블록체인 구조와 이론(아카하네 요시하루/아이케이 마나부 지음)

블록체인의 개념을 정리하는 데 도움이 되었다.

이 기술은 IOT를 비롯해 문서 공증, 수출입 분야, 금융 등 다양한 분야에 접목할 수 있을 것으로 예상된다.

블록체인은 비트코인 등 가상화폐의 기본 기술이다.

하지만 가상 화폐뿐만 아니라 다양한 분야에 응용할 수 있어 앞으로의 사회를 바꾸는 핵심 기술이 될 것으로 생각한다.

블록체인 기술은 서로 분산돼 있는 시스템 환경에서는 합의에 의해 거래의 데이터를 분산 복제해서 관리하게 되는 분산원장기술이며,

데이터의 삭제나 조작이 힘든 환경을 제공한다.

이런 특성으로 인해 시스템적으로 신뢰 기반의 투명한 거래 처리가 가능한 비즈니스 네트워크 환경이 가능해진다.

기사에서 거론되는 채굴(mining) 업자란 비트코인이라는 시스템의 유지를 담당하는 존재로,

그 활동의 재원은 시스템이 만들어내는 보상과 각종 수수료로 조달된다고 이해하면 된다...

채굴 업자는 블록 체인으로 연결되는 하나의 블록을 생성함으로써 보상을 받는다.

그 금액은 반감기 이전인 2016년 7월 이전(2012년 이후)에는 1블록당 25 BTC(비트코인 통화 단위)였다...

비트 코인은 10분에 1 블록을 생성할 수 있도록 만들어져 있기 때문에 10분에 25BTC=5,000달러를 채굴할 수 있다.

하루에 72만 달러의 보상을 모든 채굴 업자가 나눠 가지는 형태가 된다.

이를 연간으로 계산하면 2억 6,280만 달러, 한화로 3,000억원이 넘는다. 즉 연간 비용이 3,000억 원을 넘지 않으면 확실히 벌 수 있는 비즈니스다...

비트코인은 1초간 최대 7건의 거래를 할 수 있다고 알려져 있다... 하루에 최대 60만 건가량의 결재를 처리할 수 있다.

이 수치는 과연 어느정도이 규모일까. 하루에 60만 건의 거래를 처리할 수 있다면 한국의 중견 은행고 비슷한 처리량이라고 평가할 수 있을 것이다.

블록체인 기술은 비트코인을 구현하기 위해 만들어졌기 때문에 블록체인과 비트코인은 동시에 탄생했고, 같은 길을 걸어왔다고 할 수 있다...

비트코인은 2008년 11월 암호화 기술과 관련된 메일링 리스트에 사토시 나카모토라는 정체불명의 인물이 발표한 논문에서 시작됐다.

비트코인은 P2P 네트워크 상에서 구현한 최초의 가상화폐다.

개념적으로는 그 전부터 다양한 시도가 있었지만 실제 사용 가능한 수준까지 도달한 가상화폐는 비트코인이 최초다.

핀테크(FinTech)는 Financial과 Technology를 합친 조어로, 새로운 IT를 이용한 혁신적인 금융서비스를 일컫는다.

참여하고 있는 모든 시스템이 각자 원장 데이터를 보유하고 항상 공기화를 하는 것이 분산 원장이며,

이를 실현하기 위한 상태 공유와 합이 형성 방법 중 하나가 블록체인 기술이다.

블록체인의 특징

- 블록은 시간별로 정렬돼 있다

- 분산형 원장 구조다

비트코인은 거래를 블록체인에 등록하고 그것을 P2P 네트워크를 이용한 Proof of Work(마이닝:채굴)라는 작업으로 유지하는 시스템이다.

- 일정 기가 낸 올바르게 승인된 여러 거래 기록을 1개의 블록에 모으고 시간별로 연결한다.

- 비트코인은 올바른 거래 내역을 P2P 네트워크 시스템으로 유지하고 있다.

  P2P 네트워크는 각 멤버가 서로 거래 기록을 송수신해 버킷 릴레이 같은 형식으로 데이터를 확산시킨다.

  네트워크에 참가한 모든 참가자는 동일한 거래 기록을 보유한다.

- P2P 네트워크로 거래 기록을 수신한 참가자들은 수신받은 거래 기록을 승인하는 작업을 수행한다.

  승인은 거래 기록에 포함된 해결하기 어려운 계산 과제(Proof of Work)를 가장 빨리 해결한 참가자가 수행할 수 있고,

  그 대가 혹은 사례금으로 비트코인과 발신자가 설정한 송금 수수료를 받을 수 있다.

  무사히 승인됐다면 거래 기록은 정당한 기록으로 블록체인에 기록된다.

블록체인 기술 구성요소

- 블록체인 기술: 스마트 계약, 전자 서명/해시함수, 합의 알고리즘

- P2P 네트워크

합의 알고리즘이란 P2P 네트워크와 같이 정보 도달에 시간차가 있는 네트워크에서 참가자가 하나의 결과에 대한 합의를 얻기 위한 알고리즘이다.

블록체인은 각 노드에서 만든 블록의 정당성을 검토하고 네트워크 전체에서 공유하는 블록체인에 반영하기 위해 이 합의 알고리즘을 사용한다.

블록체인은 전자 서명에 의해 트랜잭션이 정당성을 보증한다.

여기서 말하는 '트랜잭션'은 비트코인을 예로 들면 '미소가 민우에게 10BTC를 송금함'이라는 거래이며,

다른 블록체인 기반 기술로 구현할 스마트 계약이라면 계약 조건에 맞았을 때 집행할 계약 내용이 된다.

보낸 사람만 알고 있는 비밀키로 암호문을 생성하기 때문에 그 암호문이 서명으로서의 의미를 가진다.

또한 그 서명을 검증하기 위한 공개키는 공개됐기 때문에 누구나 서명을 검증할 수 있다.

해시는 전자 서명과 마찬가지로 전자 데이터로부터 생성되는 값이다.

전자 서명과의 차이점은 생성된 해시는 다시 원래 데이터로 변환할 수 없다는 것이다.

전자 데이터로부터 해시를 만들 수는 있지만 해시로부터 원본 전자 데이터를 만들어내는 것은 불가능하다.

그리고 해시는 지문으로도 비유된다.

인간의 지문이 개인마다 고유한 것과 같이 해시도 전자 데이터의 내용마다 고유한 값을 가진다.

이 특성을 이용해 해시를 비교하면 전자 데이터의 위조 및 변조 여부를 확인할 수 있다.