블록체인은 데이터를 변경, 위조, 복제하는 것이 거의 불가능한 방식으로 데이터를 저장하는 틀입니다. 블록체인 기술은 전 세계 컴퓨터 시스템들이 거래의 가상 기록을 전체 네트워크에 복제하고 분산하는 시스템일 뿐입니다.
블록체인은 블록으로 구성되며, 각 블록은 여러 개의 거래로 이루어집니다. 각 사용자의 시스템 또는 원장에는 블록체인 네트워크에서 발생하는 모든 새로운 거래의 복사본이 전송됩니다. 하나의 블록이 진실로 인증되면, 이전의 모든 블록 뒤에 추가되어 전체가 블록체인이 됩니다. 이러한 개념을 분산 원장 기술(DLT)이라고 하며, 전체 데이터베이스가 여러 사용자에 의해 관리되어 블록체인이 탈중앙화됩니다. 탈중앙화란 은행이나 정부와 같은 중앙 감독이 없는 네트워크를 의미합니다.
블록체인 기술은 세 가지 요소를 결합합니다:
암호화폐 지갑은 개인 키와 공개 키 세트를 가지고 있어, 사용자가 어떤 블록체인에서도 암호화폐 거래를 할 수 있도록 설계되어 있습니다. 사용자가 다른 사용자에게 돈을 보내고 싶을 때, 자신의 키로 거래에 서명하고 이를 네트워크에 전파합니다. 거래에 서명함으로써 사용자는 거래가 실행되길 원하고, 해당 거래가 자신의 계정에서 나온 것임을 확인할 수 있습니다.
제삼자는 대기 중인 모든 거래를 검토하고, 그 중 일부를 여러 거래와 함께 블록에 묶어 추가합니다. 송신자의 계좌에 충분한 금액이 있는지(이전 모든 거래의 합계를 통해 계산됨)가 입증될 때에만 거래를 블록에 추가합니다.
이후 합의 메커니즘을 통해 어떤 제삼자가 블록을 다른 모든 블록 끝에 추가할 수 있는지 선정합니다. 제삼자가 블록을 다른 블록 끝에 추가하면 보상을 받으며, 해당 블록은 영구적으로 추가됩니다.
앞서 설명한 대로, 블록체인은 암호화폐 거래를 위한 "디지털 원장"입니다. 이 원장은 블록들의 체인에 모든 거래를 저장하고 기록합니다. 블록체인은 P2P 네트워크에 탈중앙화된 원장 시스템이 존재합니다.
전통적으로 원장은 크레딧(credit)과 데빗(debit) 등 기밀 정보가 담긴 문서입니다. 보통 자산, 수익, 자본, 비용, 부채 등 데이터를 표 형식으로 기록합니다.
다음 표는 두 원장 간의 차이를 더 잘 이해하도록 도와줍니다:
| 블록체인 원장 | 전통적 원장 | |
|---|---|---|
| 권한 | 대부분의 블록체인 원장은 탈중앙화되어 있어 중앙 감독이 없습니다. | 모든 전통적 원장은 중앙집중형 문서입니다. |
| 접근성 | 모두가 동일한 기본 접근 권한을 가집니다. | 관리자에게 더 많은 권한이 있습니다. 내부자만 접근할 수 있습니다. |
| 투명성 | 블록체인 원장은 완전 또는 부분적으로 투명성을 제공합니다. | 전통적 원장은 기밀 문서이므로 접근 권한이 있는 사람만 열람할 수 있습니다. |
| 불변성 | 사용자는 어떤 방식으로도 데이터를 변경하거나 수정할 수 없습니다. | 사용자는 권한 및 특권을 활용하여 기존 기록을 변경하거나 수정할 수 있습니다. |
| 데이터 무결성 | 모든 거래는 P2P가 블록체인 원장에 추가하기 전에 인증되어 데이터 무결성이 보장됩니다. | 사용자가 데이터 기록 과정에서 실수할 수 있어 데이터 무결성이 부족할 수 있습니다. |
| 암호화 | 블록체인 원장은 데이터 암호화를 제공하여 보안을 강화합니다. | 전통적 원장은 암호화 적용이 선택적입니다. 많은 원장이 암호화를 적용하지 않아 조작에 취약할 수 있습니다. |
| 데이터 처리 | 사용자는 블록체인 원장에서 데이터를 읽고 쓸 수 있습니다. | 사용자는 전통적 원장에서 데이터를 읽고, 쓰고, 변경하고, 삭제할 수 있습니다. |
블록체인 기술은 전 세계적인 P2P 네트워크를 통해 데이터를 저장하고 기록하는 시스템인 반면, Bitcoin(비트코인)은 블록체인이라는 인터넷상의 공간에 존재하는 암호화폐입니다.
블록체인은 암호화폐가 가상으로 존재할 수 있도록 합니다. Ethereum (이더리움)(ETH), Tether(USDT), DAI, XRP 등 다른 암호화폐도 각각의 블록체인에 존재합니다.
블록체인마다 기술적 목적이 다릅니다. 아래는 블록체인마다 달라질 수 있는 다양한 기술적 요소로, 이것들이 블록체인의 유용성을 결정짓습니다:
합의 메커니즘은 보안이 어떻게 보장되는지를 의미합니다. 모든 메커니즘은 커뮤니티의 일부를 선정해 블록체인에 블록을 추가하게 하고, 나머지가 새 블록의 유효성을 인증합니다. 단, 어떤 커뮤니티 구성원이 블록을 추가할 수 있는지와 검증 방식, 검증에 필요한 노력은 다릅니다. 대표적인 합의 메커니즘에는 작업증명(Proof of Work, 예: Bitcoin(비트코인)), 지분증명(Proof of Stake, 예: 바이낸스코인), 이력증명(Proof of History, 예: Solana) 등이 있으며, 모두 보안성, 속도, 중앙집중화 등에서 각각의 트레이드오프가 있습니다.
블록 크기란 각 블록에 포함되는 거래의 수량을 의미합니다. 블록 생성 간격이 일정하다면 블록 크기를 키우면 초당 더 많은 거래를 기록할 수 있고, 수수료가 줄어듭니다. 하지만 블록 크기를 늘리면 각 검증자가 같은 시간 내에 더 많은 데이터를 처리해야 하므로, 검증자들이 더 강력한 하드웨어를 갖추어야 합니다. 이로 인해 대형 검증자만 작업이 가능해져 중앙집중화가 심화될 수 있습니다. 이 문제는 Bitcoin(비트코인) 커뮤니티의 큰 논쟁거리였으며, 결국 Bitcoin Cash가 탄생하게 된 배경이기도 합니다.
이 역시 블록 크기와 유사한 설계 결정으로, 블록 생성 시간이 더 짧을수록 초당 거래 처리량이 늘어나지만 강력한 검증자가 더 필요하게 됩니다.
대부분의 블록체인에서는 사용자가 가명으로 활동합니다. 즉, 공개 블록체인 주소와 거래 내역은 누구든 볼 수 있지만, 주소 소유자의 신원은 알 수 없습니다. Z-Cash나 모네로와 같은 프라이버시 특화 블록체인은 고급 암호 기술로 거래를 더욱 난독화합니다. 이런 특징은 자금세탁방지 및 기타 불법 활동과 관련하여 규제 당국의 주목을 받고 있습니다.
고급 기능 덕분에 개인은 Bitcoin(비트코인)을 타인에게 전송하거나 스스로 암호화폐를 보관할 수 있습니다. Ethereum (이더리움)(ETH)은 스마트 계약 기능을 도입했습니다. Cosmos, Polkadot 등 다른 암호화폐들은 추가적인 연결성을 가능하게 합니다. 블록체인이 더 많은 기능을 제공한다고 해서 반드시 더 "좋은" 것은 아니며, 이런 기능들은 여러 가지 트레이드오프를 동반하는 경우가 많습니다.
일반적인 인식과 달리, 블록체인은 암호화폐 거래만을 위해 존재하는 것은 아닙니다. 블록체인은 암호화폐를 넘어 다양한 정보(예: 아래와 같은 사례들)를 저장할 수 있습니다:
전통적인 은행 및 금융 기관은 거래를 처리하는 데 보통 1~2일 또는 그 이상이 걸립니다. 은행은 서버 의존도가 높아 지연이나 문제를 겪기도 하죠. 하지만 블록체인은 거래를 빠르고 효율적으로 처리할 수 있으며, 경우에 따라 10분 이내에 거래가 확정되기도 합니다.
블록체인은 암호화폐가 탈중앙화를 통해 운영될 수 있게 하여 거래와 처리 비용을 낮춥니다. 암호화폐는 인플레이션 헤지 역할도 하며, 블록체인 도구를 통해 개별 암호화폐 지갑에서 자산을 직접 보관할 수도 있습니다.
의료 제공자는 블록체인으로 의료 기록을 안전하게 보관할 수 있습니다. 의료 기록이 생성되고 서명되면, 환자는 어떤 누구도 기록을 변경하거나 수정할 수 없다는 확신을 얻게 됩니다. 이런 민감한 건강 기록은 암호화되어 암호 기술로 보호됩니다. 개인 키를 통해 허가 받은 사람만 자신의 의료 기록에 접근할 수 있어 프라이버시가 보장됩니다.
스마트 계약은 특정 블록체인에 내장된 알고리즘입니다. 두 당사자가 미리 정해진 조건을 만족하면 자동으로 실행되며, 변호사나 중개인 없이도 당사자들 간에 계약을 체결할 수 있습니다. Ethereum (이더리움)과 같은 블록체인 플랫폼이 스마트 계약과 특화된 dApp(탈중앙화 앱)으로 인해 인기입니다.
부동산 권리 기록은 느리고 반복적인 작업입니다. 여러 사람이 검토·승인하는 수작업 입력이 필요합니다. 블록체인 기술은 부동산 기록을 온체인에 보관해 서류 스캔의 필요를 없애고, 소유자가 기록의 정확성에 대해 안심할 수 있게 해줍니다.
공개 블록체인이 가장 잘 알려졌지만, 블록체인의 권한과 제어 방식에는 다양한 유형이 있습니다. 그 네 가지 주요 유형은 아래와 같습니다:
공개 블록체인은 완전히 탈중앙화되어 있고, 권한이 필요 없으며, 오픈소스이기 때문에 모든 데이터가 모두에게 공개됩니다. 모든 컴퓨터 시스템이 블록체인에 동등하게 접근할 수 있으며, 신규 데이터 추가와 기존 데이터 및 신규 블록 인증 권한도 가집니다. 공개 블록체인은 주로 채굴에 사용되며, 대표적 예가 Bitcoin(비트코인)입니다.
프라이빗 블록체인(관리형 블록체인이라고도 함)은 권한이 완전히 자유롭지 않으며 완전한 탈중앙화가 아닙니다. 단일 주체가 이를 관리합니다.
컨소시엄 블록체인은 프라이빗 블록체인과 비슷하지만, 하나의 조직이 아닌 여러 단체가 공동으로 관리합니다. 프라이빗 블록체인보다 더 높은 수준의 탈중앙화를 제공하여, 보안성이 더 높은 경우가 많습니다.
하이브리드 블록체인은 단일 주체가 관리하되, 일부 거래 검증을 위해 공개 블록체인의 감시 하에 운용됩니다.
블록체인 기술은 사토시 나카모토가 2008년에 발표한 Bitcoin(비트코인) 백서를 통해 대중화되었으며, 블록체인 기술과 암호화폐가 법정화폐와 기존 금융 서비스의 대안이 될 수 있다고 했습니다.
블록체인과 암호화폐는 이제 Internet에 깊이 자리 잡아 그 발전을 이끌고 있습니다. 블록체인 기술이 인기를 끌게 만든 주요 장점은 다음과 같습니다:
블록체인의 가장 큰 매력 중 하나는 탈중앙화 특성입니다. 중개자나 중앙 감독이 필요 없으므로 데이터 변조 위험이 크게 줄고, 모든 거래 기록이 영구히 남습니다. 암호화폐 거래에도 활용되고, 금융 서비스, 의료, 부동산 권리 등 다양한 분야에 쓰입니다.
블록체인을 통해 사용자는 네트워크에 존재하는 모든 거래를 확인할 수 있습니다. 컴퓨터 시스템이 네트워크에 연결되어(노드라 함) 있으면 블록체인 사본을 받고, 실시간으로 거래와 데이터를 살펴볼 수 있습니다.
블록체인은 사용자에게 개인 키를 통한 안전한 암호화를 제공합니다. 개인 키에는 디지털 서명과 고유한 코드가 있어 소유자만 접근할 수 있습니다. 오직 허가된 사람만 암호화된 거래 및 데이터를 볼 수 있어 높은 보안성과 익명성을 유지합니다.
블록체인은 암호화라 불리는 과정을 통해 안전하게 보호됩니다. 암호화, 탈중앙화, 암호화 기술이 블록체인 보안을 높이고 해킹 및 사이버 공격의 위험을 감소시킵니다.
블록체인 거래는 대개 처리 및 거래 수수료가 없거나 매우 낮으며, 전통 금융 시스템보다 훨씬 빠릅니다. 법정화폐 거래는 완료까지 며칠이 걸리기도 하지만, 블록체인 거래는 몇 분 만에 완료될 수 있습니다.
블록체인의 탈중앙화 특성은 모두가 참여할 수 있는 진정한 민주적 생태계를 만듭니다. 노드를 갖춘 사용자는 블록체인 상의 모든 데이터에 접근하며, 공동 합의를 통해 거래를 검증하고 승인할 수 있습니다.
아직 신기술임을 감안할 때, 아래의 많은 문제들은 앞으로 해결될 수도 있습니다. 하지만 현재 형태로는 중앙집중화 기술 대비 블록체인이 가진 명확한 단점도 존재합니다.
블록체인은 암호 기술을 사용하는데, 이는 공개 키와 개인 키가 필요합니다. 개인 키는 사용자에게 잠재적인 문제를 일으킬 수 있습니다. 예를 들어, 개인 키나 암호화폐 지갑 접근 권한을 잃게 되면, 중앙 기관이 복구 방안을 제공하지 않는 한 사용자의 디지털 자산을 잃을 수 있습니다.
또 다른 단점은 확장성에 현 시점 기준으로 한계가 있다는 것입니다. 각 노드에서 처리할 수 있는 거래 수가 제한되어 있기 때문에 많은 거래를 처리할 때는 완료까지 오랜 시간이(때로는 몇 시간이나) 소요될 수 있습니다.
블록체인의 영구성도 잠재적인 단점입니다. 불변성은 한 번 저장된 데이터가 수정 또는 변경될 수 없음을 의미합니다. 블록체인에 기록된 데이터는 영구히 남게 되며, 이는 어떤 데이터에는 부적합할 수 있습니다.
사용자들은 그 매력과 유행 때문에 블록체인 기술을 적용하지만, 실제로는 다른 해결책이 더 적합할 때도 많습니다. 모든 기업이 기존 비즈니스 프로세스에 블록체인 솔루션을 추가할 필요는 없습니다. 많은 기업은 블록체인을 누구도 거래를 바꿀 수 없는 영구 기록으로 여깁니다. 하지만 거래가 조직 내부 용도라면 굳이 블록체인을 도입할 필요가 없으며, 기존 시스템을 활용할 수 있습니다.
블록체인 저장 공간의 비용 역시 수요가 많을 때는 높을 수 있습니다. 기존 클라우드 서비스의 신뢰성, 보안성, 거버넌스 수준이 대부분의 기업용 애플리케이션에는 충분하며, 여러 제삼자 데이터 클라우드 스토리지 플랫폼은 훨씬 낮은 비용으로 더 나은 보호 기능도 제공합니다.
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