블록체인 기술은 네트워크에서 투명하게 정보를 공유할 수 있게 하는 기술(메커니즘, 시스템)입니다. 데이터가 연쇄적으로 연결된 블록 형태로 저장됩니다. 네트워크 참여자의 합의 없이 연결된 체인을 수정하거나 삭제할 수 없으며, 시간순서의 일관성을 보장합니다.
블록체인이란?
더 쉽게 설명하면 분산 컴퓨팅 기술을 기반으로 한 데이터 위변조 방지 기술입니다. P2P 방식을 사용하여 작은 데이터들이 사슬 형태로 무수히 연결되어 형성된 블록이라는 공간에 데이터를 저장합니다. 누구도 마음대로 수정이나 삭제할 수 없고, 변경 시 결과가 모두에게 전파되며, 기록되어 언제나 열람할 수 있습니다.
블록에는 이전에 전파되었던 모든 거래 내용이 저장됩니다. 블록은 발견된 날짜와 이전 블록에 대한 연결고리를 가지고 있으며 이러한 블록 집합을 블록체인이라고 합니다. 더 쉽게 설명하자면, 수많은 기록을 서로 엮어 한 묶음으로 만드는 기술입니다.
기존 전자화폐(온라인 뱅킹 등)로 거래할 때는 중앙 서버에 거래 기록을 보관하지만, 이 기술은 모든 사용자에게 거래 기록을 보여주며 서로 비교하여 위조 방지를 합니다.
블록체인이 중요한 이유
기존 데이터베이스를 사용한 기술은 금융 거래 등을 기록하는 데 몇 가지 단점이 있습니다. 예를 들어 부동산을 거래하면 돈이 교환되고 소유권이 이전됩니다. 판매자와 구매자 모두 개별적으로 금전 거래를 기록할 수 있지만, 이 기록은 신뢰할 수 없습니다. 판매자는 돈을 받고, 못 받았다고 거짓을 주장할 수 있고, 구매자는 돈을 주지 않고, 돈을 지급했다고 거짓 주장을 할 수 있습니다.
이런 문제를 방지하기 위해, 신뢰할 수 있는 중앙기관 같은 제3자가 거래를 감독하고 검증합니다. 부동산 거래 같은 경우, 은행이 중앙기관의 역할을 합니다. 이러한 거래 시스템은 거래를 복잡하게 하며, 중앙 데이터베이스가 손상되면 양쪽 모두에게 피해를 줄 수 있다는 단점이 있습니다.
블록체인은 이러한 문제를 막기 위해 탈중앙화된 변조 방지 시스템을 구축합니다. 부동산 거래의 경우, 판매자와 구매자에 각각 공유할 수 있는 원장을 생성합니다. 모든 거래는 양 당사자의 승인을 받아야 기록되며, 이 기록을 실시간으로 자동 업데이트됩니다. 만약 과거 거래를 훼손 시 전체 원장이 손상됩니다.
이러한 특성은 비트코인 같은 암호화폐나 디지털 화폐 등에 위조 방지 목적으로 사용됩니다.
활용 분야
가장 많이 알려진 분야는 비트코인을 필두로 하는 암호화폐, 가상화폐 분야입니다.그 다음 은행 및 증권 거래소에서 이 기술을 활용하여 온라인 결제, 계정, 시장 등을 관리합니다.
Singapore Exchange Limited는 이 기술을 사용하여 더욱 효율적인 은행 간 결제 시스템을 구축하였습니다.
미디어 분야에서 저작권 콘텐츠의 판매, 양도 등의 관리를 위해 Sony Music Entertainment Japan에서 이 기술을 도입하였습니다.
온라인 판매에서는 공급업체와 구매자 사이 상품 추적을 위해 Amazon은 이 기술을 사용하고 있습니다.
블록체인의 특징
가장 대표적인 특징은 탈중앙화, 불변성, 합의입니다.
탈중앙화
탈중앙화를 추구합니다. 기존 중앙 집중식에서 탈피하여 분산형 네트워크를 사용합니다. 모든 거래를 공유하므로 투명성을 보장하고 신뢰성을 높입니다.
불변성
거래를 임의로 수정하거나, 변경하거나 삭제할 수 없습니다. 데이터를 조작할 수 없습니다.
합의
거래 기록을 위해 참여자 동의에 관한 규칙을 설정합니다. 네트워크 참여자의 과반수가 동의하면, 새로운 거래를 기록할 수 있습니다.
블록체인 작동 원리
작동 원리의 간단한 예시는 다음과 같습니다.
1. 거래 기록
블록체인 거래는 네트워크 내 한 블록에서 다른 블록으로 거래 등의 변동이 있을 때 발생합니다. 이 거래를 기록하기 위해 다음과 같은 정보가 포함될 수 있습니다.
- 거래의 참여자는 누구인가?
- 거래 중에 어떤 일이 발생했나?
- 거래가 발생한 시간은?
- 거래가 어디서 발생했나?
- 거래가 발생한 이유는?
- 교환된 자산의 규모는?
2. 합의 도출
네트워크 내 참여자 대부분이 기록된 거래가 유효한지 동의해야 합니다. 네트워크 유형에 따라 합의 규칙이 다를 수 있으며, 이 규칙은 일반적으로 네트워크 시작 시 설정됩니다.
3. 블록 연결
참여자의 합의가 이루어지면 거래가 원장 페이지와 같은 블록에 기록됩니다. 해당 거래와 함께 암화화 해시도 새 블록에 추가됩니다. 이 해시는 블록을 연결하는 체인 역할을 하며, 블록의 데이터가 임의로 변경되면 해시 값도 변경되어 위조를 발견하는 데 사용됩니다.
4. 원장 공유
네트워크는 최신 사본을 모든 참가자에게 전파하여 배포합니다.
블록체인 네트워크 유형
크게 네 가지의 탈중앙화 또는, 분산 네트워크 유형으로 나눌 수 있습니다.
퍼블릭 네트워크
퍼블릭 네트워크는 권한이 없으며 모든 사람이 블록체인에 참여할 수 있습니다. 모든 참여자는 블록체인을 읽고, 편집하고, 검증할 수 있습니다. 주로 퍼블릭 블록체인을 사용하여 Bitcoin, Ethereum 및 Litecoin과 같은 암호화폐를 교환하고 채굴합니다.
프라이빗 네트워크
단일 조직이 관리형 블록체인이라고도 하는 프라이빗 네트워크를 제어합니다. 해당 조직에서 누가 구성원이 될 수 있고 네트워크에서 어떤 권한을 가질 수 있는지 결정합니다. 프라이빗 네트워크는 접근 제한이 있으므로 부분적으로만 분산되어 있습니다. 기업용 디지털 화폐 교환 네트워크인 Ripple은 프라이빗 네트워크의 한 예시입니다.
하이브리드 네트워크
하이브리드 네트워크는 프라이빗과 퍼블릭 네트워크의 특성을 결합하여 사용합니다. 회사는 퍼블릭 시스템과 함께 권한 기반 프라이빗 시스템을 설정할 수 있습니다. 이러한 방식으로 블록체인에 저장된 특정 데이터에 대한 접근을 제어하며, 나머지 데이터는 공개합니다. 예를 들어, 하이브리드 블록체인은 은행 소유 통화를 프라이빗으로 유지하면서 디지털 통화에 대한 퍼블릭 접근 권한을 부여할 수 있습니다.
컨소시엄 네트워크
사전에 조직을 구성하여 컨소시엄 네트워크를 관리하고 데이터 접근 권한을 결정을 공유합니다. 예를 들어, 해운 산업 기업의 컨소시엄은 해운 산업을 디지털화하고 해당 기업 간의 협업을 증대하는 것을 목표로 하는 비영리 블록체인 컨소시엄입니다.
블록체인의 장점
보안
이 기술은 탈중앙화, 암호화, 합의 등의 특성을 기반하여 높은 수준의 보안과 신뢰성을 제공합니다. 변조가 거의 불가능합니다.
효율성
B2B의 거래는 규제나 규정 때문에 시간이 오래 걸리고, 운영상의 병목 현상이 발생할 수도 있습니다. 하지만 이 기술의 투명성과 스마트 계약은 기업 간의 거래를 더 빠르고 효율적으로 만들 수 있습니다.
속도
이 기술을 활용하면 기록의 시간 순서 변경이 불가능하고 모든 기록은 항상 시간순으로 정렬됩니다. 기업은 이런 데이터 투명성을 바탕으로 감사 등의 업무 속도를 높일 수 있습니다.
비트코인과 차이점
많은 사람들이 비트코인과 블록체인을 같은 의미로 사용합니다. 하지만 둘은 엄연히 다르며 비트코인은 이 기술이 처음 적용된 사례입니다. 비트코인은 중앙 집중식 통제나 제어 없이 작동하는 가상화폐입니다. 퍼블릭 네트워크를 사용하여 원장을 생성하고 관리합니다.
퍼블릭 원장은 모든 비트코인 거래를 기록하고 전 세계 서버에서 이 원장의 사본을 보유합니다. 이 서버들은 은행의 역할을 합니다. 다만 은행은 각 은행 내 거래 내용에 대해서만 알 수 있지만, 비트코인 서버는 전 세계 모든 비트코인 거래에 대해 알고 있습니다.
퍼블릭 네트워크에서 참여자들은 암호화 방적식을 풀어 새로운 블록을 생성하여 비트코인을 채굴합니다. 새로운 거래를 네트워크에 전파하고 공유합니다. 채굴은 상당한 성능의 컴퓨팅 자원을 필요로 하며 시간도 오래 걸립니다. 하지만 대가로 소량의 비트코인을 얻으며, 네트워크의 참여자는 누가 어떤 코인을 소유하고 있는지에 대한 합의를 합니다.