비트코인 6컨펌은 왜 ‘완전한 확정’이 아닐까

비트코인 전송 화면의 ‘1컨펌’은 거래를 영원히 되돌릴 수 없다는 뜻일까. 이 글은 장부가 잠깐 갈라질 때 거래가 어떻게 자리 잡는지와 6컨펌의 계산만 다룬다. 읽고 나면 확정과 확정에 가까워지는 상태를 구분할 수 있다.

AI에는 이렇게 물었다

먼저 질문을 잘게 나눠 이렇게 시켰다.

“비트코인의 1컨펌과 6컨펌을 설명해 줘. 두 채굴자가 동시에 블록을 만들었을 때 장부가 어떻게 정리되는지, 과거 거래를 바꾸려는 공격자가 무슨 계산을 다시 해야 하는지, 6컨펌의 실패 확률은 어떤 가정에서 나오는지도 구분해 줘.”

답은 짧았다. 1컨펌은 거래가 한 블록에 실렸다는 뜻이고, 6컨펌은 그 위로 블록이 더 쌓여 되돌릴 가능성이 작아진 상태다. 절대적인 완료 표시는 아니다. 이후에는 이 답을 장부 구조와 계산식으로 확인한다.

1컨펌 뒤에도 장부가 바뀔 수 있나

두 채굴자가 거의 동시에 유효한 블록을 찾으면 노드마다 먼저 받은 블록이 달라질 수 있다. 장부가 잠시 두 갈래가 되는 셈이다. 갈래는 생긴다.

다음 블록이 어느 한쪽에 먼저 붙으면 누적 작업량이 더 큰 사슬이 기준 장부가 된다. 짧아진 갈래의 거래는 곧바로 사라진다고 단정할 수 없다. 다른 거래와 충돌하지 않았다면 멤풀로 돌아가 새 블록을 기다릴 수 있다.

이중지불은 결과가 다르다. 같은 미사용 거래 출력, 즉 UTXO를 서로 다른 두 거래가 동시에 쓰려 할 때 기준 사슬에 포함된 거래만 유효하게 남는다. 짧은 갈래에 있던 충돌 거래는 실패한다. 1컨펌이 결제 완료와 정확히 같은 말이 아닌 이유다.

오래된 거래를 고치기 어려운 까닭은 무엇인가

각 블록에는 바로 앞 블록의 해시가 기록된다. 과거 거래 한 줄을 바꾸면 해당 블록의 해시가 달라지고, 다음 블록에 적힌 값과 맞지 않는다. 연결이 끊긴다.

공격자는 수정한 지점부터 작업증명을 다시 계산해야 한다. 그사이 정직한 채굴자들도 새 블록을 계속 쌓는다. 공격 사슬은 과거 계산을 복구하는 데서 끝나지 않고 움직이는 기준 사슬까지 따라잡아야 한다. 뒤집을 지점이 깊을수록 출발선이 멀다.

6컨펌의 확률은 어떻게 계산하나

백서의 계산은 공격자가 전체 계산력에서 차지한 비중을 q, 정직한 비중을 p=1-q, 정직한 사슬이 앞선 블록 수를 z로 둔다. 공격자가 그동안 발견할 블록 수는 평균이 λ=z(q/p)인 푸아송 분포로 계산한다.

따라잡을 확률은 다음 식으로 다시 구할 수 있다.

P = 1 - Σ[k=0..z] { e^-λ × λ^k / k! × [1 - (q/p)^(z-k)] }

이 값은 과거 거래 표본을 센 통계가 아니라 백서 11절의 조건부 모형이다. 조사 기간과 표본 수는 적용되지 않는다. 판정 기준은 공격 사슬이 정직한 사슬을 따라잡는 사건이다. 공격 비중을 q=0.10으로 놓으면 z=5의 결과는 약 0.0914%다. 같은 식에서 z=6은 약 0.0243%로 낮아진다.

블록 간격의 목표값인 10분을 단순 적용하면 6컨펌은 약 1시간에 해당한다. 이 시간도 실측 표본의 평균이 아니라 프로토콜의 목표 간격을 곱한 값이다. 실제 도착 시간은 흔들린다.

계산에서 빠진 위험은 무엇인가

이 모형은 공격자의 계산력 비중이 일정하고 각 블록 발견이 독립적이라고 가정한다. 네트워크 단절, 소프트웨어 결함, 거래소 내부 처리 지연은 계산에 들어가지 않는다. 개인키 유출도 별개다.

공격 비중이 커지면 결과도 달라진다. q가 p 이상인 조건에서는 이 모형이 가정한 장기 추격 성공 확률이 1에 가까워진다. 반대로 비중이 작아도 확률은 정확히 0이 되지 않는다. 그래서 필요한 컨펌 수는 결제 규모와 수취처의 위험 기준에 따라 달라질 수 있다.

확인 당시 알 수 있는 정보는 거래가 들어간 블록, 현재 기준 사슬의 높이, 그 위에 쌓인 블록 수다. 이후 사슬이 갈라지거나 공격자가 따라잡는 일은 사후 결과다. 둘을 섞으면 6컨펌을 보증서처럼 오해하기 쉽다.

컨펌 수에서 무엇을 읽을 수 있나

컨펌은 거래가 기준 사슬 안에서 얼마나 깊어졌는지를 나타낸다. 숫자가 늘수록 과거 블록을 다시 계산해야 하는 부담도 커진다. 이것이 확인 가능한 범위다.

다만 컨펌 수는 개인키 보관 상태나 거래 상대의 신용을 보여 주지 않는다. 블록 탐색기에 거래가 찍혔다는 사실과 출금 서비스를 운영하는 업체가 안전하다는 판단도 서로 다르다. 장부의 확정성과 보관 위험은 따로 봐야 한다.

남는 질문은 계산력이 갑자기 줄었을 때 블록 간격이 어떻게 회복되는가이다. 난이도 조정의 계산과 장부 공간을 둘러싼 수수료 시장은 『비트코인의 모든것』 2장 「원장의 작동」에서 이어서 확인할 수 있다.