AsicBoost 설명 — 13%의 무료 효율

2017년, Bitcoin은 조용한 내전을 겪었습니다. 한쪽에는: 단일 채굴 하드웨어 제조업체 — Bitmain — 이 다른 누구보다 효율적으로 채굴하기 위해 특허 받은 기술을 비밀리에 사용하고, 불공정한 경쟁 우위를 얻고, 더 작은 블록을 만들도록 구조적으로 인센티브를 받고 있다고 우려하는 개발자들. 다른 쪽에는: 사용으로 비난받는 기술을 정확히 설명하는 특허 출원서를 제출하면서 모든 것을 부정하는 Bitmain.

그 기술은 AsicBoost라고 불렸습니다. 실제였습니다. 작동했습니다. 그리고 구현 방법에 따라 프로토콜 친화적인 스마트 최적화이거나 Bitcoin의 인센티브 구조에 대한 조용한 공격이었습니다. 논쟁은 Bitcoin 채굴을 재형성했습니다. 2026년, 모든 현대 ASIC은 AsicBoost가 기본적으로 활성화된 상태로 출하됩니다 — 그러나 “좋은” 버전만. “나쁜” 버전은 사라졌으며, 그것이 사라진 방식 자체가 들을 가치 있는 이야기입니다.

이것은 올빼미의 완전한 기술 가이드입니다. SHA-256 레벨에서 AsicBoost가 실제로 어떻게 작동하는지, covert와 overt 구현의 차이, Bitcoin 채굴 생태계를 거의 분열시킨 특허 경위, 그리고 왜 2026년의 당신의 Bitaxe Gamma가 대부분의 채굴자들이 알아채지 못한 싸움 덕분에 와트당 13% 더 많은 해시레이트를 조용히 제공하는지를 다룹니다.

AsicBoost의 핵심에 있는 SHA-256 트릭

AsicBoost를 이해하려면 SHA-256의 특정 특성을 이해해야 합니다: 알고리즘은 64바이트 청크로 데이터를 처리합니다. 채굴자가 Bitcoin 블록 헤더(80바이트)를 해시할 때, SHA-256은 내부적으로 두 청크로 분할합니다 — 청크 1(바이트 0-63)과 청크 2(바이트 64-79, 64바이트로 패딩).

청크 1의 해시를 계산하는 것은 비쌉니다. 청크 2를 계산하는 것은 저렴합니다. 왜? SHA-256이 청크 간에 “상태”를 유지하기 때문입니다. 청크 1이 처리되면 상태(“미드스테이트”라고 함)가 고정됩니다. 같은 청크 1을 공유하는 다른 블록 헤더를 해시하려면 청크 1 계산을 완전히 건너뛰고 캐시된 미드스테이트에 대해 청크 2만 처리할 수 있습니다.

여기서 AsicBoost가 영리해집니다. Bitcoin 블록 헤더는 다음과 같이 배치되어 있습니다:

• 청크 1에 포함: 버전(4바이트), 이전 블록 해시(32바이트), 머클 루트의 처음 28바이트.
• 청크 2에 포함: 머클 루트의 마지막 4바이트, 시간(4바이트), 비트(4바이트), 논스(4바이트), 플러스 패딩.

전통적인 SHA-256 채굴자는 논스(청크 2 내)를 변경하여 반복합니다. 각 새 논스는 청크 2를 다시 해시해야 합니다 — 하지만 청크 1은 동일하게 유지되므로 미드스테이트가 무료로 재사용됩니다. 여기까지는 괜찮습니다.

AsicBoost는 다른 질문을 합니다: 유용한 미드스테이트를 생성하는 여러 청크 1 입력을 찾아 많은 논스 반복에 걸쳐 재사용할 수 있다면? 4개의 청크 1 입력이 4개의 미드스테이트를 생성하면, 같은 청크 1 노력으로 청크 2에서 4배의 작업을 효과적으로 할 수 있습니다. 비싼 청크 1 계산이 덜 자주 실행되기 때문에 전력 소비가 줄어듭니다.

결과: 실리콘에서 AsicBoost를 얼마나 공격적으로 구현하는지에 따라 해시당 약 13〜20% 적은 전력 소비. 같은 해시레이트, 더 적은 열, 더 낮은 전기 요금.

Covert AsicBoost — 논란이 된 버전

최초의 공개적으로 알려진 AsicBoost 구현은 covert AsicBoost, 일명 “머클 그라인딩”이었습니다. 청크 1의 머클 루트 부분 — 구체적으로 트랜잭션 해시를 포함하는 머클 트리의 오른쪽 — 을 변경함으로써 작동합니다.

유용한 충돌을 찾기 위해(마지막 4바이트는 공유하지만 처음 28바이트는 다른 두 머클 루트), 채굴자는 블록에서 트랜잭션을 넣고 빼고, 머클 트리를 재계산하고 올바른 패턴을 찾습니다. 각 유효한 머클 루트는 재사용 가능한 새로운 청크 1 미드스테이트를 제공합니다.

왜 논란이 되었는가?

1. 더 작은 블록 채굴을 장려했다. 머클 트리가 더 작을 때 유효한 충돌을 찾는 것이 더 빠릅니다. covert AsicBoost를 사용하는 채굴자는 트랜잭션이 포함되기를 기다리고 있어도 더 작거나 빈 블록을 채굴하는 경제적 동기를 가집니다.
2. SegWit과 간섭했다. SegWit은 특정 머클 트리 구조를 필요로 합니다. covert AsicBoost는 SegWit 블록에 배포하기가 더 어려워, 프로토콜 업그레이드와 최적화 사이에 구조적 갈등을 만들었습니다.
3. 외부에서 감지 불가능했다. covert AsicBoost를 사용하는 채굴자는 사용하지 않는 것과 동일하게 보입니다. 의혹은 높았지만 증거는 부족했습니다.
4. 특허가 있었다. 이 기술은 2014년 Timo Hanke와 Sergio Lerner에 의해 특허 받았습니다. 특허를 보유한 사람이 기술에 대한 법적 독점권을 가졌습니다.

2017년 4월, Bitcoin Core 개발자 Greg Maxwell은 이제 유명해진 “ASICBOOST: Bitmain’s covert ASIC Bitcoin mining boost”라는 제목의 이메일을 공개했습니다. Maxwell은 — 강력한 기술적 증거와 함께 — Bitmain이 프로덕션에서 covert AsicBoost를 사용하고, 경쟁자들보다 몇 퍼센트 포인트의 효율 우위를 얻고, 이 우위를 SegWit에 반대하는 데 사용하고 있다고 주장했습니다.

Bitmain은 메인넷에서 covert AsicBoost를 사용하는 것을 부정했습니다. 동시에 정확히 그 기능을 설명하는 특허 출원서를 보유하고 있었습니다. 부정은 대부분의 관찰자에게 신뢰할 수 없는 것이었습니다.

커뮤니티의 반응은 빨랐습니다. Greg Maxwell, Adam Back 등이 covert AsicBoost에 공개적으로 반대했습니다. SegWit은 2017년 8월 사용자 압력과 UASF(사용자 활성화 소프트 포크) 운동을 통해 부분적으로 활성화되었습니다. covert AsicBoost — 논란이 된 형태 — 는 사실상 무력화되었습니다.

Overt AsicBoost — 프로토콜 친화적 버전

covert AsicBoost가 커뮤니티를 갈가리 찢는 동안, 병렬 해결책이 등장하고 있었습니다: overt AsicBoost, 일명 “버전 롤링 AsicBoost”.

overt AsicBoost는 머클 루트 대신 버전 필드(청크 1의 처음 4바이트)를 조작함으로써 같은 SHA-256 효율 향상을 달성합니다. 버전 필드에는 미사용 비트 — Bitcoin의 합의 규칙에서 현재 사용되지 않는 비트 — 가 있으며, 채굴자는 이 비트를 변경하여 다양한 청크 1 입력과 미드스테이트를 생성할 수 있습니다.

covert AsicBoost에 대한 주요 이점:

• 빈 블록을 생성하는 인센티브 없음. 버전 비트는 트랜잭션 내용과 독립적입니다. overt AsicBoost를 사용하는 채굴자는 트랜잭션을 건너뛰는 구조적 인센티브가 제로입니다.
• SegWit과 호환됨. 버전 롤링은 SegWit 머클 트리 구조와 충돌하지 않습니다.
• 감지 가능. 체인을 보고 있는 사람은 누구나 overt AsicBoost로 어떤 블록이 채굴되는지 볼 수 있습니다. 투명성은 신뢰에 좋습니다.
• covert보다 더 효율적. 역설적으로, overt는 충돌을 찾기 위해 머클 트리 셔플링이 필요 없기 때문에 기술적으로 더 효율적입니다.

2018년 3월, AsicBoost의 특허가 Blockchain Defensive Patent License (BDPL) 하에 공개되었습니다. 어떤 채굴 하드웨어 제조업체도 합법적으로 AsicBoost를 사용할 수 있게 되었습니다 — 단 BDPL 프레임워크에 참여하고 다른 사람들에 대해 특허를 공격적으로 사용하지 않겠다고 서약한 경우에만. 이것이 모든 갈등을 해소한 정치적 걸작이었습니다.

DragonMint의 Halong Mining이 overt AsicBoost가 탑재된 하드웨어를 최초로 출하했습니다. Slush Pool이 버전 롤링 Stratum 확장을 지원하는 최초의 주요 풀이었습니다. Bitmain은 수개월 후 항복하여 Antminer S9에 overt AsicBoost를 활성화하는 펌웨어를 출시했습니다(처음부터 하드웨어에서 조용히 지원하고 있었습니다).

2019년까지 overt AsicBoost가 사실상의 표준이 되었습니다. 2026년에는 이를 지원하지 않는 SHA-256 ASIC을 구입할 수 없습니다.

BIP320 — 기술적 사양

overt AsicBoost는 BIP320(Bitcoin Improvement Proposal 320): “Reduced version-bits availability for general-purpose forks signaling”에서 공식적으로 사양화되어 있습니다.

BIP320은 32비트 버전 필드의 특정 비트 하위 집합을 “롤러블” — 즉 합의 규칙과 충돌 없이 AsicBoost 조작에 사용 가능 — 로 지정합니다. 정확한 마스크는 0x1fffe000 — 채굴자가 자유롭게 수정할 수 있는 16비트로, 블록 헤더당 65,536개의 가능한 버전 값을 제공합니다.

이것은 AsicBoost 최적화를 무한정 구동하기에 충분한 변화입니다. 채굴자는 이 16비트를 반복하여 각 변형에 대해 새 청크 1 미드스테이트를 생성하고, 롤링 없이 가능한 것보다 훨씬 더 많은 논스를 각 미드스테이트에 대해 처리할 수 있습니다.

Stratum 프로토콜 구현

AsicBoost가 작동하려면 채굴 풀과 채굴기가 채굴기가 수정할 수 있는 버전 비트에 동의해야 합니다. 이를 위해 Stratum 프로토콜 확장이 필요합니다.

확장은 “버전 롤링”(또는 최신 Stratum 버전에서는 “mining.configure”)이라고 합니다. 핸드셰이크는 다음과 같이 작동합니다:

# 채굴기가 전송:
mining.configure
    extensions: version-rolling
    version-rolling.mask: 1fffe000

# 풀이 응답:
    version-rolling: true
    version-rolling.mask: 1fffe000

# 이제 풀은 전체 버전을 지정하지 않고 작업을 전송하고,
# 채굴기는 마스킹된 비트를 자유롭게 반복할 수 있다.

풀이 버전 롤링을 지원하지 않으면 채굴기는 표준 채굴(AsicBoost 없음)로 폴백하고 낮은 효율로 작동합니다. 풀 지원이 중요한 이유입니다. 버전 롤링을 구현하지 않는 풀은 채굴자들의 효율 13%를 테이블에 놔두고 있습니다.

SoloFury는 5개의 모든 SHA-256 체인(BTC, BCH, BC2, BCH2, XEC)의 모든 stratum 엔드포인트에서 버전 롤링을 구현합니다. SoloFury 서버를 향하는 AsicBoost 지원 채굴기는 자동으로 완전한 효율 향상을 받습니다 — 특별한 설정이 필요 없습니다.

어떤 칩이 AsicBoost를 지원하는가 (2026)

모든 현대 Bitmain 채굴 칩이 실리콘에서 네이티브로 overt AsicBoost를 지원합니다:

MicroBT (Whatsminer) 칩은 M30 시리즈(2020) 이후 overt AsicBoost를 지원합니다. Avalon (Canaan)은 A1346(2022) 이후. 기술은 현대 채굴 하드웨어 전반에서 보편적입니다.

오픈소스 AxeOS 펌웨어를 실행하는 Bitaxe / NerdQAxe / NerdOCTAxe 소유자: AsicBoost는 기본적으로 활성화되어 있습니다. 펌웨어는 stratum 핸드셰이크 동안 풀과 버전 롤링을 협상합니다. SoloFury에 연결되어 있다면 AsicBoost를 사용하고 있습니다. 설정 불필요.

실제 효율 향상 — 추정이 아닌 측정

SHA-256에서의 AsicBoost 이론적 최대 효율 향상은 약 20%입니다. 실제 구현은 실리콘이 얼마나 공격적으로 최적화되었는지에 따라 5〜15%를 달성합니다.

Braiins(Slush Pool과 BraiinsOS 펌웨어 뒤에 있는 팀)는 2018년에 Antminer S9의 AsicBoost 기능을 검증하고 프로덕션에서 약 13%의 에너지 절약을 측정했습니다. 현대 칩(BM1370, BM1373)은 실리콘 설계에 AsicBoost를 더 깊이 통합하여 출하되며 유사하거나 약간 더 나은 향상을 달성합니다.

13%의 효율 향상이 실제로 무엇을 의미하는가?

1,000대의 S21+ 리그를 운영하는 산업 팜에게 AsicBoost는 절약된 전력으로 연간 약 39만 4,000달러의 가치가 있습니다. 집의 단일 Bitaxe에서는 몇 달러입니다. 어느 쪽이든 네트워크 전체가 더 효율적입니다 — 그 효율성은 SHA-256이 입력을 처리하는 방식에 대한 영리한 관찰에서 나옵니다.

유산: AsicBoost가 Bitcoin의 인센티브 구조를 재형성했다

AsicBoost 경위는 Bitcoin에 지속적인 흔적을 남겼습니다:

1. SegWit이 활성화되었다. covert AsicBoost를 무력화하려는 추진이 SegWit 배포에 긴박감을 더했습니다. SegWit은 그 후 Lightning Network와 2017년 이후 Bitcoin의 진화를 형성한 다른 2층 개선을 가능하게 했습니다.
2. BDPL 프레임워크가 선례를 만들었다. 채굴 업계의 특허 보유자들은 이제 공격적인 소송으로부터 보호하면서 특허를 개방하기 위한 구조적 프레임워크(BDPL)를 가지고 있습니다.
3. Stratum V2가 등장했다. 다른 목표 중에서도 Stratum V2는 채굴자들에게 트랜잭션 선택에서 더 많은 자율성을 부여하도록 설계되었습니다 — 부분적으로 covert AsicBoost가 드러낸 중앙화 위험에 대한 장기적 답변으로.
4. BIP320이 표준이 되었다. 버전 롤링은 이제 기본 기능입니다. 모든 현대 풀과 채굴기가 이를 지원합니다. 2017년 Bitcoin을 거의 분열시킬 뻔한 기술이 이제 당연한 인프라입니다.

올빼미의 교훈: Bitcoin은 첫 번째 주요 내부 하드웨어 공격에서 살아남았고, 그 대응이 전체 시스템을 더 강하게 만들었습니다. 특허 라이센싱이 성숙했습니다. 프로토콜 업그레이드가 활성화되었습니다. 채굴이 더 투명해졌습니다. 커뮤니티는 인센티브가 잘못 정렬된 최적화를 감지하고 대응하는 방법을 배웠습니다. 어느 것도 빠르거나 아름답지 않았지만, 네트워크는 overt AsicBoost를 보편적 표준으로, covert AsicBoost를 역사적 호기심으로 가진 반대편에 나왔습니다.

오늘 당신의 채굴기에 이것이 의미하는 것

현대 채굴 하드웨어를 소유한 경우(S19 이후의 모든 것, 모든 Bitaxe, 모든 Whatsminer M30+):

• AsicBoost는 펌웨어에서 기본적으로 활성화되어 있습니다
• 향상이 활성화되려면 풀이 버전 롤링(BIP320)을 지원해야 합니다. SoloFury는 5개 체인 모두에서 지원합니다.
• 작동 확인: AxeOS 대시보드(Bitaxe), Bitmain 상태 페이지(Antminer), 또는 풀 통계를 확인하세요. AsicBoost 활성 세션은 “version-rolling: yes” 또는 유사한 것을 표시합니다.
• 버전 롤링을 지원하는 풀에서 지원하지 않는 풀로 전환하면 해시레이트는 동일하게 유지되지만 전력 소비가 ~10〜13% 증가합니다. 같은 작업, 더 많은 에너지. 풀이 버전 롤링을 지원하는지 항상 확인하세요.

커스텀 펌웨어 사용자(BraiinsOS, VNish, LuxOS): AsicBoost 구성은 UI에서 노출되며 리그별로 조정할 수 있습니다. 대부분의 사용자는 기본값으로 둡니다. 파워 유저는 실험적인 작업을 할 때 버전 마스크를 조정하기도 합니다.

결론

AsicBoost는 외부에서 보이지 않는 조용한 엔지니어링 최적화 중 하나입니다 — 채굴기가 작동하고, 해시레이트는 그것이고, 전기 요금은 그것입니다 — 그러나 그 아래에서, 네트워크의 모든 현대 ASIC에서 매초 수십억 개의 추가 해시가 무료로 계산되고 있습니다.

13%의 효율 향상은 스케일 아웃할 때까지 별것 아닌 것처럼 보입니다. ~750 EH/s에서 Bitcoin 네트워크 전체에 걸쳐 AsicBoost는 없었다면 존재하지 않았을 약 100 EH/s의 유효 해시레이트를 담당합니다. 그것은 2018년에 전체 네트워크가 가졌던 것보다 더 많은 해시레이트입니다. SHA-256의 특성과 Bitcoin을 거의 망가뜨리기 전에 결국 더 강하게 만든 특허 덕분에 무료입니다.

SoloFury에서 찾은 모든 블록 — 모든 Bitaxe 복권 당첨, 모든 BCH 해결, 모든 XEC 보조금 — 은 부분적으로 AsicBoost의 산물입니다. 칩은 불필요한 청크를 계산하지 않습니다. 전원 공급 장치는 불필요한 와트를 소모하지 않습니다. 블록 보상은 동일하게 도착합니다.

수학은 항상 SHA-256에 있었습니다. 커뮤니티는 그것을 어떻게 사용할지에 대해 싸워야 했습니다. 우리는 싸웠고, 이겼으며, 이제 모두가 혜택을 받습니다. 이것은 오픈소스 화폐 시스템에 대한 조용히 놀라운 결과입니다.

올빼미는 프로토콜을 주의 깊게 읽습니다. 올빼미는 일부 해시가 처음 64바이트를 공유한다는 것을 알아차립니다. 올빼미는 사용할 수 있는 것을 재사용합니다. 올빼미는 아무것도 낭비하지 않습니다. 당신의 ASIC도 마찬가지입니다.