블록체인 쉽게 이해하기

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블록체인이란?

 

2008년, 익명의 개발자는 정부나 은행이 개입하지 않아도 개인이 빠르고 안전하게 거래할 수 있는 화폐를 만드는 시스템을 구현하는 논문을 발표했습니다. 이 논문을 기반으로 우리가 아는 비트코인이 만들어졌고, 블록체인이라는 기술이 대중에게 알려지게 되었습니다.

블록체인은 데이터를 담은 블록(block)이 사슬 형태로 연결된 분산원장을 만드는 기술입니다. 시간 순서로 데이터가 기록된 블록을 쌓고, 이 블록을 여러 사람들이 공유하면서 정보의 신뢰성을 증명할 수 있게 하는 기술이 블록체인인데요. 단어 하나하나를 뜯어보면 조금 더 쉽게 블록체인을 이해할 수 있습니다.

 

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먼저 블록(block)을 살펴보겠습니다. 위의 그림에서처럼, 정해진 시간마다 하나의 블록이 만들어집니다. 만들어진 블록에는 이전 블록의 모든 내용이 하나의 암호로 변환(이전해시)되어 저장되고, 정해진 시간 동안 일어난 모든 거래들이 암호화(루트해시)되어 더해집니다. 그럼 한 블록에는 이전 블록의 내용과 이번 블록에서 일어난 모든 거래가 담기겠죠?

이렇게 블록이 계속 만들어지면서 사슬 형태의 원장(거래 내역이 모두 기록되어 있는 기록장)이 만들어집니다. 그런데 이 원장은 누구 한 명이 가지고 있는 것이 아니라, 이 블록체인 네트워크에 참여하는 모든 사람이 각자 하나씩 들고 있습니다. 그래서 "분산"원장이라고 부르는 것이죠.

각자가 장부를 하나씩 가지고 있기 때문에, 각 블록마다 일어난 거래는 네트워크 참여자들이 다수결로 이 거래가 진짜인지 검증합니다. 다수결을 넘지 못한 거래는 거짓으로 판명되어 다음 블록이 만들어질 때 반영되지 않고 탈락합니다.
예를 들어 100명이 참여한 블록체인 네트워크에, "A가 B에게 천원을 송금했다"는 내용을 기록한다고 해볼겠습니다. 그러면 51명이 넘는 사람들이 가진 분산원장에 "A가 B에게 천원을 송금했다"는 사실이 기록되어 있어야 합니다. 다수결이 넘었기 때문에 이 거래는 사실로 증명된 것입니다. 그리고 다음 블록에는 이 사실로 증명된 거래들만 담기게 됩니다.

블록체인의 특징  

 

탈중앙화

 

앞서 A가 B에게 천원을 송금했다는 사실은 원래는 은행이라는 기관이 바로 확인할 수 있습니다. 그러나 블록체인은 중앙관리자 없이도 신뢰성 있는 검증 방법을 만들기 위해 등장한 기술입니다. 그래서 블록체인에서는 은행 같은 중앙관리자가 없습니다. 대신 네트워크에 참여한 100명이 다수결로 이 거래를 기록하고 검증하죠. 이와 같은 블록체인의 특성을 "탈중앙화"라고 합니다.

 

투명성

 

블록체인 네트워크에 참여한 모두는 네트워크상에서 어떤 거래가 일어났는지 확인이 가능합니다. 뿐만 아니라 이전에 일어났던 거래들도 모두 볼 수 있죠. 내가 지금 가진 블록과 다른 사람이 가진 블록이 똑같이 생겼다면, 내 블록에 기록된 모든 정보가 다른 사람의 것과 같다는 뜻이니 말입니다.

 

보안성

 

누군가 지금 장부에 거짓 거래를 올리거나, 임의로 조작을 하게 되면 내가 가진 장부와, 다른 사람들이 들고 있는 장부의 내용이 달라집니다. 그러면 조작된 장부는 효력을 잃습니다. 블록체인에서 거래 내용을 조작하려면 참여자 과반수 이상의 기록을 조작해야 하는데, 이를 위해서는 너무 많은 연산 능력이 필요해 현재 컴퓨터 기술로는 불가능합니다.

 

블록체인의 비효율성은 단점

 

블록체인은 데이터가 쌓일수록, 그리고 네트워크 참여자가 늘어날수록 처리해야 할 연산량이 많아집니다. 데이터가 많아지고 네트워크 참여자가 늘어나면 해킹이 어려워지기 때문에 블록체인은 더욱 안전해지지만, 반대로 효율성은 낮아지는 것이죠. 블록체인 업계에서는 네트워크가 커지더라도 효율성이 상쇄되지 않도록 하는 알고리즘을 개발하기 위해 여러 시도가 이루어지고 있습니다.

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비트코인 채굴과 블록체인 관련사례

 

비트코인을 채굴하는 과정을 살펴보겠습니다. 비트코인 블록체인은 매 10분마다 새 블록이 생성되는데요. 새 블록이 생성되면 Nonce라고 하는 무작위 숫자가 지정됩니다. 그러면 채굴자는 비트코인을 채굴하기 위해서 Nonce보다 작은 숫자를 나오게 하는 랜덤 뽑기를 진행합니다. 어마어마한 시도 끝에 Nonce보다 작은 숫자를 뽑았다면 "정답을 맞췄다"라고 블록에 기록이 됩니다.

많은 사람들이 정답을 맞췄다면, 가장 빠르게 기록을 남긴 사람이 채굴자가 되는데요. 이 기록이 블록체인 네트워크에 참여한 51% 이상의 사람에게서 확인이 되면 채굴이 완료됩니다. 이 모든 과정을 "작업증명(Proof of Work, PoW)"이라고 합니다.

 

 

블록체인 요약정리

• 블록체인은 데이터가 담긴 블록을 시간에 따라 연속적으로 배치한 분산원장을 만드는 기술입니다.
• 블록체인은 "탈중앙화", "투명성", "보안성"을 특징으로 가지고 있습니다.
• 블록체인은 모든 거래들이 기록되기 때문에 네트워크가 커질수록 어마어마한 연산 능력이 필요하다는 단점을 갖고 있습니다.
• 블록체인은 가상화폐, NFT, 금융 거래, 부동산 거래 등에 활용되며 많은 산업의 모습을 바꾸고 있습니다.