블록체인의 개념

 

■ 블록체인이란?

 블록체인은 분산 데이터베이스 기술(Distributed Database Technology) 기술 중 하나 입니다. 기존에는 데이터가 발생되면 데이터를 중앙 서버에 저장하여 시스템을 운영하는 주체, 즉 금융 거래로 예를 들면 은행이 중앙에서 모든 데이터를 관리하고 통제합니다. 그러나 블록체인에서는 시스템 참여자들이 거래 내역에 대한 데이터를 직접 보관합니다. 즉 각 참여자들이 가진 데이터가 원본 데이터가 되는 것입니다. 따라서 참여자들은 중앙기관의 중앙 서버를 더 이상 필요하지 않게 되는 것입니다. 기존의 중앙 기관들이 신뢰를 제공했었는데, 블록체인이란 기술이 자신의 데이터와 거래대상의 데이터가 동일하다는 것과 데이터가 변조되지 않았다는 것에 대한 신뢰를 제공합니다. 블록체인에서는 데이터가 블록의 단위로 기록됩니다. 복수의 데이터를 넣어서 하나의 블록으로 만듭니다. 이 블록들은 해시값(이 부분에서 암호학이 쓰입니다.)을 통해 이어 붙이는 형태로 블록체인을 생성합니다. 

■ 블록체인과 기존 시스템의 차이

 블록체인은 암호학의 한 분야입니다. 각 블록과 블록 안에 있는 데이터들은 해시와 암호서명을 통해 보호됩니다. 때문에 임의적으로 변조가 사실상 불가능하다고 알려져있습니다. 비트코인 같은 경우에는 10분마다 블록이 생성된다고 알려져있습니다. 그리고 최근 나오는 신규 코인들은 블록 생성 주기가 점점 짧아지고 있습니다. 만일 해커가 해킹을 시도한다면 블록체인에 참가한 모든 개인의 원장에 접근하여 변조하는 과정을 거쳐야 됩니다. 이 과정이 현재의 기술력으로는 절대 불가능하다고 합니다. 따라서 특정한 서버나 여러 서버가 해킹을 당하더라고 시스템 유지에는 문제가 없습니다. 사실상 모든 참여자가 가지고 있는 데이터가 원본이기 때문에 가능한 시스템입니다. 이 부분이 기존의 시스템과 블록체인의 중요한 차이점입니다. 위에서 설명한 것처럼 지금 우리가 사용하고 있는 대부분의 시스템이 중앙통제 방식으로 구성되어 있습니다. 중앙통제 방식은 비용, 정보의 비대칭과 같은 문제점을 발생시킵니다. 블록체인 기술을 이러한 문제점을 해소할 수 있는 좋은 대안입니다.

■ 블록체인과 합의 알고리즘

 블록체인에서 또 다른 중요한 요소는 합의에 대한 알고리즘입니다. 합의 알고리즘이라고 불리는 이 알고리즘이 블록체인을 블록체인답게 만들어 줍니다. 만일 블록체인이 모든 데이터에 대한 거래 내역을 분산시켜 저장한다면 단순한 분산 데이터베이스로 끝날 것입니다. 그러나 블록체인은 설계 초기부터 기록되는 데이터에 대한 정의를 명확히 하여 상충되는 데이터가 존재하지 않도록 관리하여 데이터의 무결성을 유지합니다. 데이터 무결성이란 간단하게 말하면 데이터가 중복되지 않고, 정확성과 일관성을 유지하는 것을 말합니다. 무결성이 보장되지 않는다면 해당 시스템은 아무런 가치가 없습니다. 무결성 보장을 통해 블록체인에 속한 모든 참여자들은 무결성이 보증된 데이터를 이용할 수 있도록 데이터를 검증하고, 선별적으로 기록하는 역할을 하는 것이 합의 알고리즘입니다. 그리고 이 부분을 실행하는 것이 검증인(Validator)입니다. 

 합의 알고리즘은  블록체인의 핵심 개념인 P2P 네트워크를 구성하는 것이 가능하게 해줍니다. P2P 네트워크에서는 일정 시간마다 새로운 거래내역을 담은 신규 블록(Block)이 형성됩니다. 그리고 기존 블록에 계속 연결(Chain)되는 데이터베이스 구조를 갑니다. 그래서 블록 체인이라고 불립니다. 비트코인에서는 신규블록이 형성되면 암호값을 찾는 작업을 계속합니다. 그리고 암호값을 찾으면 각 블록이 연결되는 체인 형식을 가지는 것입니다. 이 구조에서는 이중지불(double spending)이 방지됩니다. 작업 증명(Proof of Work)을 도입하여 네트워크 참가자에게 거래 서비스 요청시 많은 자원을 소모하는 작업을 함께 수행할 것을 요구합니다. 이 부분이 네트워크에 대한 공격을 예방하고 거래 위변조 시도를 방지하게 됩니다. 

 블록체인에서 거래가 발생하는 것은 실물화폐를 주고 받는 것이 아닙니다. 기존의 중앙은행이 관리하는 화폐와 달리 온라인에서 화폐가 거래되는 것을 기록하게 됩니다. 거래가 발생할 때마다 해당 거래 기록에 대한 블록이 형성되고, 해시값을 찾는 작업을 통해 연결합니다. 그리고 모든 블록체인 참여자에게 새로운 거래 내역을 전송하여 거래의 유효성을 승인받고, 이러한 거래내역은 모든 참여자의 컴퓨터에 저장되는 형식입니다. 모든 참여자가 거래 원장을 가지는 것은 장단점이 있습니다.