이용해 출력했다. 당연히 CPU도 연산 장치이므로 그래픽 처리를 할 수 있다. 다만 우리의 CPU는 기본적으로 문서 작업 소프트웨어, 메신저 소프트웨어, 웹 브라우저 등 다양한 소프트웨어의 명령을 가리지 않고 처리하는 것에 목적을 맞추어 설계되어 있다.


이에 반해 도형이나 빛 효과 등의 그래픽 요소는 ‘반복적으로 빠르게’ 처리되어야 하는 대상이다. 따라서 시스템 설계상 다용도 목적의 연산 장치를 사용하는 것보다 단순 계산에 특화된 연산 장치를 사용하는 것이 더 효율적이다. 이러한 배경에서 GPU가 탄생했다. GPU는 CPU에 비해 훨씬 많은 소형 연산 장치를 가지고 있어 한정적이고 반복적인 계산에 매우 강력하다.


흔히 우리는 IT 용어로 병렬 처리(Parallel Processing)라는 말을 접할 수 있다. 병렬 처리란 GPU와 같이 다수의 소형 연산 장치가 연결된 장치가 사용하는 처리 방식으로 다수의 연산 장치가 하나의 프로그램 상에서 요구되는 작업(Task)을 동시에 처리하는 방법이다. 컴퓨터에서는 핵심 연산 장치의 기준으로 코어(Core)라는 용어를 쓰는데 최근 대부분의 CPU들 또한 2개 이상의 코어를 가지고 있으므로 병렬 처리가 가능하다고 볼 수 있다. 하지만 GPU는 수백 개에서 수천 개의 소형 코어를 가지고 있으므로 병렬 처리의 정도가 CPU에 비해 훨씬 크다고 볼 수 있다.


기본적으로 반복적이고 제한적인 처리를 필요로 하는 그래픽 요소는 병렬 처리를 이용해 수행하는 경우가 훨씬 빠르다. 더 자세히 이해하기 위해 실생활의 예를 들어보자. 우리가 한 달에 2,000만 원을 임금으로 지출할 수 있는 사장이라고 가정해보자. 이 때 우리는 단순 노동자 10명을 고용하여 200만 원씩 주는 방법과 고급 노동자 2명을 고용하여 1,000만 원씩 주는 방법을 고려할 수 있다. 이 때 결정 요인은 당연히 ‘무엇을 만들까’이다. 만약 사장이 하고자 하는 사업이 공장 부품 조립이나 옷감 제조 등이라면 당연히 단순 노동자를 여러 명 고용하는 것이 효율적이다. 반면에 그래픽 게임을 만들고자 한다면 당연히 고급 전문 인력을 고용해야 할 것이다.




[그림 2] 경영인이 한정된 자원으로 노동자를 선택하는 과정


위 예시와 같이 제조 공장을 만들 때는 단순 노동 인력을 다수 고용하는 것이 보다 효율적일 것이다. 사장이 ‘무엇을 만들까’ 고민하는 것은 우리가 ‘어떤 소프트웨어를 사용할까’ 고민하는 것과 같다. 채굴 소프트웨어는 지난 시간까지 배웠듯이 변수(Nonce) 값을 구하기 위해 무작위의 데이터에 대해서 해시(Hash) 연산을 반복적으로 수행하는 프로그램이다. 이는 연산 장치에게 특별하고 변칙적인 연산을 요구하는 것이 아니다. 오직 ADD, XOR 등의 기본 연산이 연달아 사용될 뿐이다. 따라서 당연히 저렴한 노동력, 즉 소형 연산 장치를 많이 사용하는 것이 더 효율적인 것이다. 채굴 소프트웨어 전용으로 GPU를 사용하는 핵심 아이디어는 바로 이것이다.


흔히 노트북으로 채굴을 하지 않는 이유도 이를 통해 이해할 수 있다. 노트북은 휴대성에 초점을 맞춘 컴퓨터이다. 언제 어디서나 엑셀(Excel)이나 파워포인트(Power Point) 등의 소프트웨어를 편히 실행할 수 있도록 해준다. 당연히 채굴과 같은 반복적 수학 계산만을 수행하는 목적으로는 적합하지 않다. 그러므로 보통 채굴에는 고성능 그래픽 카드를 탑재한 데스크톱 컴퓨터를 사용한다. 더불어 그래픽 카드 여러 대를 한 번에 묶어 병렬 처리를 극대화하여 채굴하는 것이 일반적이다. 물론 이번 강좌에서는 간단히 채굴을 실습하는 것이 목적이므로 일반적인 가정용 PC에서도 누구나 쉽게 실습해볼 수 있는 방법을 이용할 것이다.


이제 실질적으로 그래픽 카드에 따른 채굴 성능을 확인해보자. 확실히 채굴을 할 때 효율성이 높은 그래픽 카드를 사용하는 것이 좋겠지만 고성능의 그래픽 카드가 없는 독자들도 일단 실습은 해 볼 수 있으므로 따라오기 바란다. 일반적으로 채굴 성능은 1초에 얼마나 많은 해시 연산을 수행하는 지를 의미하는 해시 비율(Hash Rate)을 기준으로 비교할 수 있다. 그래픽 카드에 따른 해시 비율은 다음의 두 웹 사이트에서 보기 쉽게 제시하고 있다.


1) Buriedone(https://www.buriedone.com/hashrates.html)

2) Mining Calculator(https://miningcalc.kr/)


한 번 채굴 계산기(Mining Calcualtor) 사이트에 들어가서 다음과 같이 Nvidia 회사의 1060 그래픽 카드에 ‘1장’을 넣어보자. 실제로 GTX 1060 그래픽 카드는 채굴용으로 가장 많이 사용되고 있는 모델이다. 한 때는 세계적으로 상당수의 채굴 참여자들이 대량으로 GTX 1060 모델을 구입하는 통에 전국 대부분의 전자제품 매장에서 품절된 적도 있었다.




[그림 3] 채산성을 비교해주는 채굴 계산기(Mining Calculator) 웹 사이트


위와 같이 그래픽 카드의 개수를 입력하고 엔터(Enter)를 쳐보면 채산성 정보가 나온다. 저자가 원고를 작성하고 있는 2018년 3월 4일 오전 1시를 기준으로 했을 때 ‘이더리움(Ethereum) 1년 예상 수익’은 620,393원이다. 이러한 예상 수익은 어떠한 기준으로 도출되는 것인지 알아보자. 수익 공식은 기본적으로 ‘수익 = 채굴하는 암호화폐의 가치 – 전기세’다. 일반적으로 GTX 1060은 시간당 90W의 전력을 소모하고, 이더리움의 해시를 초당 23,000 번 계산할 수 있다.


채굴되는 이더리움의 개수는 특정 시점의 이더리움 채굴 난이도(Difficulty)에 따라 달라지는데 현재 해시 비율이 23,000일 때 하루 보상 예상치는 0.0018 이더리움이다. 이를 거래소에서 판매하면 대략 1,700원의 한화를 얻을 수 있다. 이와 같이 암호화폐의 가치를 계산하는 것은 어렵지 않은데 채굴을 처음 시작하는 사람들은 전기세를 계산하는 부분에서 어려워하곤 한다. 사실 전기요금 또한 네이버에 ‘전기요금 계산기’를 검색해보면 별다른 어려움 없이 계산할 수 있다.


기본적으로 GTX 1060이 시간당 90W를 소모한다는 가정 하에 하루 전기 사용량은 2,160W이다. 한 달을 30일로 잡았을 때 한 달 내내 채굴 소프트웨어를 돌리면 64,800W가 소모된다. 이를 대략 65kW라고 잡았을 때 네이버에 검색해보면 다음과 같은 예상 전기요금이 나온다.




[그림 4] 네이버(Naver)의 전기요금 계산기 서비스


위 전기요금은 굉장히 저렴하게 산정된 것이다. 왜냐하면 전기요금은 기본적으로 누진세이므로 사용하면 사용할수록 눈덩이처럼 불어나기 때문이다. 일반적으로 가정집에서는 냉장고, TV, PC 등의 가전제품을 이용해 200kWh 정도를 사용한다. 따라서 가정집에서 한 대의 GTX 1060을 채굴에 사용한다고 했을 때는 265kWh 요금에서 200kWh 요금을 빼주어야 합당한 전기 요금이 나온다. 265kWh 요금은 36,920원이고 200kWh 요금은 17,690원이므로 약 2만 원에 해당한다. 물론 실제 가정에서는 일반적으로 세금 공제 혹은 혜택으로 조금 더 적게 낼 것이다.


따라서 GTX 1060 그래픽 카드 1대를 채굴에 사용하는 경우 대략 한 달에 3만 원 정도의 순수익을 벌어들일 수 있는 것이다. 그래픽 카드에 따른 전력 소모량을 더욱 자세히 알아보고자 한다면 하드웨어 배틀(Hardward Battle) 웹 서비스가 제공하고 있는 그래픽 카드 전력소모 차트 페이지(http://www.hwbattle.com/chart/chart_vgapw.php)를 이용하도록 하자.


채굴에 따른 코인별 수익 비교하기


앞선 절에서는 보다 채굴에 대한 원론적인 이야기를 다루었다. 컴퓨터의 성능에 대한 이론을 덮어 두고 당장 채굴을 시작하고자 한다면 가장 먼저 보아야 할 것은 단연 ‘채굴에 따른 코인별 수익 비교 차트’다. 최근 들어 세계적으로 채굴에 열풍이 불고 있는 시점에서 다양한 수익 비교 서비스가 등장했다. 대표적인 서비스는 왓투마인(http://whattomine.com/)이다.


해당 URL로 접속한 이후에 한 번 서비스를 사용해보자. 아까 전에 예시로 다루었던 GTX 1060을 의미하는 ‘1060’이라는 버튼이 위쪽에 보일 것이다. ‘1060’ 버튼의 왼쪽에는 해당 그래픽 카드의 개수를 넣을 수 있다. 우리는 1개 존재한다는 뜻으로 ‘1’을 넣어보자. 또한 ‘1060’ 버튼을 클릭해서 GTX 1060을 활성화시켜야 한다. 그리고 아래쪽에는 비용(Cost)을 입력하는 공간이 존재하는데 0.2를 넣어서 대략 1,000W에 200원이 든다고 설정해주자. 이제 계산(Calculate) 버튼을 누르면 페이지가 새로고침 되면서 코인별 수익이 계산되어 출력된다.




[그림 5] 왓투마인(What To Mine) 서비스 사용법


채굴 환경 및 전기세에 따라서 개인차가 존재하겠지만 2018년 3월 4일 현재 GTX 1060을 이용해 가정에서 얻을 수 있는 예상 수익은 대략 다음과 같다. 기본적으로 상단부터 하단까지 예상 수익이 높은 순서대로 암호화폐의 목록이 출력된다.




[그림 6] 왓투마인(What To Mine) 서비스 사용법


물론 위 암호화폐에 따른 수익 비교 테이블은 현재 암호화폐의 가격을 기준으로 계산된다. 따라서 실제로 채굴할 암호화폐를 선택할 때는 미래에 어떠한 암호화폐가 가치가 높아질지를 고려해야 한다. 이와 같이 채굴은 단순히 컴퓨터를 이용해 프로그램을 가동시키는 것이 아니라 다양한 요인을 고려해서 선택하는 과정이라고 할 수 있다.


이더리움 코인 채굴하기


이번에는 채굴 실습으로 이더리움 코인을 채굴해볼 것이다. 일반적으로 이더리움 채굴을 할 때는 마이닝 풀(Mining Pool)을 이용해 채굴한다. 지난 강좌에서 다루었듯이 마이닝 풀을 이용하여 채굴하면 자신이 투자한 컴퓨터 자원만큼 코인을 할당받을 수 있다는 점에서 안정적인 코인 채굴이 가능하다. 반면에 HTML 코인과 같이 가격대가 낮은 코인은 마이닝 풀을 사용하지 않고 단순히 채굴 소프트웨어를 가동시키는 경우가 더 많다. 비트코인이나 이더리움 등의 메이저 코인들은 마이닝 풀을 사용하지 않는 경우 사실상 1년에 하나개의 코인을 캘 가능성도 매우 희박하기 때문에 반드시 마이닝 풀을 사용해서 채굴에 참여하도록 하자.


대표적인 마이닝 풀 서비스는 마이닝 풀 허브 웹 사이트(https://miningpoolhub.com/)에서 제공하고 있다. 위 사이트에 접속한 이후에 회원가입 및 로그인을 해주면 다음과 같은 화면이 출력된다. 마이닝 풀 허브에는 이더리움 뿐만 아니라 상당수의 값비싼 코인들이 포함되어 있다. 대체적으로 가격대가 높은 코인들이 마이닝 풀을 이용해 채굴된다는 점을 기억하자.




[그림 7] 마이닝 풀 허브(Mining Pool Hub) 서비스


바로 위와 같이 왼쪽의 풀(Pool) 목록에서 이더리움(Ethereum)을 선택해보자.




[그림 8] 이더리움 풀(Ethereum Pool) 정보


위와 같이 이더리움 풀 정보 페이지로 접속하면 이더리움 채굴에 대한 자세한 정보가 기록되어 있다. 쉽게 말해 이더리움 마이닝 풀을 이용해 채굴하게 되면 풀에 포함되어 있는 컴퓨터 중 하나가 이더리움의 논스(Nonce) 값을 발견하는 경우 그 보상을 풀 전체로 나누어준다는 것이다. 채굴 서버는 세계 각지에 분포되어 있으며 우리는 아시아(Asia) 서버를 사용하면 된다.


이더리움 채굴 소프트웨어로 대표적인 것은 클레이모어(Claymore)다. 대다수의 이더리움 채굴자들이 이용하고 있으므로 다운로드 URL(https://bitcointalk.org/index.php?topic=1433925.0)에 접속해서 클레이모어 채굴기를 다운로드 해보자.




[그림 9] 클레이모어(Claymore) 채굴기 다운로드 경로


위 사이트는 대표적인 암호화폐 커뮤니티 사이트로 해당 게시물은 클레이모어 채굴기의 개발자가 작성한 글이다. 구글(Google) 드라이브의 다운로드 링크를 클릭해 들어가보자.




[그림 10] 클레이모어(Claymore) 채굴기의 최신 버전


위와 같이 파일 목록을 살펴보면 아래쪽에 최신 버전의 클레이모어가 있을 것이다. 일반적으로 채굴 소프트웨어는 윈도우(Windows)와 리눅스(Linux) 운영체제에서 구동시킬 수 있는데 자신의 운영체제에 맞는 버전을 사용하면 된다. 저자는 윈도우 환경이므로 압축 파일(.zip) 형태의 채굴 소프트웨어를 다운로드 받았다. 같은 날짜에 올라온 소프트웨어 프로그램 중에서 더 용량이 큰 것이 윈도우 소프트웨어이므로 잘 선택하여 다운로드할 수 있도록 한다.




[그림 11] 클레이모어(Claymore) 채굴기의 실행 파일


다운로드 이후에 압축을 풀어주면 start.bat 파일이 존재하는데 이 파일이 채굴 소프트웨어를 구동시키는 실행 파일이다. 위와 같이 마우스 우클릭 이후에 ‘편집(E)’ 버튼을 눌러주도록 하자. 배치 파일을 편집 기능으로 열어보면 내부에는 이해하기 어려운 문장들이 적혀 있을 텐데 이를 다 지워준 후 다음의 문장을 넣어주면 된다.


EthDcrMiner64.exe -epool asia.ethash-hub.miningpoolhub.com:20535 -ewal 아이디.워커 -eworker 아이디.워커 -esm 2 -epsw x -dpool stratum+tcp://hub.miningpoolhub.com:20550 -dwal 아이디.워커 -dpsw x –dcoin sc


위 명령어는 이더리움(ETH)과 시코인(SC)을 함께 캐도록 하는 명령어다. 여기에서 아이디(ID)로는 자신의 마이닝 풀 허브 아이디를 넣어주고, 워커로는 현재 채굴을 하려는 자신의 컴퓨터의 별칭을 넣어주면 된다. 여기에서 아이디만 제대로 기입해주면 정상적으로 채굴이 이루어지므로 아이디를 정확히 기입했는지 재차 확인할 수 있도록 하자.


EthDcrMiner64.exe -epool asia.ethash-hub.miningpoolhub.com:20535 -ewal ndb796.computer -eworker ndb796.computer -esm 2 -epsw x -dpool stratum+tcp://hub.miningpoolhub.com:20550 -dwal ndb796.computer -dpsw x –dcoin sc


저자의 마이닝 풀 허브 아이디는 ‘ndb796’이므로 위와 같이 넣어볼 수 있었다. 별칭으로 사용한 ‘computer’는 아무런 문자열이나 넣어준 것이다. 이제 이렇게 정확히 채굴자 정보를 기입한 이후에 저장(Ctrl+S)하고 나서 배치 파일을 실행해주면 된다.




[그림 12] 클레이모어(Claymore) 채굴기 실행 결과


클레이모어 채굴 소프트웨어의 실행 결과는 위와 같다. 저자는 가지고 있던 게이밍(Gaming) 노트북을 이용해 구동시켜보았다. 저자의 노트북에는 GTX 1060 그래픽 카드가 탑재되어 있으나 노트북이라는 하드웨어적인 제약 조건과 오버 클럭(Over Clocking)을 적용하지 않았다는 점에서 채굴 비율이 낮게 나오고 있는 것을 알 수 있다. 채굴 컴퓨터로는 적합하지 않은 것이다.




[그림 13] 마이닝 풀 허브에서 채굴 결과 확인하기


채굴된 코인은 이후에 마이닝 풀 허브 사이트에서 ‘모든 잔고’ 탭에 들어가면 확인할 수 있다. 저자가 대략 반나절 동안 클레이모어 채굴 소프트웨어를 가동시킨 결과 위와 같은 채굴 결과를 얻을 수 있었다. 전기 요금과 기회비용을 고려해보았을 때 전문적인 채굴 환경을 구축하지 않는 이상 채굴을 통해 수익을 창출하기는 쉽지 않은 것으로 판단된다. 그래도 어떤가. 집에서 남아도는 노트북이나 데스크탑으로 이더리움을 채굴하고 있다는 게 뿌듯하지 않은가. 취미삼아 부담되지 않는 비용으로 이더리움 채굴에 도전해보자.


비트웹(bitweb.co.kr) 객원필자 나동빈

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