2016.04.18

“비트코인 이상을 넘보는” 블록체인의 개념과 작동 원리

Jonathan Hassell | CIO
블록체인은 지금의 비트코인을 있게 한 기술이지만 최근 다양한 산업에서 거래 내역 정보를 분산해 저장하는 이 기술 활용에 대한 관심이 급증하고 있다.

블록체인은 재무 내역 항목 또는 거래 기록을 나타내는 데이터 구조다. 각 거래는 디지털 서명을 통해 진실성과 변조되지 않았음을 보장하므로 원장 자체와 원장 내의 거래는 높은 무결성을 갖는 것으로 간주된다.

그러나 블록체인의 핵심은 이러한 디지털 기록 항목이 구축 환경 또는 인프라 전반으로 분산된다는 데 있다. 인프라의 부가적인 노드와 계층들은 특정 시점에서 거래 상태에 관한 합의를 제공하는 역할을 한다. 모든 노드와 계층은 인증된 기존의 원장 사본을 분산된 형태로 갖는다.

새 거래가 발생하거나 기존 거래에 대한 편집이 실행되면 블록체인 내의 다수 노드는 일정한 알고리즘을 실행하고, 제안된 개별 블록체인 블록의 내역을 평가하고 검증해서 내역과 서명이 유효하다는 합의를 도출한다. 그러면 새 거래가 (거래 내역을 적은)원장에 수락되고 거래 체인에 새 블록이 추가된다. 다수 노드가 원장 항목의 추가 또는 수정을 인정하지 않을 경우 해당 안은 거부되고 체인에 추가되지 않는다. 블록체인은 이 분산 합의 모델 덕분에 어떤 거래가 유효하고 어떤 거래가 유효하지 않은지(이 부분이 더 중요) 결정하는 중앙 기관 없이 분산 원장으로 실행 가능한 것이다.

서로 다른 메커니즘을 사용하는 여러 가지 방법으로 작동하도록 블록체인을 구성할 수 있다. 이를 통해 거래에 대한 합의를 도출하고, 특히 체인 내의 알려진 참가자를 정의하고 다른 사람은 모두 제외하는 것이 가능하다. 블록체인의 가장 큰 사용 사례는 비트코인이다.

비트코인은 누구나 참여할 수 있는 익명 공용 원장을 사용한다. 알려진 소수만 참가하는 사설 형태의 블록체인을 사용하고자 하는 많은 조직은 거래 활동에 참여하는 사람을 통제하는 허가된 블록체인(permissioned blockchain)을 구축하고 있다.

블록체인은 다음과 같은 다양한 이유로 여러 분야에 매력적이다.

• 중앙 기관이 필요 없으므로 일반적으로 중재자 또는 관리자에 대한 조항 없이 50/50 지분으로 구성된 합작 벤처와 계열사 관계에 이상적인 원장 및 합의 솔루션이다. 실제로 컴퓨터가 거래를 인증하고 합의하는 방식은 어음교환소를 비롯한 기타 합의 기관의 필요성을 없애고 비즈니스에서 탈금융 중개화를 제공하며, 일반적으로 비용은 낮추면서 거래의 실행, 확인, 합의, 기록 속도를 개선해준다.

• 디지털 서명 및 검증을 사용하는 환경에서는 악의적 사용자에 의한 사기 및 기타 많은 비용을 수반하는 문제가 발생하는 시나리오를 상상하기 어렵다. 미결 거래 전체가 암호화되는 무결성과 블록체인 아키텍처의 다수 노드가 실행하는 검사를 통해 위협 요소와 악의적인 사용이 차단되기 때문이다. (다만 이 보안 기술은 아직 시장에서 본격적으로 테스트되지는 않았다. 이론적으로는 강력하지만, 오늘날의 디지털 경제 현실에서 얼마나 강력한 보호 기능을 제공할 수 있을지에 대해서는 의문이 남아 있다.)

• 블록체인 개념은 공급망에서의 자산 이동 추적, 즉 특정 공급업체와 공장에서 수송 라인을 거쳐 최종 목적지에 이르기까지의 현황을 추적하는 데도 적합하다.

블록체인을 위해 넘어야 할 장애물
현재 블록체인 기술의 가장 큰 문제는 오픈 소스에서 흔히 그렇듯이 각자 목적이 다른 팀이 운영하는 수많은 프로젝트가 있고 이로 인해 실제로 적용하기가 어렵다는 점이다. 모든 기능을 하나의 애플리케이션으로 조합해서 만들기는 어렵다. 블록체인 애플리케이션 개발 전문가인 맷 레이놀즈는 "블록체인에서 유일한 장애물은 코드를 제작하는 커뮤니티"라며 "비트코인은 오픈 소스지만 비트코인을 관리하는 팀의 운영 방식은 이상적인 FOSS 유지 관리 팀의 모습과는 거리가 있다. 이들은 '아무에게도 설명하지 않는' 사유 소프트웨어 팀처럼 움직이는데, 이는 프로젝트에서 비트코인의 블록체인 구현을 사용하는 모든 이들에게 문제가 된다"고 말했다.

하이퍼렛저(Hyperledger)란?
하이퍼렛저는 현존하는 다양한 오픈 소스 블록체인 접근 방식을 모두 통합하고자 하는 프로젝트다. 하이퍼렛저 공식 웹사이트에 따르면 "하이퍼렛저 프로젝트는 금융 서비스부터 소매, 제조에 이르는 다양한 산업 분야 전반에서 사용 가능한 범용 블록체인 프레임워크를 구축 중"이다.

이 프로젝트가 인터넷에 널린 다른 잡다한 오픈 소스 프로젝트와 가장 크게 다른 점은 업계의 적극적인 참여와 굵직한 이름들에 있다. 프로젝트에 따르면 하이퍼렛저의 설립 구성원은 ABN AMRO, 액센추어, ANZ 뱅크, 블록체인, BNY 멜론, 칼라스톤, 시스코, CLS, CME 그룹, 콘센시스, 크레딧, DTCC(The Depository Trust & Clearing Corporation), 독일 증권거래소, 디지털 애셋 홀딩스, 후지츠, 가드타임, 히타치, IBM, 인텔, 인텔렉트EU, J.P. 모건, NEC, NTT 데이터, R3, 레드햇, 스테이트 스트리트, SWIFT, 심비온트, VM웨어, 웰스 파고다.

하이퍼렛저의 현재 목표는 다음의 세 가지 프로젝트를 실용적인 블록체인 애플리케이션으로 결합하는 것이다.

• 리플드(Rippled) – C++로 작성된 공용 분산 원장으로, 주문 대장을 사용해 이종 통화 결제를 처리한다.
• IBM의 오픈 블록체인 – 스마트 계약, 디지털 자산, 레코드 리포지토리, 합의 지향 네트워크 및 암호화 보안을 구현하는 저수준 패브릭
• 디지털 애셋의 하이퍼렛저 – 블록체인 서버를 구축할 수 있으며 현재 금융 서비스 기업용 클라이언트 API가 나와 있다. 통제의 접점 없이 여러 개별 조직으로 복제되도록 설계된 추가 전용(addition-only) 거래 로그를 사용한다. (모회사인 디지털 애셋 홀딩스가 오픈 소스 프로젝트 기여 차원에서 하이퍼렛저 상표 이름을 빌려줌)

기술 분야의 거대 기업 IBM도 참여한다. IBM은 하이퍼렛저 프로젝트에 막대한 양의 코드를 기여 중이며, 오늘날의 비즈니스 및 엔터프라이즈 시장에 제대로 적용 가능한 블록체인 구현을 만들기 위한 최선의 방법은 개방형 기술이라는 믿음을 확고히 드러내고 있다. IBM은 블록체인 및 원장 기술이 인터넷 상거래를 더 촉진시킬 것으로 보고 있다.

IBM 블록체인 담당 부사장 제리 쿠오모는 "많은 블록체인 전문가로 구성된 개방적이고 폭넓은 하이퍼렛저 프로젝트는 다양한 업계에서 사용 가능한 개방형 블록체인 표준을 발전시킬 것이다. 오픈 플랫폼에 집중하면 앞으로 그 플랫폼을 기반으로 아무 제약 없이 애플리케이션과 프레임워크를 구축할 수 있게 된다"고 말했다.

물론 실무적 관점에서 제약은 있다. 레이놀즈는 "블록체인의 실무 적용에서 문제는 잘 맞는 프로젝트를 찾기가 어렵다는 것이다. 블록체인에는 '나에게 망치가 있으니 이것은 못이여야 한다'는 식의 사고방식이 만연하다. 블록체인은 데이터 자체는 공용이고 이 데이터를 업데이트하기 위한 신뢰를 주체에 명확히 부여할 필요가 없도록 하려는 시나리오에 가장 적합하다. 규제 또는 공용 애플리케이션이 대체로 잘 맞는 편"이라고 말했다.

현재 인터넷 환경에서 분산 원장 기반 전자상거래를 위한 기반을 구축할 수 있는 방법은 명확하다. 지난 2월 샌프란시스코에서 열린 블록체인 컨퍼런스에서 IBM 글로벌 블록체인 부문 이사 존 울퍼트는 "많은 플랫폼 경쟁, 더 많은 솔루션 경쟁이 가능한 패브릭이 필요하다. 경제적 인식이 가능하도록 인터넷을 발전시켜야 하며 그 인터넷은 애플리케이션이 아니라 패브릭이 될 것"이라고 말했다. 울퍼트에게 하이퍼렛저는 각 분야별로 최상의 기술을 조합해 이 패브릭을 구축하기 위한 프로젝트다. editor@itworld.co.kr
 


2016.04.18

“비트코인 이상을 넘보는” 블록체인의 개념과 작동 원리

Jonathan Hassell | CIO
블록체인은 지금의 비트코인을 있게 한 기술이지만 최근 다양한 산업에서 거래 내역 정보를 분산해 저장하는 이 기술 활용에 대한 관심이 급증하고 있다.

블록체인은 재무 내역 항목 또는 거래 기록을 나타내는 데이터 구조다. 각 거래는 디지털 서명을 통해 진실성과 변조되지 않았음을 보장하므로 원장 자체와 원장 내의 거래는 높은 무결성을 갖는 것으로 간주된다.

그러나 블록체인의 핵심은 이러한 디지털 기록 항목이 구축 환경 또는 인프라 전반으로 분산된다는 데 있다. 인프라의 부가적인 노드와 계층들은 특정 시점에서 거래 상태에 관한 합의를 제공하는 역할을 한다. 모든 노드와 계층은 인증된 기존의 원장 사본을 분산된 형태로 갖는다.

새 거래가 발생하거나 기존 거래에 대한 편집이 실행되면 블록체인 내의 다수 노드는 일정한 알고리즘을 실행하고, 제안된 개별 블록체인 블록의 내역을 평가하고 검증해서 내역과 서명이 유효하다는 합의를 도출한다. 그러면 새 거래가 (거래 내역을 적은)원장에 수락되고 거래 체인에 새 블록이 추가된다. 다수 노드가 원장 항목의 추가 또는 수정을 인정하지 않을 경우 해당 안은 거부되고 체인에 추가되지 않는다. 블록체인은 이 분산 합의 모델 덕분에 어떤 거래가 유효하고 어떤 거래가 유효하지 않은지(이 부분이 더 중요) 결정하는 중앙 기관 없이 분산 원장으로 실행 가능한 것이다.

서로 다른 메커니즘을 사용하는 여러 가지 방법으로 작동하도록 블록체인을 구성할 수 있다. 이를 통해 거래에 대한 합의를 도출하고, 특히 체인 내의 알려진 참가자를 정의하고 다른 사람은 모두 제외하는 것이 가능하다. 블록체인의 가장 큰 사용 사례는 비트코인이다.

비트코인은 누구나 참여할 수 있는 익명 공용 원장을 사용한다. 알려진 소수만 참가하는 사설 형태의 블록체인을 사용하고자 하는 많은 조직은 거래 활동에 참여하는 사람을 통제하는 허가된 블록체인(permissioned blockchain)을 구축하고 있다.

블록체인은 다음과 같은 다양한 이유로 여러 분야에 매력적이다.

• 중앙 기관이 필요 없으므로 일반적으로 중재자 또는 관리자에 대한 조항 없이 50/50 지분으로 구성된 합작 벤처와 계열사 관계에 이상적인 원장 및 합의 솔루션이다. 실제로 컴퓨터가 거래를 인증하고 합의하는 방식은 어음교환소를 비롯한 기타 합의 기관의 필요성을 없애고 비즈니스에서 탈금융 중개화를 제공하며, 일반적으로 비용은 낮추면서 거래의 실행, 확인, 합의, 기록 속도를 개선해준다.

• 디지털 서명 및 검증을 사용하는 환경에서는 악의적 사용자에 의한 사기 및 기타 많은 비용을 수반하는 문제가 발생하는 시나리오를 상상하기 어렵다. 미결 거래 전체가 암호화되는 무결성과 블록체인 아키텍처의 다수 노드가 실행하는 검사를 통해 위협 요소와 악의적인 사용이 차단되기 때문이다. (다만 이 보안 기술은 아직 시장에서 본격적으로 테스트되지는 않았다. 이론적으로는 강력하지만, 오늘날의 디지털 경제 현실에서 얼마나 강력한 보호 기능을 제공할 수 있을지에 대해서는 의문이 남아 있다.)

• 블록체인 개념은 공급망에서의 자산 이동 추적, 즉 특정 공급업체와 공장에서 수송 라인을 거쳐 최종 목적지에 이르기까지의 현황을 추적하는 데도 적합하다.

블록체인을 위해 넘어야 할 장애물
현재 블록체인 기술의 가장 큰 문제는 오픈 소스에서 흔히 그렇듯이 각자 목적이 다른 팀이 운영하는 수많은 프로젝트가 있고 이로 인해 실제로 적용하기가 어렵다는 점이다. 모든 기능을 하나의 애플리케이션으로 조합해서 만들기는 어렵다. 블록체인 애플리케이션 개발 전문가인 맷 레이놀즈는 "블록체인에서 유일한 장애물은 코드를 제작하는 커뮤니티"라며 "비트코인은 오픈 소스지만 비트코인을 관리하는 팀의 운영 방식은 이상적인 FOSS 유지 관리 팀의 모습과는 거리가 있다. 이들은 '아무에게도 설명하지 않는' 사유 소프트웨어 팀처럼 움직이는데, 이는 프로젝트에서 비트코인의 블록체인 구현을 사용하는 모든 이들에게 문제가 된다"고 말했다.

하이퍼렛저(Hyperledger)란?
하이퍼렛저는 현존하는 다양한 오픈 소스 블록체인 접근 방식을 모두 통합하고자 하는 프로젝트다. 하이퍼렛저 공식 웹사이트에 따르면 "하이퍼렛저 프로젝트는 금융 서비스부터 소매, 제조에 이르는 다양한 산업 분야 전반에서 사용 가능한 범용 블록체인 프레임워크를 구축 중"이다.

이 프로젝트가 인터넷에 널린 다른 잡다한 오픈 소스 프로젝트와 가장 크게 다른 점은 업계의 적극적인 참여와 굵직한 이름들에 있다. 프로젝트에 따르면 하이퍼렛저의 설립 구성원은 ABN AMRO, 액센추어, ANZ 뱅크, 블록체인, BNY 멜론, 칼라스톤, 시스코, CLS, CME 그룹, 콘센시스, 크레딧, DTCC(The Depository Trust & Clearing Corporation), 독일 증권거래소, 디지털 애셋 홀딩스, 후지츠, 가드타임, 히타치, IBM, 인텔, 인텔렉트EU, J.P. 모건, NEC, NTT 데이터, R3, 레드햇, 스테이트 스트리트, SWIFT, 심비온트, VM웨어, 웰스 파고다.

하이퍼렛저의 현재 목표는 다음의 세 가지 프로젝트를 실용적인 블록체인 애플리케이션으로 결합하는 것이다.

• 리플드(Rippled) – C++로 작성된 공용 분산 원장으로, 주문 대장을 사용해 이종 통화 결제를 처리한다.
• IBM의 오픈 블록체인 – 스마트 계약, 디지털 자산, 레코드 리포지토리, 합의 지향 네트워크 및 암호화 보안을 구현하는 저수준 패브릭
• 디지털 애셋의 하이퍼렛저 – 블록체인 서버를 구축할 수 있으며 현재 금융 서비스 기업용 클라이언트 API가 나와 있다. 통제의 접점 없이 여러 개별 조직으로 복제되도록 설계된 추가 전용(addition-only) 거래 로그를 사용한다. (모회사인 디지털 애셋 홀딩스가 오픈 소스 프로젝트 기여 차원에서 하이퍼렛저 상표 이름을 빌려줌)

기술 분야의 거대 기업 IBM도 참여한다. IBM은 하이퍼렛저 프로젝트에 막대한 양의 코드를 기여 중이며, 오늘날의 비즈니스 및 엔터프라이즈 시장에 제대로 적용 가능한 블록체인 구현을 만들기 위한 최선의 방법은 개방형 기술이라는 믿음을 확고히 드러내고 있다. IBM은 블록체인 및 원장 기술이 인터넷 상거래를 더 촉진시킬 것으로 보고 있다.

IBM 블록체인 담당 부사장 제리 쿠오모는 "많은 블록체인 전문가로 구성된 개방적이고 폭넓은 하이퍼렛저 프로젝트는 다양한 업계에서 사용 가능한 개방형 블록체인 표준을 발전시킬 것이다. 오픈 플랫폼에 집중하면 앞으로 그 플랫폼을 기반으로 아무 제약 없이 애플리케이션과 프레임워크를 구축할 수 있게 된다"고 말했다.

물론 실무적 관점에서 제약은 있다. 레이놀즈는 "블록체인의 실무 적용에서 문제는 잘 맞는 프로젝트를 찾기가 어렵다는 것이다. 블록체인에는 '나에게 망치가 있으니 이것은 못이여야 한다'는 식의 사고방식이 만연하다. 블록체인은 데이터 자체는 공용이고 이 데이터를 업데이트하기 위한 신뢰를 주체에 명확히 부여할 필요가 없도록 하려는 시나리오에 가장 적합하다. 규제 또는 공용 애플리케이션이 대체로 잘 맞는 편"이라고 말했다.

현재 인터넷 환경에서 분산 원장 기반 전자상거래를 위한 기반을 구축할 수 있는 방법은 명확하다. 지난 2월 샌프란시스코에서 열린 블록체인 컨퍼런스에서 IBM 글로벌 블록체인 부문 이사 존 울퍼트는 "많은 플랫폼 경쟁, 더 많은 솔루션 경쟁이 가능한 패브릭이 필요하다. 경제적 인식이 가능하도록 인터넷을 발전시켜야 하며 그 인터넷은 애플리케이션이 아니라 패브릭이 될 것"이라고 말했다. 울퍼트에게 하이퍼렛저는 각 분야별로 최상의 기술을 조합해 이 패브릭을 구축하기 위한 프로젝트다. editor@itworld.co.kr
 


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