블록체인이란?
블록체인은 종종 분산형 디지털 원장이라고 불리는 고유한 데이터베이스로, 전 세계에 분산된 컴퓨터가 데이터를 공동으로 관리합니다. 블록체인의 데이터는 블록 형태로 저장되고 암호화 기술을 통해 보호되며, 연대순으로 정렬됩니다.
블록체인의 가장 초기 모델은 1990년대 초반으로 거슬러 올라가는데, 당시 컴퓨터 과학자와 물리학자들은 암호화 기술을 사용하여 데이터 무결성을 보장했습니다. 이 연구는 많은 전문가와 열광자들에게 영감을 주었고, 궁극적으로 블록체인 기술을 기반으로 한 최초의 암호화폐를 만드는 데 이르렀습니다. 그 이후로 블록체인 기술의 응용 프로그램은 지속적으로 확장되었고, 점점 더 많은 사람들이 암호화폐를 사용하기 시작했습니다.
블록체인 기술은 주로 디지털 통화 거래를 기록하는 데 사용되지만 적용 범위가 광범위하며 다양한 유형의 디지털 데이터를 기록하는 데에도 사용할 수 있습니다.
블록체인에서 탈중앙화란 무엇인가?
블록체인의 분산화는 통제와 의사결정권이 정부나 기업과 같은 단일 기관이 보유하는 것이 아니라 사용자 간에 분산된다는 것을 의미합니다. 이 모델은 낯선 사람과의 협력이나 데이터 보안 및 무결성 보장이 필요할 때 특히 효과적입니다.
분산형 블록체인 네트워크에서는 데이터나 거래 흐름을 제어하는 중앙 기관이나 중개자가 없습니다. 대신 거래는 노드라고 알려진 분산된 컴퓨터 네트워크에 의해 검증되고 기록되며, 이들은 협력하여 네트워크의 무결성을 유지합니다.
블록체인 기술을 논의할 때, 그것은 종종 단순한 데이터베이스 이상입니다. 블록체인은 또한 암호화폐와 비대체 토큰과 같은 애플리케이션을 지원하여 사람들이 중앙 기관에 의존하지 않고도 협업하고 거래할 수 있도록 합니다.
블록체인은 어떻게 작동하나요?
본질적으로 블록체인은 두 당사자 간의 거래를 안전하게 기록하는 디지털 원장이며, 기록은 변경 불가능합니다. 거래 데이터는 전 세계적으로 분산된 전용 컴퓨터(노드) 네트워크에 의해 기록됩니다.
사용자가 다른 사용자에게 암호화폐를 보내는 것과 같은 거래를 시작하면 거래가 네트워크에 브로드캐스트됩니다. 각 노드는 디지털 서명 및 기타 거래 데이터를 검증하여 거래의 유효성을 확인합니다.
검증되면 거래는 다른 검증된 거래와 함께 블록 에 추가됩니다. 블록은 암호화 방법을 통해 상호 연결되어 블록체인을 형성합니다. 거래 검증 및 블록 추가 프로세스는 합의 메커니즘에 의존합니다. 합의 메커니즘은 네트워크의 노드가 블록체인의 상태와 거래의 유효성에 동의하도록 설계된 일련의 규칙입니다.
암호화는 블록체인에서 안전하고 투명하며 변조 불가능한 거래 기록을 유지하는 데 필수적입니다. 예를 들어, 해싱은 임의의 입력 데이터를 고정 길이의 문자열로 변환하는 필수적인 암호화 방법입니다.
블록체인에서 사용되는 해시 함수는 일반적으로 충돌 방지 기능이 있어 서로 다른 데이터가 동일한 해시 값을 생성할 확률이 극히 낮습니다. 또한 입력을 약간만 변경해도 출력이 크게 달라지는데, 이를 눈사태 효과라고 합니다.
해시 함수와 블록체인의 보안
비트코인에서 사용하는 SHA256 해시 함수를 예로 들면, 입력 데이터의 대소문자를 바꾸면 출력이 크게 변경됩니다. 해시 함수는 단방향이므로 해시 출력에서 원래 입력 데이터를 역공학하여 데이터 보안을 보장하는 것은 불가능합니다.
입력 데이터의 불변성
블록체인의 각 블록 에는 이전 블록 의 해시 포함되어 있어 견고한 체인을 형성합니다. 특정 블록 변경하려면 모든 후속 블록을 동시에 변경해야 합니다. 이는 기술적으로 어려울 뿐만 아니라 비용도 많이 듭니다.
공개키 암호화의 응용
블록체인에서 널리 사용되는 또 다른 암호화 기술은 공개 키 암호화로, 비대칭 암호화라고도 합니다. 이 기술은 사용자 간의 안전하고 검증 가능한 거래를 확립하는 데 도움이 됩니다.
작동 방식은 다음과 같습니다. 각 사용자는 고유한 키 쌍을 가지고 있습니다. 비밀로 유지해야 하는 개인 키와 공유할 수 있는 공개 키입니다. 사용자가 거래를 시작하면 개인 키로 서명하여 디지털 서명을 만듭니다. 다른 사용자는 보낸 사람의 공개 키를 사용하여 이 디지털 서명의 유효성을 확인할 수 있습니다. 이 방법은 개인 키의 합법적인 홀더 만 거래를 승인할 수 있고 누구나 공개 키를 사용하여 검증할 수 있으므로 거래 보안을 보장합니다.
투명도
블록체인의 또 다른 중요한 특징은 투명성입니다. 일반적으로 누구나 공개 블록체인 탐색기에서 거래 및 블록 정보를 포함한 모든 블록체인 데이터를 볼 수 있습니다. 예를 들어, 사용자는 네트워크에 기록된 모든 거래를 조회하여 발신자와 수신자의 식별자, 이체 금액 및 모든 관련 보유자에 대한 정보를 볼 수 있습니다. 또한 모든 과거 거래는 제네시스 블록 (Genesis Block) 으로 거슬러 올라갈 수 있습니다.
합의 메커니즘이란 무엇인가?
합의 메커니즘은 사용자 또는 컴퓨터가 분산 환경에서 조정할 수 있도록 하는 프로세스입니다. 일부 참가자가 실패하더라도 시스템의 모든 참가자가 사실에 동의할 수 있도록 보장합니다. 합의 메커니즘은 네트워크의 모든 노드가 원장의 동일한 사본을 가지고 모든 거래를 기록하도록 보장합니다. 거래를 검증하고 네트워크의 무결성을 유지할 중앙 기관이 없기 때문에 합의 메커니즘은 블록체인에 필수적입니다.
여러 노드가 블록체인 데이터의 사본을 저장함에 따라 데이터 일관성 및 악성 노드와 관련된 문제가 발생합니다. 이를 해결하기 위해 다양한 합의 메커니즘이 네트워크 노드가 합의 에 도달하는 방법을 지시합니다. 아래는 주요 합의 메커니즘 유형입니다.
작업 증명
작업 증명(PoW)은 많은 블록체인 네트워크에서 거래를 검증하고 블록체인의 무결성을 유지하는 데 사용되는 합의 메커니즘이며, 비트코인이 원래 채택한 메커니즘입니다.
PoW 메커니즘에서 채굴자 블록체인에 다음 블록 추가하기 위해 복잡한 수학 문제를 풀기 위해 경쟁합니다. 문제를 성공적으로 푼 첫 번째 채굴자는 암호화폐 보상을 받습니다. 이러한 수학 문제를 풀기 위해 채굴자 상당한 컴퓨팅 파워가 필요하며, 상당한 리소스와 에너지를 소모합니다.
예치(stake) 증명
예치(stake) 증명(PoS)은 작업 증명의 단점을 해결하기 위해 설계된 합의 메커니즘입니다. PoS 시스템에서 채굴자 수학 문제를 풀어 거래를 검증하고 새로운 블록을 추가하지 않습니다. 대신 네트워크에서 지분을 보유한 암호화폐의 양에 따라 검증자로 선정됩니다.
검증자와 합의 프로세스에서의 그들의 역할
검증자는 합의 프로세스에 참여하기 위해 일정량의 암호화폐를 담보로 보유해야 합니다. 검증자는 지분 자산을 기반으로 무작위로 선정되어 새로운 블록을 생성하고 거래를 검증합니다. 검증자는 새로운 블록을 생성하여 보상으로 거래 수수료를 받으며, 네트워크의 이익을 유지하도록 인센티브를 제공합니다.
기타 인기 있는 합의 메커니즘
작업 증명과 예치(stake) 증명 외에도 여러 가지 다른 합의 알고리즘이 있습니다. 일부 알고리즘은 두 가지의 특징을 결합하는 반면, 다른 알고리즘은 완전히 다른 접근 방식을 채택합니다.
위임된 예치(stake) 증명
위임 예치(stake) 증명(DPoS)은 예치(stake) 증명 메커니즘과 유사하지만 모든 검증자가 새로운 블록을 생성할 자격이 있는 것은 아닙니다. 이 메커니즘에서 토큰 보유자는 소수의 대표자를 선출하여 자신을 대신하여 새로운 블록을 생성합니다.
권한 증명
권한 증명(PoA) 메커니즘에서 검증자는 보유한 암호화폐의 양이 아니라 평판이나 신원에 따라 선택됩니다. 검증자의 신뢰성은 선택의 기준이지만 악의적인 활동에 관여하면 네트워크에서 제거될 수 있습니다.
블록체인의 장점
- 분산
블록체인의 분산적 특성은 단일 제어 지점이나 실패 위험을 없애 공격과 데이터 침해에 대한 방어에 더욱 안전하고 효과적입니다.
- 투명도
블록체인상의 거래는 모든 참여자가 볼 수 있으므로 거래 정확성을 추적하고 검증하는 것이 용이해집니다.
- 불변성
거래가 블록체인에 기록되면 변경하거나 삭제할 수 없습니다. 블록체인은 네트워크에 액세스할 수 있는 모든 사람이 확인할 수 있는 영구적인 거래 기록을 만듭니다. 이는 기존 시스템의 취소 가능한 거래 특성과 극명하게 대조됩니다.
- 고효율성
블록체인은 은행과 같은 중개자의 필요성을 없애므로 거래 과정이 더 빠르고 효율적입니다.
- 낮은 수수료
중개자를 없애고 프로세스를 자동화함으로써 블록체인은 거래 비용을 줄이고 기업의 운영 효율성을 개선할 수 있습니다.
- 신뢰할 수 없음
블록체인 기술은 거래 투명성을 달성하여 네트워크 참여자가 중개자에 의존하지 않고도 거래를 검증하고 확인할 수 있도록 합니다.
블록체인 네트워크의 종류
- 퍼블릭 블록체인
퍼블릭 블록체인은 누구나 접근할 수 있는 분산형 네트워크입니다. 이러한 네트워크는 일반적으로 오픈 소스이고 투명하여 사용자가 허가 없이 접근하고 사용할 수 있습니다. 비트코인과 이더리움과 같은 잘 알려진 많은 암호화폐가 이 범주에 속합니다.
- 프라이빗 블록체인
프라이빗 블록체인은 대중에게 공개되지 않으며 일반적으로 내부 목적으로 단일 엔터티(예: 회사)가 운영합니다. 이러한 블록체인은 허가된 환경에서 작동하며 데이터를 보고 쓰기 위한 규칙을 설정합니다. 프라이빗 블록체인은 분산화의 특성을 가지고 있지 않지만 여러 노드가 각자의 머신에 블록체인 사본을 유지하므로 분산될 수 있습니다.
- 컨소시엄 블록체인
컨소시엄 블록체인 은 퍼블릭 블록체인과 프라이빗 블록체인의 특징을 결합한 네트워크입니다. 이 모델에서 여러 조직이 공동으로 공유 블록체인을 만들고 관리합니다. 컨소시엄 구성원의 필요에 따라 이러한 네트워크는 개방형 또는 폐쇄형으로 구성될 수 있습니다.
누구나 블록을 검증할 수 있는 퍼블릭 시스템과 달리, 컨소시엄 블록체인 의 검증자는 단일 엔터티가 할당하는 것이 아니라 여러 동등한 참여자가 공동으로 수행합니다. 시스템의 규칙은 유연합니다. 체인의 가시성을 검증자에게만 제한하거나, 권한이 있는 사용자에게 공개하거나, 모든 사람에게 공개할 수도 있습니다. 검증자가 합의 에 도달할 수 있는 한, 규칙을 쉽게 조정할 수 있습니다. 참여자 대부분이 확립된 규칙을 준수한다면, 시스템 작동에 문제가 발생하지 않습니다.
- 블록체인의 활용
블록체인 기술은 아직 개발 단계에 있지만, 다양한 산업에서 잠재적인 응용 프로그램을 이미 입증했습니다. 현재 블록체인 기술의 주요 응용 프로그램은 다음과 같습니다.
- 암호화폐
블록체인 기술은 원래 암호화폐의 개발을 지원하기 위해 만들어졌는데, 암호화폐는 블록체인을 안전하고 분산된 원장으로 사용하여 거래를 기록합니다.
- 디지털 아이덴티티
블록체인은 안전하고 변조 불가능한 디지털 신원을 만드는 데 사용할 수 있으며, 개인 정보와 기타 민감한 데이터를 확인하는 데 도움이 됩니다. 이 애플리케이션은 개인 정보와 자산이 점점 더 온라인으로 이동함에 따라 특히 중요합니다.
- 투표
블록체인 기술은 분산되고 변조 불가능한 원장에 투표 정보를 기록함으로써 안전하고 투명한 투표 시스템을 구축하고, 선거 사기를 방지하며 투표 과정의 무결성을 보장할 수 있습니다.
- 공급망 관리
블록체인 기술은 공급망 내의 모든 거래를 기록하는 데 사용할 수 있습니다. 각 거래는 블록 형태로 블록체인에 기록되어 전체 공급망 프로세스에 대한 변경 불가능하고 투명한 기록을 생성할 수 있습니다.
- 스마트 계약
스마트 계약은 특정 조건이 충족되면 자동으로 작업을 수행하는 자체 실행 계약입니다. 블록체인 기술은 안전하고 분산된 방식으로 스마트 계약을 생성하고 실행하여 탈중앙화 애플리케이션(DAPPS) 과 탈중앙화 조직(DAO) 분야에서 상당한 잠재력을 보여줍니다.
결론
블록체인 기술은 거래를 기록하고 데이터를 저장하는 안전하고 투명한 방법을 제공하며, 디지털 세계의 신뢰와 보안을 강화하여 다양한 산업을 혁신할 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다.
피어투피어 거래를 가능하게 하든, 새로운 유형의 디지털 자산을 만들든, 탈중앙화 애플리케이션(DAPPS) 개발을 촉진하든, 블록체인 기술은 가능성으로 가득 찬 새로운 시대를 열어줍니다. 기술이 계속 성숙해지고 애플리케이션이 확장됨에 따라, 미래에는 더욱 혁신적이고 변혁적인 사용 사례가 등장할 것입니다.
부인 성명
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