배경지식 쌓기 - 블록체인

Block Chain

Posted by Yan on November 25, 2021

블록체인 (Block Chain)

데이터를 거래할 때 중앙집중형 서버에 기록을 보관하는 기존 방식과 달리, 참여자 모두(일정한 조건을 갖춘 노드)에게 내용을 공유하는 분산형 디지털 장부다.

거래정보를 기록한 원장을 톡정 기관의 중앙 서버가 아닌 P2P(Peer-to-Peer) 네트워크에 분산하여 참가자가 공동으로 기록하고 관리하는 기술이다.

  • 2008년 10월 사토시 나카모토라는 인물이 발표한 논문을 통해 블록체인 기술을 기반으로 하는 가상 자산(비트코인)이 제안되었다.

블록체인의 목적

블록체인 기술 기반의 탈중앙화 시스템을 통해 거래의 신뢰성과 투명성을 확보하기 위함이다.

블록체인의 핵심 기술

ddd

  • P2P 네트워크

    • 블록을 검증, 합의하는 참여자들을 연결하는 방식.
    • 블록체인 네트워크에 참여하는 사람들은 동등한 계층으로 연결되어 참여자가 개별 서버이자 거래의 당사자가 된다.
  • 분산 원장

    • 거래 내역과 거래에 관련된 정보들을 저장하고 있는 블록을 의미한다.
    • 네트워크 참여자들 사이에서 검증, 합의된 블록이 업로드되어 기존 블록과 연결된 후 공유된다.
  • 합의 알고리즘

    • 블록체인 프로토콜이라고도 한다.
    • 새로운 거래가 이루어져 블록이 생성되었을 때, 해당 블록에 대한 참여자들의 합의 방식을 의미한다.
    • 주요 방식으로 PoW, PoS가 있다.
  • 데이터 암호화

    • 블록에 작성, 저장된 데이터를 공개키 기반으로 암호화하여, 네트워크 참여자가 아니면 열람이 불가능하도록 하는 핵심기술이다.
    • 공개키를 활용한 전자서명이 함께 되어서 거래의 부인방지, 데이터 무결성 등을 보장한다.

합의 알고리즘의 3가지 종류

공통점: 블록을 생성하도록 설계된다.

  1. PoW(Proof of Work)
  • 컴퓨팅 파워가 높은 사람이 합의를 이끄는 리더가 되는 설계 방식
  • 채굴자(Minor): 합의에 이용될 블록을 생성할 때 필요한 난수값(논스 Nonce)를 찾아내는 리더
  1. PoS(Proof of Stake)
  • 코인의 지분을 많이 가지고 있는 사람이 합의를 이끄는 리더가 되는 설계 방식
  • 검증자(Validator): 합의에 이용될 블록을 생성할 때 포함될 거래(Transaction)등릉 모두 검증해야하는 리더
  1. DPoS(Delegated Proof of Stake)
  • 코인의 지분에 따라 부여되는 투표권을 다른 사람들에게서 많이 받은 사람이 합으를 이끄는 리더가 되는 설계 방식
  • 블록 생성자(Block producer): 합의에 이용될 블록을 직접 생성하는 리더

블록체인의 특징

  • 탈중앙화: 제 3자 또는 중개자 없이 개인, 법인 등 직접 거래 가능하다.
  • 보안성: 거래기록 및 블록 데이터를 네트워크 참여자 모두가 공동으로 소유하고, 기록에 대해 암호화를 하여 거래 데이터 조작 방지, 무결성과 부인방지가 보장된다.
  • 투명성: 거래기록 및 데이터가 네트워크 참여자에게 모두 공유되기 때문에 누구나 확인가능하다.
  • 익명성: 개인정보 없이 거래가 가능하고, 은행계좌, 신용카드 등 기존 수단보다 높은 익명성을 보장한다.
  • 안정성: 분산형 네트워크로 구성하고 있어서 한 개의 네트워크가 손실되어도 지속적인 연결이 가능하다.

토큰 이코노미 (Token Economy)

블록체인 기술이 확장되어 다양한 비즈니스 모델이 개발되면서 블록체인 기술 기반의 디지털 경제를 구축하려는 시도가 지속되고 있다.

그러나 실물경제에 비해 가상자산에 대한 거부감이 여전히 존재하고, 자산 변동성이 크다는 것이 토큰 이코노미 활성화에 장애요인으로 남아있다.

블록체인 기반의 토큰과 코인

코인 (Coin)

자신만의 고유 블록체인 네트워크 기반에서 운영되는 가상암호화폐

  • 궁극적인 목적: 화폐와 같이 사용되는 것. 경제 활동의 지불과 결제 수단으로 사용되는 것.

  • 대표적인 코인: 비트코인BTC, 이더리움ETH, 퀀텀QTUM
    • 발행 시 채굴과정을 거쳐 발행되고, 블록체인 기반의 고유의 독립된 블록체인 네트워크 생태계를 구축, 소유하고 있다.
  • 메인넷: 고유한 블록체인 네트워크를 통해 기존의 플랫폼에 종속되지 않고 독립적으로 구축된 생태계. 해당 메인넷을 통해 코인이 유통된다.
  • 이오스EOS, 트론TRX는 처음에는 이더리움 네트워크를 통해 발행된 토큰이었으나, 메인넷을 론칭하여 코인으로 변화했다.

토큰 (Token)

기존의 블록체인 네트워크 기반에서 운영되는 가상암호화폐

  • 코인보다 넓은 의미의 가상자산. 특정한 목적이나 역할을 위해 발행되어 거래되고 있다.
  • 대표적인 토큰: 스팀STEEM, 테더USDT, 보라BORA
    • 코인과 달리 메인넷이 없어 기존 코인들의 블록체인 네트워크를 수수료 등의 대가를 지불하고 대여한다.
  • 블록체인 기반의 탈중앙화 응용 프로그램DAPP(Decentralized Application)에서 사용되고 있다.
  • 주식과 같이 발행자가 공급량을 조정하는 ICO, IEO 등의 방식으로 정해진 발행량으로 배포된다.
reference

NFT기술의 이해와 활용, 한계점 분석(KISA Insight, 한국인터넷진흥원)

블록체인 저장을 뭐…? 비트코인 외계어 쉽게 이해하기, 1편

토큰(Token), 코인(Coin)

합의 알고리즘 설계(Consensus Algorithm Design)