[News] 비트코인 광풍?! - ② 블록체인(Blockchain)이란?

비트코인 광풍?!

- ② 블록체인(Blockchain)이란?

블록체인(Blockchain)?

블록체인은 P2P 방식을 통해 이중지불을 막는 암호화폐의 핵심 기술이다. 블록체인은 2008년 사토시 나가토모가 게시한 논문 『Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System』에서 처음 소개되었다. 사토시 나가토모는 처음 이 논문을 통해 블록체인 기술을 이론적으로 선보였고, 이를 구현한 것이 바로 비트코인이다.

이중지불이란 말 그대로 이중으로 지불하는 것을 뜻한다. 예를 들어, 우리가 지갑에 만 원이 있고, 만 원을 내고 영화표를 구입한다고 하자. 우리는 지갑에서 만 원을 꺼내 매표 직원에게 돈을 주고, 그 대가로 영화표를 받는다. 지갑에서 만 원이 없어졌기 때문에, 지갑은 텅텅 비게 되었다. 우리는 누군가에게 돈을 받지 않는 한, 더 이상 지불할 수 없다. 이번에는 내 비트코인 지갑에 1 비트코인이 있다고 하자. 똑같이 영화를 보러 왔고, 1 비트코인이 만 원과 같은 가치를 지닌다고 하자. 이 때, 1 비트코인을 지불하고 영화표를 받는다. 그러므로, 내 비트코인 지갑에는 1 비트코인이 사라져야 한다. 그러나, 1 비트코인을 그 자리에서 복사할 수 있다면, 이야기는 달라진다. ctrl+c, ctrl+v을 통해,  단 하나의 비트코인으로 영화관 전체를 살 수도 있을 것이다. 가상화폐의 경우, 데이터로 이루어져 있기 때문에 원본과 사본의 차이가 없다. 우리가 복사 붙여넣기를 할 때를 생각해보면 된다. 하나의 파일을 복사 붙여넣기 하면, 같은 파일이 생겨난다. '파일 A, 파일 A - 복사본' 이러한 형태로 생겨날 것이다. 만약, 복사본의 이름을 원본 파일과 똑같이 변경한다면, 컴퓨터는 이를 구별할 수 없고 인간 또한 이를 구별할 수 없다. 즉, 우리는 위조화폐를 구별할 수 없는 것이다. 이렇게 무한히 복제가 되는 돈은 화폐로써 기능할 수 없다. 때문에, 이중지불 문제를 해결하는 것은 가상화폐의 존폐 여부가 결정되는 핵심적인 기술이다.

블록체인 기술 이전에는 정보를 한 곳에 집중적으로 모은 뒤, 그곳을 철저하게 방어하는 형태를 띠었다. 현재, 많은 기업들의 개인정보 보관이나 은행의 장부, 심지어 국가 정보까지도 이러한 형태로 보관되어 있다. 하지만, 정보를 한 곳에 모아 방어한다는 것은 해커 입장에서도 그 곳만 뚫어내면 된다는 뜻과 같다. 즉, 해커가 공격할 대상이 어디 있는지 찾기가 쉽고 뚫기만 한다면 큰 효과를 볼 수 있는 것이다. 때문에, 이러한 데이터 허브에 대한 해킹 소식은, 동시에 개인의 개인정보 유출 소식은, 뉴스에서 심심치 않게 들려온다.

반면, 블록체인 기술은 데이터를 분산시켜 보관한다. 예를 들어, 비트코인을 가지고 있는 사람이 100명이라면(각각 1대의 컴퓨터를 보유하고 있다고 하자), 100개의 컴퓨터에 데이터를 보관한다. 이는 대통령이 이동할 때, 보안 상의 이유로 같은 차량을 여러 대 사용하는 것과 같은 이치라고 보면 된다. 아무튼, 이러한 방법으로 해커들에게 표적을 정해주지 않는다. 이는 중앙에 데이터를 모아 방어하는 방식과는 달리, 하나의 컴퓨터가 뚫린다고 하더라도 그 피해는 상당히 적다. 하지만, 개인이 각자 보관하는 방식은 그 개인에 의해 조작이 될 가능성이 있는데, 이를 해결하기 위한 것이 공공장부를 공개하는 것이다. 모든 거래 기록이 담긴 장부를 공개하여, 조작의 위험을 방지한다. 비트코인의 경우, 모든 비트코인 사용자가 P2P 네트워크에 접속하여 똑같은 거래장부 사본을 나누어 보관한다. 만약, 새로운 거래가 진행이 될 경우, 각자의 장부에 이를 기록하며, 10분마다 서로의 거래장부를 확인하며 최신 상태로 갱신한다. 최신의 거래내역은 갖고 있던 거래장부 끝에 더해지게 되며, 기존 장부에 어떠한 오류가 있을 경우, 다른 사람의 멀쩡한 장부를 복사해 고친다. 이러한 과정에서, 이용자의 과반수가 인정한 거래내역만 장부에 기록하게 하여, 거래내역의 조작을 방지한다. 별 탈 없이 거래장부가 갱신이 되면, 새로운 최신 장부를 이용자가 다시 나누어 가진다. 이 때, 갱신되는 거래내역의 묶음을 '블록(Block)'이라고 하며, 이러한 블록이 묶인 거래장부 전체를 '블록체인(Blockchain)'이라고 한다.

하지만, P2P 네트워크로 이어진 이용자끼리는 서로를 믿을 수 없다는 문제가 있다. 서로가 서로를 모르는 상황이고, 이름이나 주민번호 등의 기본적인 신상 정보도 없기 때문이다. 그러나, 한 가지 확실한 점은 이들은 비트코인이 망하길 원하지 않는다는 점이다. 이들은 비트코인을 보유하고 있는 사람들이며, 비트코인의 가치가 떨어지는 것은 그들의 자산 가치가 떨어진다는 것을 뜻하기 떄문에 어떻게서는 비트코인의 가치를 지키려고 할 것이다. 여기에 해답이 있다. 

서로 만날 수도 없고, 믿지도 못하는 비잔틴 장군은 신뢰할 수 없는 공격 계획을 공표하는 대신 수학 문제를 풀기 시작한다. 한 문제를 푸는 데 10분씩 걸리는 문제를 2시간에 걸쳐 연달아 풀고, 여기서 나온 답 12개를 서로 검증하는 과정에서 비잔틴 장군은 두 가지 사실을 확인할 수 있다.

첫째, 전체 장군 가운데 절반 이상이 공격 계획을 세우는 데 참여했다. 둘째, 10분마다 문제와 정답을 공유하면서 주고받은 메시지가 중복 없이 정리됐고, 공격 계획을 세우는 데 참여한 장군 모두가 이를 확인했다.

이 두 가지 사실을 확인한 비잔틴 장군들은 이제 과반수가 참여하는 공격 시간을 정할 수 있다. P2P 네트워크상에 비트코인의 공개 거래장부인 블록체인을 유지·관리하는 것도 마찬가지다.

[네이버 지식백과] 블록체인 [Block chain] - 분산된 공개장부, 세상을 바꾼다 (용어로 보는 IT)

위와 같이, 이용자들 서로가 믿지 못하는 상황을 비잔틴 제국의 딜레마라고 하는데, 비트코인은 작업증명체계를 도입하여 이를 해결했다. 결국, 자신의 재산을 지키려는 이용자들의 마음이 최적의 보안 시스템을 만들어낸 것이다. 18C 아담 스미스가 인간의 이기심을 통해 고전 자본주의를 일으켰다면, 오늘날 비트코인은 인간의 이기심을 통해 뛰어난 보안 시스템을 만들어내었다. 2013년을 기준으로 비트코인 네트워크가 지닌 계산 능력은 세계에서 가장 뛰어난 500대의 슈퍼컴퓨터를 상회한다고 한다. 비트코인 이용자가 기하급수적으로 늘어난 지금 시점에서는 비트코인 네트워크의 계산 능력이 훨씬 더 향상되었음이 분명하고, 이는 거래장부를 조작하는 것이 불가능하다는 것을 뜻한다.

현재, 비트코인의 가치를 두고 "새로운 패러다임의 화폐"라는 주장과 "단순 투기 수단"이라는 주장이 크게 대립하고 있고 의견이 갈리고 있다. 그러나 적어도 블록체인과 관련해서는 혁신적인 미래형 보안기술이라는 점에서 이견이 없다.

We define an electronic coin as a chain of digital signatures. Each owner transfers the coin to the next by digitally signing a hash of the previous transaction and the public key of the next owner and adding these to the end of the coin . A payee can verify the signatures to verify the chain of ownership.

-사토시 나가토모

"우리는 전자화폐를 디지털 서명의 체인으로 정의한다." 비트코인의 개발자 사토시 나가토모의 비트코인에 대한 정의이다.

The block chain is a shared public ledger on which the entire Bitcoin network relies. All confirmed transactions are included in the block chain. This way, Bitcoin wallets can calculate their spendable balance and new transactions can be verified to be spending bitcoins that are actually owned by the spender. The integrity and the chronological order of the block chain are enforced with cryptography.

<출처: https://bitcoin.org/en/how-it-works>

"블록체인은 모든 비트코인 네트워크의 공개된 공공장부이다." bitcoin.org의 블록체인에 대한 설명이다.