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전문가분석 > 시황정보 2018.11.08 16:56 / National Institute of Standards and Technology

[블록체인의 모든 것] 2. 블록체인 소개(1)

▶▶ 코이니스타는 블록체인 기술을 거의 알지 못하지만 높은 수준에서 어떻게 작동하는지 알기 원하는 유저들을 위해 NIST의 블록체인 기술 개요를 번역해 총 20회에 걸쳐 연재하고 있습니다. ◀◀

[소개(Introduction)]

블록체인(Blockchain)은 분산된 방식(즉, 중앙저장소 없이) 및 대개 중앙권한(예: 은행, 회사 또는 정부)없이 구현된 변조 저항 및 변조 방지 디지털 원장입니다. 기본 수준에서 사용자 커뮤니티는 해당 커뮤니티 내의 공유 원장에 트랜잭션을 기록할 수 있고, 블록체인 네트워크가 정상적으로 작동하면 게시된 트랜잭션은 변경될 수 없습니다. 2008년, 블록체인 아이디어가 여러 가지 다른 기술 및 컴퓨팅 개념과 결합되어 현대적 암호화폐를 창출했습니다: 전자 화폐는 중앙저장소 또는 권한 대신 암호화 메커니즘을 통해 보호되었습니다.

2009년에 이 기술은 많은 현대 암호화폐 중 첫 번째인 비트코인(Bitcoin) 네트워크의 런칭으로 넓게 알려졌습니다. 비트코인 및 유사한 시스템에서 전자 현금을 나타내는 디지털 정보의 전송은 분산 시스템에서 이루어집니다. 비트코인 사용자는 디지털 서명하여 해당 정보에 대한 권한을 다른 사용자에게 전송할 수 있으며 비트코인 블록체인은 이 전송을 공개적으로 기록하므로 네트워크의 모든 참가자가 트랜잭션의 유효성을 독립적으로 확인할 수 있습니다.

비트코인 블록체인은 분산된 참가자 그룹에 의해 독립적으로 유지관리 됩니다. 이것은 암호화 메커니즘과 함께 나중에 블록을 수정하거나 거래를 생성(forge)하기 위해 블록체인을 탄력성 있게 만듭니다. 블록체인 기술은 비트코인 및 이더리움(Ethereum) 과 같은 많은 암호화폐 시스템의 개발을 가능하게 했습니다. 이 때문에 블록체인 기술은 종종 비트코인 또는 일반적으로 암호화폐 솔루션에 묶여 있는 것으로 간주됩니다. 그러나 이 기술은 더 광범위한 응용 프로그램에 사용할 수 있으며 다양한 분야에서 살펴보고 있는 중입니다.

블록체인 기술의 수많은 구성요소가 암호학의 기본요소 및 분산 시스템에 의존하고 있어 블록체인을 이해하기 어려울 수 있습니다. 그러나 각 구성요소는 간단하게 설명할 수 있으며 더 큰 복잡한 시스템을 이해하는 기본 요소로 사용될 수 있습니다. 블록 체인은 비공식적으로 다음과 같이 정의할 수 있습니다:

"블록체인은 암호화 서명된 트랜잭션들이 블록으로 그룹화된 분산 디지털 원장입니다. 각 블록은 유효성 확인 후 합의 결정을 거쳐 이전 블록과 암호화된 방식으로 연결됩니다. 새로운 블록이 추가되면 이전 블록을 수정하기가 더 어려워집니다(변경방지 기능 생성). 새로운 블록은 네트워크 내의 원장 사본 간에 복제되며, 충돌은 설정된 규칙을 사용하여 자동으로 해결됩니다."

1. 배경 및 히스토리(Background and History)

블록체인 기술의 핵심 아이디어는 1980년대 후반과 1990년대 초반에 등장했습니다. 1989년 레슬리 램포트(Leslie Lamport)는 Paxos 프로토콜을 개발했으며 1990년에 ‘Part-Time Parliament’ 논문[2]을 ACM Transaction of Computer System에 제출했습니다. 이 논문은 1998년 호에 최종 발표되었는데, 컴퓨터 또는 네트워크 자체가 신뢰할 수 없는 상황에서 컴퓨터 네트워크의 결과에 합의하기 위한 합의 모델을 설명합니다. 1991년에 서명된 정보 사슬은 문서에 디지털 서명을 하는 전자 원장으로 사용되었는데, 이는 문서 컬렉션 내의 서명된 문서가 변경되지 않았음을 쉽게 보여줄 수 있는 방법으로 사용되었습니다[3]. 2008년 이러한 개념들이 결합되어 전자 화폐로 적용되었고, 가명을 쓴 사토시 나카모토(Satoshi Nakamoto)가 'Bitcoin: Peer to Peer Electronic Cash System' 논문 [4]에서 발표하였으며, 이후 2009년 비트코인 암호화폐 블록체인 네트워크로 나타났습니다. 나카모토의 논문은 현대의 암호화폐 방식이 따르는 청사진을 포함하고 있습니다. 비트코인은 많은 블록체인 어플리케이션 중 첫 번째 제품이었습니다.

비트코인 이전에 많은 전자 화폐 시스템이 존재했지만(예: ecash, NetCash) 그 중 어느 것도 널리 사용되지 않았습니다. 블록체인을 사용함으로써 단일 사용자가 전자 현금을 통제하지 않고 단일 실패 지점이 존재하지 않도록 분산 방식으로 비트코인을 구현했으며, 비트코인의 사용 또한 촉진했습니다. 가장 큰 이점은 신뢰할 수 있는 제3자를 필요로 하지 않고 사용자 간에 직접 거래가 가능하다는 것이었습니다. 또한 새로운 블록을 게시하고 원장의 사본을 유지 관리하는 사용자가 미리 정의된 방식으로 새로운 암호화폐를 발행할 수 있었습니다. 이러한 사용자를 비트코인에서 채굴자(miner)라고 합니다. 채굴자에게 자동으로 암호화폐를 지불하면 채굴자들을 따로 조직할 필요 없이 시스템을 분산관리 할 수 있었습니다. 블록체인을 사용하고 합의 기반의 관리를 사용하여, 유효한 트랜잭션과 블록만 블록체인에 추가되도록 하는 자체 정책 메커니즘이 만들어졌습니다.

비트코인에서 블록체인을 사용하면 사용자를 가명화(pseudonymous)할 수 있습니다. 이는 사용자는 익명이지만 계정 식별자는 그렇지 않음을 의미합니다. 또한 모든 거래를 공개적으로 볼 수 있습니다. 이로 인해 신원확인이나 인증 프로세스(이러한 프로세스는 일반적으로 KYC(Know-Your-Customer) 법률에서 요구됩니다) 없이 계정을 생성할 수 있으므로, 비트코인은 의사익명성을 효과적으로 제공할 수 있습니다.

비트코인은 가명이었기 때문에, 사용자를 쉽게 확인할 수 없는 환경에서 신뢰를 창출하는 메커니즘을 갖추는 것이 필수적이었습니다. 블록체인 기술을 사용하기 전에는 이 신뢰는 일반적으로 양쪽 당사자가 신뢰하는 중개인을 통해 전달되었습니다. 신뢰할 수 있는 중개자가 없는 블록체인 네트워크에서, 필요한 신뢰는 아래에 설명된 블록체인 기술의 4가지 주요 특징에 의해 활성화됩니다:

• 원장(Ledger): 블록체인 기술은 전체 거래 내역을 제공하기 위해 추가만 가능한 원장을 사용합니다. 기존 데이터베이스와 달리 블록체인의 트랜잭션과 값은 덮어 쓰이지 않습니다.
• 보안(Secure): 블록체인은 암호로 보호되어 장부에 포함된 데이터가 변경되지 않았으며 원장 내의 데이터가 확실한 것임을 보증합니다.
• 공유(Shared): 원장이 여러 참가자들 사이에서 공유됩니다. 이는 블록체인 네트워크의 노드 참여자들에게 투명성을 제공합니다.
• 분산형(Distributed): 블록체인을 배포할 수 있습니다. 이를 통해 블록체인 네트워크의 노드 수를 조정하여 악성 사용자(bad actor)의 공격에 보다 탄력적으로 대처할 수 있습니다. 노드의 수를 늘림으로써 악성 사용자가 블록체인에서 사용하는 합의 프로토콜에 영향을 줄 수 있는 능력이 감소합니다.

누구나 익명(anonymous)으로 계정을 만들고 참여할 수 있는 블록체인 네트워크(무허가형 블록체인 네트워크라고도 함)의 경우, 이러한 기능은 사전 지식이 없는 당사자들에게 수준 높은 신뢰를 제공합니다. 이러한 신뢰는 개인과 조직이 직접 거래할 수 있게 하여 보다 신속하고 저렴한 비용으로 트랜잭션이 이루어질 수 있습니다. 사용자 간에 약간의 신뢰가 있을 수 있는, 액세스를 보다 엄격하게 제어하는 블록체인 네트워크(허가형 블록체인 네트워크라고 함)의 경우 이러한 기능이 해당 신뢰를 강화하는 데 도움이 됩니다.

[본 자료는 코이니스타에서 번역한 것이며, 문서의 저작권은 NIST와 원 저자들에게 있습니다.]

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<National Institute of Standards and Technology>

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