블록체인에 대한 기술적인 접근법(블록체인 개요, 블록체인의 작동, 비트코인원리)

블록체인은 본래 금융에 사용될 목적으로 개발이 되었다고 전해진다. 블록체인은 또한 비트코인을 이루는 근간이 되는 기술로 나카모토 사토시라는 익명의, 지금까지도 누군지 밝혀지지 않은 인물에 의해 개발되었다. 요새 코인들의 백서에 비해선 굉장히 짧은 고작 9장짜리 백서를 통해 그는 새로운 거래 시스템을 제안하였는데, 그것은 금융 거래에서 가장 중요한 역할을 하는 중개인(이를테면 은행 등)이 없고 누구든지 참여할 수 있으며 자유롭게 거래를 할 수 있는 시스템이다. 깃허브를 통해 공개된 소는 제네시스 마이닝 이후 굉장히 많은 개발자들에 의해 수정되었다. 처음 공개된 시기는 대략 2009년이고 사토시는 2011년까지 활발하게 활동하였지만, 그 이후 어느 누구도 그를 찾을 수 없었다. 비트코인은 본래 특정한 관리주체 혹은 관리기관, 혹은 국가라는 통제자가 없이 해당 서비스에 참여하는 모든이가 채굴이라는 과정을 통해 비트코인이라는 화폐를 발행하고, 그것을 거래하는 시스템이고, 그것은 모든이가 함께 공유하는 공공의 장부를 만들어서 위조하거나 변조할 수 없는 장점을 지니고 있었다. 그러나 지금은 일부 채굴자 연합에게 점령당한 셈이지만, 그럼에도 불구하고 탈중앙화라고 말할 수 있는것은, 아직까진 국가 혹은 관리기관이 주체로서 작용하지 못한다는 점이다. 

비트코인은 많은 이들에게 인플레이션의 헷징 수단으로서 거론되고 있는데, 우선 2100만개라는 한정된 발행량이 정해져 있다는 점과, 발행량이 반감기라는 주기를 거쳐 감소하기 때문이다. 이는, 하이퍼 인플레이션으로 가치가 급락한 짐바브웨 혹은 베네수엘라의 통화 처럼 가치가 떨어지지 않는다는 것을 의미한다.

전세계 어디로든 송금할 수 있는 XRP

또한 비트코인은 전 세계 어디에서나 동일한 화폐로서 작용할 수 있는데, 기존의 화폐인 USD, YEN, KRW 등과 같이 각 국가 혹은 지역에서 사용하기 위한 화폐로 환전할 때 수수료가 필요 없다는 장점이 있고, 전 세계 어디든지 송금하는데 자유롭다는 장점 또한 있다. 이런 장점을 강화한 코인이 바로 XRP이다. 

이런 비트코인의 근간이 되는 블록체인에는 모든 사용자가 동일한 장부를 지닌다는 특징이 있다. 발행이되고, 거래가 되는 모든 과정이 하나의 블록체인상에 존재하는 모든 사용자의 장부에 동일하게 기록, 저장된다. 또한 이러한 기록과 저장되는 과정에 암호화 되어 저장되며, 모든 거래는 절반 이상의 사용자의 합의가 필요하다. 즉, 내가 장부를 조작하여 내 장부에 비트코인을 10만개 넣고 싶다하여도 이 블록체인에 존재하는 절반 이상의 사용자가 지닌 장부를 모두 조작하여야 하기 때문에, 사실상 위조하거나 변조하는 그런 조작의 행위가 불가능하다는 것이 특징이다. 

이렇게 탈 중앙화 된 금융을 주 목적으로 세상에 알려진 블록체인은 사실 금융에 한정되는 것이 아닌, 우리 삶의 모든 부분, 실생활에 활용될 가능성이 굉장히 높은 기술이다. 중앙화 된 경우는 중심된 한 곳의 보안만 뚫고 해당 내용을 위조할 수 있지만, 탈 중앙화된 블록체인은 조작을 할 수 없다. 실 예로  COOV라는 블록체인으로 관리되는 코로나-19 백신 예방접종 어플리케이션이 그 예이며, 각 지역에서 지역화폐로도 사용하는 경우도 점차 늘고 있다. 블록체인의 개념을 한번 살펴보도록 하자.

블록체인이 만들어지는 원리에 대한 모식도

가장 처음 만들어진, 나카모토 사토시가 생성한 제네시스 블록에 다음 블록을 이어가는 것이라고 생각하면 쉽다. 위 그림은 블록체인이 어떤 원리로 만들어지는지에 대한 대략적인 모식도이다. 중요한 점은, 해당 블록들이 서로 연결이 되어 있고(Chained), 그로 인해 최근의 거래가 담긴 블록이 형성될 땐 가장 처음의 블록부터 지금까지의 블록이 모두 유효해야 지금의 블록이 유효하다는 점이다. 이렇게 유효하다는 것을 검증하고 암호화 하는 과정을 작업증명(POW)이라고 부르며, 이로 인해 보안이 유지되고 위/변조가 불가능하다는 것이 특징이다. 즉, 시간이 지날 수록 유효성을 검증하고 거래를 암호화 해야 하는 작업이 많아지고, 때문에 채굴이 점점 어려워 진다는 것이다. 채굴이 점점 어려워 진다는 것은 결국 화폐의 발행 속도가 느려진다는 것을 의미한다. 알고리즘은 SHA-256을 이용하는데, 어떠한 입력값이 들어와도 256비트로 암호화 하는 알고리즘이다. 그러나 더 자세한 내용은, 너무 기술적인 측면만 다루게 되니, 금번 포스팅에서는 대략적인 내용만 다루는 것이 더 좋을 것 같다. 비트코인의 블록체인이 작동하는 일련의 과정은 아래와 같이 정리할 수 있다.

1. 어떠한 거래(사고파는행위, 자산이 이동하는 행위)가 발생하면 모든 사용자에게 전파된다.
2. 각각의 사용자는 전파된 새로운 거래에 대한 내용을 블록에 넣는다.
3. 또한 각각의 사용자는 새로운 거래의 내용이 들어간 블록이 유효하다는 것을 검증하는 작업증명을 진행한다.
4. 작업증명이 성공되면 그 블록은 모든 사용자에게 전파된다.
5. 모든 사용자는 그 블록이 유효하다는 것을 판단하고 유효하다면 승인(Confirmation)한다.

이러한 과정은 블록체인의 보안성을 강화시키는데, 특히나 기존의 인터넷과 대비하여 무결성이라는 측면에서 강점이 있다. 다만 모든 참가자가 모든 거래 내용을 들여다 볼 수 있다는 점 때문에 비밀성에 대해서는 취약하다는 것이 단점으로 작용할 수 있다. 그래서 이를 보완한 것이 영지식 증명이라고 불리는, 익명성 암호화폐이다. 이는, 개인정보 보호 및 프라이버시를 보호하기 위한 암호화폐로, 이전까지는 주로 범죄에 이용되었으나, 향후 개인정보보호라는 측면에서 많은 각광을 받을 것으로 보인다. 익명성 코인의 대표적인 사례는 지캐시_Zcash[ZEC], 호라이젠_Horizen[ZEN], 모네로_Monero[XMR]등이 있다. 국내에서 거래되었던 코인들이며, 해당 코인들은 범죄에 이용될 수 있는 소지가 있다는 이유로 정부 정책상 거래소에서 상장폐지 되어 현재는 외국 거래소에서만 거래가 가능하다.

원산지 증명에 사용될 수 있는 비체인

이와 같이 블록체인의 작동 방식과 개요에 대해 알아보았다. 이 블록체인은 굉장히 여러 방면에서 사용될 수 있는데 간단하게 그 예를 한번 살펴보자. 먼저 사물인터넷(IOT)이 있다. 블록체인에 각종 가전제품이나 생필품을 연동하는 것이 그 주된 내용이다. 이를테면 요새 나오는 삼성의 세탁기를 보면, 세탁 세제를 자동으로 투입해주는 방식을 채택하고 있는데, 이 세탁세제가 다 떨어졌을 때 블록체인을 이용해 자동으로 주문을 한다는 프로젝트는 이미 구현된 바 있다. 또한 생산물 이력 관리 시스템에 블록체인을 연동하여 이 생산품의 원산지는 어디인지 알아보는 방법도 가능하다. 비체인_Vechain[VET]가 그 예인데, 쉽게 이해하기 위해 김치를 예로 들어보자. 현재 국내에서 가공을 하면 국내산이라는 표기를 붙이는 것이 현재의 법이지만, 김치에 들어간 고추가루가 국내산인지, 중국산인지 알기 위해선 깨알같이 작은 글씨로 쓰여진 원산지에 대한 내용을 살펴보아야 한다. 그러나 블록체인에 연동된 정보를 확인하면 단번에 배추가 국내산인지, 고추가루가 중국산인지를 알아볼 수 있다. 이렇게 사물인터넷과 원산지 증명이라는 부분에서 블록체인이 활용될 수 있다.

태양광 발전으로 남은 전력을 거래할 수 있다면? - 파워렛저

또한 에너지 산업분야에서도 이용될 수 있는데, 쓰레기 매립 과정에서 발생하는 신재생에너지라든지, 혹은 태양광과 같은 무공해 에너지를 활용하는 방안이기도 하다. 호주의 전력회사와 파트너쉽을 맺은 파워렛저는 개인간의 P2P 에너지 교환을 제공하는 플랫폼으로 개발되어지고 있다. 또한 DAO 프로젝트라는, 블록체인 기반의 크라우드 펀딩 서비스도 있다. 다음에 작성할 포스팅의 주요 골자인 스마트 컨트랙을 이용해서 투자를 진행하는 것인데, 내가 투자한 지분이 얼마만큼인지, 그리고 투자를 받은 회사가 매출을 얼마를 내었고 손익은 얼마인지 블록체인에 투명하게 장부가 공개되는 것이다. 즉, 오늘날 분식회계 등으로 인해 발생하는 문제들을 사전에 차단할 수 있는 시스템이 블록체인이기도 하다.

블록체인기반 코로나19 백신 접종 인증시스템-COOV 사진은 https://ncv.kdca.go.kr/ 에서

또한 위에서 살펴보았던 것 처럼, 코로나-19 백신 예약 접종 확인 플랫폼인 COOV 처럼 의료정보에 대해 제공하는 플랫폼에서도 블록체인을 활용할 수 있고, 공정하고 정확하게 알 수 있는 투표 시스템에도 활용할 수 있다. 투표 과정이 조작될 수 없다는 점에서 공정성과 투명성이 핵심인 투표는 블록체인을 적용하기 적합한 활용 방안이다.

 

이렇게 비트코인은 어떻게 만들어졌고, 블록체인이 어떤 것인지, 어떻게 작동하는지, 그리고 어떤 분야에 활용될 수 있는지에 대해 살펴보았다. 다음부터는 2세대 암호화폐라고 불리는 이더리움 등과 같은 코인에 대해 살펴보고자 한다. 블록체인은 4차산업 혁명을 주도하는 주요한 골자 중 하나이다. 비록 암호화폐(코인)에 투자를 하지 않더라도 우리 삶을 혁신적으로 바꿔놓을 것으로 확신하는 블록체인이 어떻게 구성되고 어떻게 작동하는지는 알아 두는 것이 좋다고 생각한다.

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