Offcanvas
Some text as placeholder. In real life you can have the elements you have chosen. Like, text, images, lists, etc.
Offcanvas
1111Some text as placeholder. In real life you can have the elements you have chosen. Like, text, images, lists, etc.
블록체인

"불특정 원격 참가자 간의 합의" 블록체인이 역사적 전환점인 이유

Matthew Tyson | InfoWorld 2022.04.05
클라우드 컴퓨팅보다 더 구조적이며 더 지속적으로 이어질 가능성이 있는 유일한 기술가 바로 블록체인이다. 클라우드가 소프트웨어를 만드는 개발, 운영하는 방법을 바꿨다면, 블록체인은 거래 자체에 관한 생각과 처리 방법을 변화시킬 잠재력을 지녔다. 블록체인은 암호화폐의 기반 역할을 넘어 합의를 제안하고 기록하는 근본적인 방식에까지 영향을 미칠 수 있다. 
 
ⓒ Getty Images Bank

블록체인과 블록체인을 통해 실현되는 암호화폐의 혁신에 대한 많은 이야기가 있지만, 여기엔 분명 과장된 측면이 있다. 그러나 현재의 기술 발전이 미래에 어떻게 이어질지에 대해 곰곰이 생각해 보면 블록체인만큼 광범위한 영향을 미칠 가능성이 있는 다른 기술을 떠올리기는 어렵다. 어쩌면 블록체인은 인터넷 이후 가장 중요한 혁신이 될 수도 있다. 그렇다면 블록체인은 도대체 무엇이고, 역사를 바꿀 기술로 평가받는 이유는 무엇일까?
 

합의된 진리 

분산 소프트웨어 시스템을 만들기는 쉽지 않다. 특히 데이터를 보호하고 사용할 수 있도록 만들고 저장하는 작업이 어렵다. 이런 어려움 대부분은 시스템을 속이고자 하는 사람들로 인해 비롯되지만, 장애를 극복하고 데이터 일관성을 유지하는 본질적이고 객관적인 어려움도 있다. 점심 식사에 대한 게시글이든, 은행 계좌의 잔액이든 상관없이 데이터를 전송하거나 불러올 때는 언제나 이 위험에 노출되는 것이다.

계좌와 같이 중요한 데이터를 다룰 때 그 안전과 정확함을 보장하는 전통적인 방법은 은행 같은 신뢰할 수 있는 대리인을 통하는 것이다. 뱅킹의 분산 시스템 역시 이런 대리인을 인터넷과 접목한 것으로, 우리는 은행이 앞으로도 존속하면서 금융 정보를 제공할 것으로 신뢰한다.

그러나 거대한 암호화폐 파도를 촉발한 비트코인 백서에 따르면, 이 구조에는 한계가 있다. 이 백서는 사토시 나카모토가 작성한 암호화폐의 토대로, 선행 기술을 요약하고 최초의 실체적인 공용 블록체인 네트워크를 제안한다. 사토시에 따르면, 신뢰 기반 모델의 본질적인 약점은 '비가역적 거래가 불가능하다'는 것이다. 즉, 은행이 분쟁을 조정하는 역할을 할 수밖에 없으며, 이로 인해 신뢰가 분산되고 비용이 증가한다는 것이다. 

이 문서가 전통적인 뱅킹의 전면적인 대안을 제안하는 것임을 감안하면 비판의 수위를 상당히 자세한 수준이다. 그러나 기술적인 부분을 떠나 대부분 사람은 놀랄 만큼 비싼 수수료, 복잡한 기업 구조 등 더 큰 문제를 쉽게 찾을 수 있다. 또한 기존 뱅킹의 구조는 더 많은 사람이 금융 시스템에 참여하는 것을 막는 걸림돌이 되기도 한다. 그래서 비트코인 백서는 '신뢰 대신 암호 증명을 기반으로 한 전자 결제 시스템'을 제안한다. 
 

암호 서명 

이 새 시스템의 핵심 메커니즘은 거래 서명에 사용되는 암호 쌍이다. <그림 1>처럼 전자 화폐(더 일반적으로 표현하면 디지털 상태)의 소유자가 공개 키로 구매자에게 화폐(또는 상태)를 양도하고 개인 키로 자신을 입증한다. 모든 거래에는 이전 거래의 해시와 소유자의 공개 키가 따라온다.
 
<그림 1> 블록체인 서명 
 

이중 지출과 블록체인 

네트워크의 모든 참가자가 선의를 갖고 움직인다면 거래 체인은 이 원리만으로도 이미 안전하다(시스템은 암호 서명 덕분에 외부의 직접적 변조로부터 안전함). 문제는 화폐의 소유자가 화폐를 두 번 이상 지출해 시스템을 속일 수 있다는 점이다. 구매자는 자신이 구매하는 화폐가 이미 지출됐는지를 알 길이 없다. 

전통적인 중앙 기관으로 회귀하지 않고 이 문제를 해결하기는 쉽지 않다. 네트워크 참가자가 모든 거래와 이러한 거래의 발생 순서를 알아야 하기 때문이다. 그러면 노드는 거래의 첫 인스턴스만 수락하고 나머지는 사기로 판단해 폐기할 수 있다. 이를 달성하기 위한 메커니즘이 바로 블록체인이다. 

블록체인의 핵심 아이디어는 거래가 집합('블록')으로 모이고 노드가 계산하기 어려운 값을 찾기 위해 노력한다는 것이다(해시될 때 특정 수의 선행 0을 갖는 값을 생산하는 논스(nonce)). 또한 모든 블록은 이전 블록의 해시를 참조한다. 이는 곧, 계산 노력으로 입증된 블록 안으로 거래가 수락되며, 각 새로운 블록이 이러한 작업의 더 긴 체인을 생성한다는 것을 의미한다. 
 

51% 공격 

이 시스템을 속이려면 체인의 모든 작업을 다시 해야 하므로 체인이 길어질수록 공격의 성공 가능성은 더 낮아진다. 블록의 합법적 체인을 점유하기 위한 시도를 '51% 공격'이라고 한다. 공격자가 시스템에 참여하는 계산 성능의 절반 이상을 획득하고 이를 사용해 가짜 거래를 유효한 것으로 입증한다는 개념이다. 그러나 블록체인이 커질수록 이 공격은 더 어려워지고 51%를 달성한다 해도 실제 얻을 수 있는 이익은 제한적이다. 
 

스토리지 최적화 

블록체인 노드 트리에서 가장 놀라운 사실은 전체 체인(현재 시가총액이 미화 1조 달러에 가까움)이 모든 참가 컴퓨터 시스템에 저장된다는 것이다. 이것이 실현 가능한 이유는 효율적인 설계에 있다. 중심 메커니즘은 머클 트리(Merkel Tree)를 사용해 시스템이 루트 및 관련 리프만 체인에 저장하도록 한다.
 

합의 진실 

이러한 노드가 거래 블록을 입증하기 위해 계속 일하는 사이 다른 노드도 같은 작업을 수행한다. 노드는 네트워크로부터 경쟁 블록을 수신하면 이 블록을 경쟁 체인에 저장하고 자체 체인에서 계속 일을 한다. 이 노드는 경쟁 체인에서 충분한 수의 새 블록을 수신하면 하던 일을 관두고 경쟁 진실 체인을 수락한다. 경쟁 체인이 확인되기 전에 현재 노드가 일을 완료하면 현재 노드가 네트워크에 제 일을 전파한다. 이 체인의 입증에 있어 다른 노드도 같은 방식으로 작동한다. 이 방식에서 네트워크는 필연적으로 가장 많은 수의 노드가 한 일을 수락하게 된다. 해시가 요구하는 계산 작업으로 뒷받침되는, 진실의 합의 버전에 투표한다고 보면 된다. 
 

마이닝과 민팅 

마이닝(채굴)은 그동안 많이 공론화됐고 이제는 지정학적인 의미까지 지니게 됐다. 그런데 마이닝이 무엇일까? 블록체인에 대해 지금까지 이해한 내용을 기반으로 마이닝을 명확하게 설명할 수 있다. 노드는 (정상 해시를 획득하고 블록이 체인의 첫 유효한 새 블록임을 네트워크에 입증함으로써) 블록 검증에 성공하면 소유한 코인의 새 코인을 받게 된다. 이것을 마이닝이라고 한다. 코인은 마이닝 프로세스에 참여하도록 시스템을 독려하는 인센티브 역할을 한다. 
 

신뢰 없는 보안 

블록체인의 가장 큰 성과는 모두가 소유한 노드에서 실행되는 네트워크를 보호하는 데 있다. 직관에 반하는 것 같지만 이 시스템은 암호뿐만 아니라 인간의 행동에 대해서도 전제함으로써 작동한다. 솔직히 말해 신뢰할 수 없는 인간에 의해 지배되는 폭넓게 분산된 시스템이 안전하게 동작한다는 점은 실로 놀랍다. 

이 시스템의 기능성이 비트코인에 의해 입증되자 새로운 디지털 코인이 폭발적으로 등장했다. 대표적인 것이 비트코인과 비슷한 블록체인 위에 튜링 완전(Turing-complete) 컴퓨터를 계층화할 것을 제안하는 기업인 이더리움(Ethereum)이 만든 이더(Ether)이며, 그 외에도 많은 코인이 있다. 물론 통화 측면에서 보면 디지털 코인이 많이 늘어나도 전통적인 뱅킹이 지금처럼 중요한 역할을 계속 유지할 것은 확실하다. 오히려 이들은 금융 시스템에 대해 가진 견고한 이해관계가 암호화폐 시스템 내에서도 작동하도록 노력할 것이다. 실제로 일부 은행은 이미 자체 코인을 내놓고 있다. 

블록체인 시스템이 내포한 가장 중대한 역사적 전환점은 마침내 인류가, 원격으로 연결된 참가자 간의 합의에 도달하는 방법을 고안해낸 것일 수 있다는 사실이다. 이는 광범위한 영역에 영향을 줄 수 있는 매우 중요한 진전이다. 반면 과제도 있다. 첫째, 암호화폐 시장의 극단적인 변동성은 암호화폐의 가치를 예측하기 어렵게 한다(스테이블 코인이 등장한 것도 이 때문이다). 둘째, 블록체인을 프로그래밍하기 어렵다. 마지막으로 금융 및 기타 산업의 오래된 이해관계가 블록체인에 저항한다는 것이다.

정리하면, 블록체인 기술은 전체적으로 매우 놀라운 혁신이다. 바로 눈앞에서 빠르게 진화하는 광경이 펼쳐지고 있는 대단히 흥미로운 분야이기도 하다.
editor@itworld.co.kr
 Tags 블록체인 비트코인 암호화폐

회사명 : 한국IDG | 제호: ITWorld | 주소 : 서울시 중구 세종대로 23, 4층 우)04512
| 등록번호 : 서울 아00743 등록일자 : 2009년 01월 19일

발행인 : 박형미 | 편집인 : 박재곤 | 청소년보호책임자 : 한정규
| 사업자 등록번호 : 214-87-22467 Tel : 02-558-6950

Copyright © 2022 International Data Group. All rights reserved.