[논문 리뷰] Interdependencies between Mining Costs, Mining Rewards and Blockchain Security

Pavel Ciaian, d’Artis Kancs외 1명|arXiv (Cornell University)|2021. 02. 16.

Blockchain Technology Applications and Security인용 수 6

한 줄 요약

이 논문은 작업 증명 암호화폐에서 채굴 비용, 채굴 보상 및 블록체인 보안 간의 이론적이고 실증적인 연관성을 수립한다. 2014–2021년 일일 데이터를 기반으로 한 자기회귀 분포지연 모형(ARDL)을 사용하여, 암호화폐 가격과 채굴 보상이 블록체인 보안 결과와 내생적으로 유의미하게 상관됨을 입증하며, 보다 높은 보상과 비용이 네트워크 보안을 강화하는 균형 관계를 확인한다.

ABSTRACT

This paper studies to what extent the cost of operating a proof-of-work blockchain is intrinsically linked to the cost of preventing attacks, and to what extent the underlying digital ledger security budgets are correlated with the cryptocurrency market outcomes. We theoretically derive an equilibrium relationship between the cryptocurrency price, mining rewards and mining costs, and blockchain security outcomes. Using daily crypto market data for 2014-2021 and employing the autoregressive distributed lag approach - that allows treating all the relevant moments of the blockchain series as potentially endogenous - we provide empirical evidence of cryptocurrency price and mining rewards indeed being intrinsically linked to blockchain security outcomes.

연구 동기 및 목표

• 작업 증명 블록체인에서 채굴 비용, 채굴 보상 및 블록체인 보안 간의 이론적이고 실증적 관계를 조사하는 것.
• 암호화폐 시장 결과, 예를 들어 가격과 보상이 디지털 레지스트리의 보안 예산에 어떻게 영향을 미치는지 분석하는 것.
• 내생적 시계열 데이터를 사용하여 채굴 보상, 채굴 비용 및 네트워크 보안 간의 균형 역학을 모델링하는 것.
• 채굴 보상과 비용이 시간에 따라 블록체인 보안 성과와 체계적으로 연관되어 있는지 평가하는 것.

제안 방법

• 암호화폐 가격, 채굴 보상 및 채굴 비용이 블록체인 보안 결과와 연결되는 균형 관계의 이론적 유도.
• 자기회귀 분포지연(ARDL) 모형을 적용하여 암호화폐 가격, 채굴 보상, 채굴 비용 및 보안 지표 등 모든 변수를 잠재적으로 내생적 변수로 간주하는 것.
• 다양한 암호화폐의 2014년부터 2021년까지의 일일 시장 및 블록체인 데이터를 활용하여 동적 상호의존성을 추정하는 것.
• 시계열 경제수학을 사용하여 채굴 비용, 보상 및 보안 지표 간의 장기 및 단기 관계를 실증적으로 추정하는 것.
• 보안 및 보상 역학의 탄력성을 평가하기 위해 정보 이론 및 시장 마이크로구조 프레임워크를 통합하는 것.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 작업 증명 시스템에서 채굴 비용과 채굴 보상은 블록체인 보안과 어떻게 내재적으로 연결되어 있는가?
• RQ2 암호화폐 시장 가격과 채굴 보상은 디지털 레지스트리의 보안 예산을 어느 정도 결정하는가?
• RQ3 채굴 보상, 채굴 비용 및 블록체인 보안 결과 간의 균형 관계의 성격은 무엇인가?
• RQ4 채굴 보상, 비용 및 보안 간의 역학은 내생적인가? 그리고 시간에 따라 어떻게 변화하는가?

주요 결과

• 연구는 채굴 보상, 채굴 비용 및 블록체인 보안 결과 간에 통계적으로 유의미한 장기 균형 관계가 존재함을 발견하였다.
• 암호화폐 가격과 채굴 보상은 실증적으로 블록체인 보안과 내재적으로 연결되어 있으며, 시스템 내에서 강력한 내생성 증거가 있다.
• ARDL 모형은 채굴 보상 증가가 보안 수준 향상으로 이어짐을 확인하며, 블록체인 보호의 경제적 인cent라이브 모델을 지지한다.
• 채굴 비용은 네트워크 보안의 핵심 결정요인으로 밝혀졌으며, 공인을 유지하기 위해 필요한 실제 자원 기여를 반영한다.