비트코인이 궁금하다② _블록체인이란

 

블록체인이란

블록체인은 비트코인에서 생겨난 일종의 기술이다

블록체인은 중앙 관리자 없이 결제를 처리하는 비트코인 시스템을 작동하기 위해 고안된 것이다. 블록체인은 분산형 거래 장부 혹은 공공거래장부라고 해석되는 우선 단순하게 자동거래시스템이라고 이해하면 됩니다.

 

블록체인의 특징

기존 거래와 비트코인 거래가 다른점

비트코인에는 중앙 관리자가 없다. 그것이 가능하도록 하는 기술이 바로 블록체인이다. 거래 시스템의 장부 관리방식을 중심으로 중앙 관리형 거래(기존 은행간 거래)와 중앙 관리 부재형 거래(비트코인 거래)를 비교해서 이해하면 다음과 같다.

 

중앙 관리형 거래

▒ 10,000원을 A가 B의 계좌로 송금

여기서 돈의 흐름은 A → 은행 → B 이다. 은행이 A에게서 B에게로 만원을 전달했다는 사실이 기록되고 이로써 거래가 성립된다. A와 B의 거래를 은행에서 기록하는 방식으로 거래를 관리한다는 뜻이다. 은행은 거래 장부가 바뀌어서 기록되거나  장부에 허위 사실이 기록되지 않도록 책임을 갖고 관리한다. 이것이 은행간 관리형 거래이다.

 

출처 I SW 중심사회

 

중앙관리부재형 거래 (비트코인 거래)

0.01BTC를 A가 B에게 송금

이 예시에서는 비트코인의 흐름은 A → 비트코인 → B이다. A에게서 B에게로 0.01BTC (비트코인단위)가 전달되었다는 사실이 블록체인에 기록되고 A와 B사이 거래에는 오직 블록체인만이 존재한다. 블록체인이 거래 장부의 역할을 수행하기 때문에 은행과 같은 중앙관리 기관은 존재하지 않는다. 블록체인(엄밀하게 말하면 블록체인을 포함한 비트코인 시스템 전체)의 변조 방지 기능이 외부로부터 장부를 보호한다. 이것이 중앙관리 부재형 거래다.

그림

 

 

블록체인의 구조

앞서 A와 B가 비트코인을 거래할 때 둘 사이에는 블록체인만이 존재한다고 했다. 그런데 사실 블록체인을 관리하는 비트코인 시스템 참가자도 함께 존재한다

비트코인 시스템 참가자는 누구나 될 수 있다. 누구나 설비만 갖춘다면 참가할 수 있다. 거래자 사이에는 블록 체인뿐이지만 블록체인 관리는 누구나 가능하기 때문에 ‘중앙’ 관리자가 없다고 말하는 것이다. 관리자 자체가 불특정 다수의 참가자로서 존재한다.

 

관리자 없이도 부정행위를 방지하는 구조

블록체인에서는 거래를 데이터화하여 블록이라는 한 덩어리를 만든다. 그 블록을 끊임없이 작성해 나가는 것이다. 참가자가 작성하고 검사하는 블록이 쭉 연결됨으로서 은행이 관리하는 장부와 동일한 의미를 갖게 된다. 여기서 관건은 어떤 방식으로 참가지가 블록(장부)을 올바르게 작성하게 만드는가이다.

 

은행 거래에서는 중앙관리자가 부정행위를 감시하고 문제를 해결한다. 중앙 관리자가 문제를 해결하기 위해 부정 여부를 판단한다는 뜻이다. 이런 거래에서는 이용자가 ‘안전하게 송금할 수 있다’라는 마음으로 은행을 신뢰해야 하고, 거래를 관리하는 중앙관리자는 부정행위를 감시해야 할 책임이 있다.

 

비트코인은 중앙 관리자가 없는 대신 블록체인과 부수적 시스템으로 이 문제를 해결한다. 블록체인을 올바르게 작성하는 시스템은 여러가지가 있기 대문에 한마디로 설명하기는 불가능하다. 블록체인에만 초점을 맞추어 간략하게 설명하면, 블록을 작성할 때마다 실시되는 참가자의 검사로 부정행위를 방지한다.

 

한 참가자가 작성한 블록은 반드시 다른 참가자가 검사한다는 규칙이 있어서 부정행위가 발각되면 그 블록은 자동으로 파기된다. 규칙상 다른 참가자에게 검사를 받아야만 하므로 중앙 관리자가 없어도 부정행위가 차단될 수밖에 없다. 이것이 부정행위를 방지하는 블록체인 원리 중 하나다. 이 규칙을 실시하기 위해 블록체인은 전세계에 공개되며 그것에 부정행위가 있는지 없는지 누구나 확인이 가능하다.

 

블록체인의 개념

 

블록체인은 거래 기록을 공개하여 누구나 열람할 수 있게 함으로써 부정행위를 방지한다

혹시 개인의 거래 정보가 아무에게나 유출되는 건 아닌지 걱정할 수 있지만 그렇지는 않다. 비트코인에는 개인 정보를 보호하는 구조도 마련되어 있다.

 

비트코인을 보유하려면 비트코인 주소가 필요하다. 하지만 비트코인 주소를 만드는 데는 개인 정보가 불필요하다. 개인 정보와 무관한 비트코인 주소가 블록체인에 기재되므로 거래 기록이 공개되어도 개인 정보는 유출되지 않는다.

A가 B에게 1BTC를 보냈다고 해보자 블록체인에는 주소 A(A의 비트코인주소)에서 주소 B(B의 비트코인 주소)로 1BTC 전송 이라는 데이터가 기록될 뿐이다. 주소 A의 거래 기록을 열람해도 그것이 A의 거래 기록인 줄은 아무도 모른다.

 

단, 만약 비트코인이 범죄에 이용되었다면 비트코인 주소를 통해 어느 단말기에서 거래를 했는지 등은 조사가 가능하다. 아무런 권한이 없는 사람은 개인 정보에 접근하기 어려우니 안심해도 된다. 비트코인은 익명성이 있지만 부정한 이용을 막는 투명성도 함께 갖춘 셈이다.

 

블록이 연결되는 구조와 과거 블록의 변조 방지

블록체인은 무엇으로 구성되었으며 각각의 역할은 무엇인가?

블록체인은 “트랜잭션(Transaction)”을 “블록(Block)”단위의 “체인(Chain)”형태로 저장하는 기술입니다.

분산 저장 기술과 다른 블록체인의 가장 큰 차이점 중 하나는 데이터를 체인처럼 연결하여 저장하는 것입니다. 블록체인 상의 모든 데이터는 그 이전의 데이터와 연결되어 서로 연관성을 가집니다. 

 

 

지금까지 블록체인은 ‘블록’이라는 한 덩어리의 거래 데이터로 이루어지며, 참가자가 블록을 작성하고 참가자끼리 검사를 실시하여 부정행위를 방지한다는 점을 설명했다. 이제 블록체인이라는 단어에는 ‘체인’의 뜻솨 ‘블록’이 연결되는 구조를 알아보자.

참가자가 블록을 작성한다고 앞서 설명했는데 블록을 작성할 때는 거래 데이터 말고도 집어 넣어야 할 정보가 있다. 그것은 직전블록에 담긴 데이터의 일부다.

 

블록체인의 모든 블록은 먼저 완성된 앞 블록의 일부 데이터를 다음 블록에 사용한다. 이로써 블록이 ‘연결되어 있음’을 증명한다. ‘직전 블록의 데이터 일부를 다음 블록에 집어넣어 연결하는 ‘것은 과거 블록의 변조를 방지하는 시스템 중 하나다.

예를 들어 가장 나중에 작성된 열 번째 블록을 변조했다고 치자. 그러면 연결된 블록 (맨 앞에서 아홉번째 블록)의 데이터에 모순이 생긴다. 왜냐하면 아옿 번째 블록에는 열 번째 블록의 데이터가 담겨 있기 때문이다. 따라서 열 번째 블록의 데이터가 바뀌면 아홉 번째에 집어 넣은 열 번째 블록의 데이터 일부를 변경해야 한다. 그럼 당연히 여덟번째, 일곱 번째…맨 앞에 있는 블록까지 변조하지 않으면 안된다. 게다가 그 사이에도 계속 새로운 블록이 추가되므로 결과적으로 변조를 끝내기랄 불가능하다. 이것이 블록체인의 과거 기록을 방지하는 기능이다.

과거 기록을 변조해도 맨 앞의 블록을 따라집지 못하는 이유는 ‘변조하는 시간’ 및 블록을 작성하는 데 필요한 시간과 동일한 구조이기 때문에 변조 속도가 작성 속도를 따라잡지 못하는 것이다.