블록체인 - 신뢰를 코드로 구현한 기술
블록체인이란
블록체인(Blockchain)은 거래 기록을 블록(Block) 단위로 묶어 체인(Chain) 형태로 연결한 분산 원장 기술입니다. 네트워크에 참여하는 모든 컴퓨터가 동일한 장부를 공유하므로, 특정 기관의 통제 없이도 데이터의 무결성을 보장할 수 있습니다.
가상화폐의 기반 기술이지만, 그 활용 범위는 금융을 넘어 다양한 분야로 확장되고 있습니다.
블록체인의 작동 원리
1단계: 거래 발생
사용자가 가상화폐를 전송하면 거래 정보가 네트워크에 전파됩니다.
2단계: 거래 검증
네트워크의 노드(참여 컴퓨터)들이 거래의 유효성을 검증합니다. 보내는 사람이 충분한 잔고를 가지고 있는지, 이중 지불은 아닌지 등을 확인합니다.
3단계: 블록 생성
검증된 거래들이 하나의 블록으로 묶입니다. 각 블록에는 이전 블록의 해시값이 포함되어 체인처럼 연결됩니다.
4단계: 체인에 추가
합의 알고리즘을 통해 블록이 확정되면 모든 노드의 장부에 동일하게 추가됩니다. 한번 추가된 블록은 변경할 수 없습니다.
블록의 구조
하나의 블록은 다음 정보를 담고 있습니다:
- 이전 블록 해시: 앞 블록과의 연결 고리
- 타임스탬프: 블록 생성 시간
- 거래 데이터: 포함된 모든 거래 정보
- 논스(Nonce): 합의 과정에서 사용되는 값
- 현재 블록 해시: 위 정보를 종합한 고유 식별자
블록 하나라도 변조하려면 그 이후의 모든 블록을 다시 계산해야 하므로, 사실상 위조가 불가능합니다.
합의 알고리즘
블록체인 네트워크에서 참여자들이 데이터의 유효성에 동의하는 방식입니다.
작업증명 (Proof of Work, PoW)
복잡한 수학 문제를 가장 먼저 푸는 채굴자가 블록을 생성합니다. 비트코인이 대표적입니다. 보안성이 높지만 에너지 소비가 크다는 단점이 있습니다.
지분증명 (Proof of Stake, PoS)
보유한 코인의 양과 기간에 비례하여 블록 생성 권한을 부여합니다. 이더리움이 2022년 PoW에서 PoS로 전환했습니다. 에너지 효율이 높습니다.
위임지분증명 (DPoS)
코인 보유자들이 대표 노드를 투표로 선출하여 블록을 생성합니다. 이오스(EOS) 등이 사용합니다. 처리 속도가 빠릅니다.
블록체인의 종류
| 종류 | 참여 | 대표 사례 | 특징 |
|---|---|---|---|
| 퍼블릭 | 누구나 | 비트코인, 이더리움 | 완전 탈중앙화, 투명 |
| 프라이빗 | 허가된 참여자 | Hyperledger | 빠른 속도, 기업용 |
| 컨소시엄 | 선정된 기관들 | R3 Corda | 기관 간 협력용 |
블록체인의 핵심 특징
탈중앙화
중앙 서버 없이 수천 개의 노드가 네트워크를 유지합니다. 단일 장애 지점이 없어 시스템 안정성이 높습니다.
불변성
한번 기록된 데이터는 수정하거나 삭제할 수 없습니다. 이 특성이 거래의 신뢰성을 보장합니다.
투명성
퍼블릭 블록체인의 모든 거래 기록은 누구나 조회할 수 있습니다. BitInsight의 온체인 분석 기능도 이 투명성을 활용합니다.
블록체인의 한계
- 확장성: 거래 처리 속도에 제한이 있음 (비트코인 초당 약 7건)
- 에너지 소비: PoW 방식의 높은 전력 사용
- 되돌릴 수 없는 거래: 실수로 보낸 거래를 취소할 수 없음
- 저장 공간: 모든 노드가 전체 데이터를 저장해야 함