블록체인 기본

1. 블록체인의 개념

 기존의 중앙 집중형 시스템은 제 3의 신뢰기관이 원장(Ledger)을 관리했다. 이에 따라 신뢰기관의 신뢰성문제, 단일화된 정보보관으로 인한 시스템 보안 위협 등의 문제가 공존해왔다.

 블록체인은 탈중앙화 분산 원장으로 네트워크 상에서 발생한 모든 거래가 반영되고 각 블록의 트랜잭션 정보가 기록되며 방대한 블록체인 네트워크 자원을 활용하여 개별적인 거래를 확인하고 승인한다. 블록체인은 공개키 방식으로 암호화 되어있다.

처음에 쓰인 것은 Bitcon이다. (트렌드 한 기법들의 공부에 대한 중요성을 알려준다. 늦게타면 망한다)

 

 예시를 들어보면 총 6명(a,b,c,d,e,f)인 그룹이 존재한다.

 a가 b에게 100원을 빌려주었을 때 이 거래 내역(트랜잭션)을 a,b,c,d,e,f 모두 자신의 장부에 기록한다.

 b가 100원을 갚기 싫어 기록을 조작하려 할 때 자신을 제외한 모든 구성원의 장부를 조작하여야 하는 것이다.

 100원을 위해 5명의 장부를 조작하는 것을 수지타산이 맞지 않는다.

 그렇기에 분산원장을 공유하는 사람이 많아질 수록 단일 개체로 이루어진 해커가 조작하기가 쉽지 않다.

 위의 사례처럼 모든 거래 기록은 블록에 기록된다. 또한 각 블록은 이전 블록과 관련이 있다. 이전 블록을 변경 시 차후 생성된 모든 블록을 수정하여야 한다.

 신뢰기관의 부정행위자나 취약한 보안으로 인한 문제를 방지하는 것이 가능하다.

2. 블록체인의 구성

 블록체인에서 각 블록의 구성은 크게 블록헤더와 블록바디로 구성된다.

 

왼쪽의 그림은 블록 구성을 나타낸 것이다. 블록헤더: 각 트랜잭션이 블록 생성 시간에 맞추어 블록에 취합 블록해시: 블록의 식별자 역할로 이전 블록의 6가지 인풋값을 기반으로 SHA256 해시를 적용한다. 블록해시는 블록 전체를 해시화 한 값이 아닌 블록바디를 제외한 블록헤더를 해시화 한다. 불록해시는 블록 전체에 대한 해시화가 아닌 블록 헤더를 해시화 한 값이다.  블록 헤더 중 머클루트(Merkle root)는 블록바디의 정보를 대표하는 값이다. 머클루트에 표시된 그림은 블록 바디에 4개의 거래정보가 있을 때 머클루트에 저장되는 값을 나타낸다. 이러한 구조를 머클트리라 한다.  블록바디에 거래정보가 추가 시 머클트리도 변경되며 필연적으로 블록 헤더의 머클루트 값도 변화한다. 블록을 변경하려 할 때 이러한 머클루트를 포함하고 있는 블록헤더의 해시값이 변경되기에 데이터의 무결성을 보장한다.

3. 블록체인의 종류

 블록체인은 크게 세종류로 구분을 나눌 수 있다. 비트코인에 사용되는 공공 블록체인(Public Blockchain)과 개인 블록체인(Private Blockchain), 컨소시엄 블록체인(Consortium Blockchain)이다.

3.1 공공 블록체인(Public Blockchain)

 공공 블록체인은 비트코인이나 이더리움과 같이 누구나 네트워크에 참여 가능하며 모든 사용자가 상호 검증하는 시스템이다. 최초로 고안된 블록체인 기술이며 가장 일반적으로 통용된다.

 많은 사용자가 참여하기에 블록을 조작하는 속도보다 다수의 사용자가 블록을 생성하는 속도가 더 빠르다. 그렇기에 안전성과 신뢰성의 특징이 있으며 개인정보를 공개키와 개인키를 통해 지갑을 생성하기에 익명성이 보장되며 모든 사용자가 장부를 공유하는 분산원장을 사용해 투명성 또한 보존된다!

 다수의 사용자가 거래에 대한 정보를 공유하기에 느린 처리속도를 가질 수 밖에 없다. 또한 확장성이 낮다.

3.2 개인 블록체인(Private Blockchain)

 개인 블록체인의 경우 중앙 집중적인 성격을 가지게 된다. 네트워크에 참여하기 위해선 중앙 기관의 승인이 필요하기에 특정 권한을 가진 중앙 집권자가 수정 및 조작이 가능하다. 하지만 불특정 다수의 사용자가 참여하는 공공 블록체인에 비해 빠른 처리속도를 가진다는 장점이 있다.

3.3 컨소시엄 블록체인(Consortium Blockchain)

 컨소시엄 블록체인은 공공 블록체인의 장점과 개인 블록체인의 장점을 결합한 블록체인으로 다수의 컨소시엄 참여자에 의한 합의가 이루어 질 경우 거래가 검증된다. 하지만 중앙집권 기관의 증가가 일어났을 뿐 중앙 집권의 탈피라는 초기 구상모델과는 의미가 훼손될 수밖에 없다.

초안: 2019.01.15 / version 0.1