개요
누구나 열람할 수 있는 장부에 거래 내역을 투명하게 기록하고, 여러 대의 컴퓨터에 이를 복제해 저장하는 분산형 데이터 저장기술이다.
블록체인은 블록에 데이터를 담아 체인 형태로 연결, 수많은 컴퓨터에 동시에 이를 복제해 저장하는 분산형 데이터 저장 기술이다. 공공 거래 장부라고도 부른다. 중앙 집중형 서버에 거래 기록을 보관하지 않고 거래에 참여하는 모든 사용자에게 거래 내역을 보내 주며, 거래 때마다 모든 거래 참여자들이 정보를 공유하고 이를 대조해 데이터 위조나 변조를 할 수 없도록 돼 있다.
개념
블록체인은 금융기관에서 모든 거래를 담보하고 관리하는 기존의 금융 시스템에서 벗어나 P2P(Peer to Peer；개인 대 개인) 거래를 지향하는, 탈(脫)중앙화를 핵심 개념으로 한다. P2P란 서버나 클라이언트 없이 개인 컴퓨터 사이를 연결하는 통신망을 말하며, 연결된 각각의 컴퓨터가 서버이자 클라이언트 역할을 하며 정보를 공유하는 방식이다.
기존 금융 시스템에서는 금융회사들이 중앙 서버에 거래 기록을 보관해 온 반면, P2P 방식을 기반으로 하는 블록체인에서는 거래 정보를 블록에 담아 차례대로 연결하고 이를 모든 참여자가 공유한다.
거래할 때마다 거래 정보가 담긴 블록이 생성되어 계속 연결되면서 모든 참여자의 컴퓨터에 분산 저장되는데, 이를 해킹하여 임의로 수정하거나 위조 또는 변조하려면 전체 참여자의 과반수의 거래 정보를 동시에 수정하여야 하기 때문에 사실상 불가능하다.
따라서 접근을 차단함으로써 거래 정보를 보호·관리하는 기존의 금융 시스템과는 전혀 달리, 블록체인에서는 모든 거래 정보를 누구나 열람할 수 있도록 공개한 상태에서 은행 같은 공신력 있는 제3자의 보증 없이 당사자 간에 안전하게 거래가 이루어진다.
원리
① A가 B에게 송금 희망 등의 거래 요청
② 해당 거래 정보가 담긴 블록이 생성
③ 블록이 네트워크 상의 모든 참여자에게 전송되면, 참여자들은 거래 정보의 유효성을 상호 검증
④ 참여자 과반수의 데이터와 일치하는 거래 내역은 정상 장부로 확인하는 방식으로 검증이 완료된 블록은 이전 블록에 연결되고, 그 사본이 만들어져 각 사용자의 컴퓨터에 분산 저장
⑤ A가 B에게 송금하여 거래가 완료
종류
종류는 크게 퍼블릭 블록체인과 프라이빗 블록체인으로 나뉜다.
· 퍼블릭 블록체인(Public blockchain)
퍼블릭 블록체인은 공공거래 장부에 해당하며, 통상 블록체인이라 하면 퍼블릭 블록체인을 지칭한다.
트랜잭션 내역이 모두에게 공개되어 네트워크에 참여한 모든 노드(Node)가 이를 검증하고 거래를 승인한다.
누구나 참여할 수 있고 모든 참여자의 상호 검증을 거쳐 신뢰도가 높지만, 모든 참여자의 거래 기록을 남기고 이를 공유하느라 처리 속도가 느리다
ex) 비트코인, 이더리움
· 프라이빗 블록체인(Private blockchain)
프라이빗 블록체인은 기관 또는 기업이 운영하며 사전에 허가를 받은 사람만 사용 가능하며, 엔터프라이즈 블록체인(Enterprise blockchain)이라고도 한다.
누구에게나 개방되고 누구나 트랜잭션을 생성할 수 있는 퍼블릭 블록체인과 달리, 프라이빗 블록체인은 서비스 제공자(기업 또는 기관)의 승인을 받아야만 참여할 수 있고 법적 책임을 지는 기관만 트랜잭션을 생성할 수 있다.
승인된 기관만 트랜잭션을 검증하고 거래를 승인한다.
승인받은 노드만 참여하고, 다른 노드의 검증을 구할 필요가 없기 때문에 처리 속도가 훨씬 빠르다. 하지만 프라이빗 블록체인의 사용자는 서비스 제공자에게 전적으로 의존하여야 하기 때문에 퍼블릭 블록체인에 비하여 신뢰성에 한계가 있다.
여러 기업(또는 기관)이 공동으로 참여하는 컨소시엄 블록체인(Consortium blockchain)도 넓은 의미에서 프라이빗 블록체인의 범주에 속한다.
활용 분야
블록체인에 저장하는 정보는 다양하기 때문에 블록체인을 활용할 수 있는 분야도 매우 광범위하다.
전자 결제나 디지털 인증뿐만 아니라 화물 추적 시스템, P2P 대출, 제품의 원산지부터 유통까지 전 과정을 추적하거나 예술품의 진품 감정, 위조화폐 방지, 전자 투표, 전자 시민권 발급, 차량 공유, 부동산 등기부, 병원 간 공유되는 의료기록 관리 등 신뢰성이 요구되는 다양한 분야에 활용할 수 있다.
관련 용어
· 블록(block)
블록은 데이터를 저장하는 단위로, 바디(body)와 헤더(header)로 구분한다.
바디에는 거래 내용이, 헤더에는 머클해시(머클루트)나 넌스(nounce, 암호화와 관련되는 임의의 수) 등의 암호코드가 담겨있다.
블록은 약 10분을 주기로 생성되며, 거래 기록을 끌어모아 블록을 만들어 신뢰성을 검증하면서 이전 블록에 연결하여 블록체인 형태가 된다.
처음 시작된 블록을 제네시스 블록이라 한다. 즉, 제네시스 블록은 그 앞에 어떤 블록도 생성되지 않은 최초의 블록이다.
· 노드(node)
블록체인은 중앙 집중형 서버에 거래 기록을 보관, 관리하지 않고 거래에 참여하는 개개인의 서버들이 모여 네트워크를 유지 및 관리하기 때문에 개개인의 서버, 즉 참여자를 노드라고 한다.
중앙 관리자가 없기 때문에 블록을 배포하는 노드의 역할이 중요하며, 참여하는 노드들 가운데 절반 이상의 동의가 있어야 새 블록이 생성된다.
노드들은 블록체인을 컴퓨터에 저장해 놓고 있는데, 일부 노드가 해킹을 당해 기존 내용이 틀어져도 다수의 노드에게 데이터가 남아 있어 계속적으로 데이터를 보존 가능하다.
장점
- 보안성 향상
암호화된 데이터와 키값으로만 거래가 진행되므로 보안성이 향상됨.
블록은 최초 블록과 연결 되어있고 참여 노드가 분산되어 해킹이 불가능하므로 블록안의 데이터 변조와 탈취가 불가능함. - 비용 감소
집중화된 중앙 서버와 시스템이 필요 없어 비용이 감소 및 해킹 리스크의 감소로 인해 보안 비용 감소함.
P2P 방식으로 거래를 하기 때문에 수수료 절감이 가능하다. - 거래속도 향상
거래에 관련된 여러 인증과 증명에 제3자를 배제시킨 실시간 거래이므로 전체 시스템의 처리 속도 향상 가능함.
특히 증권시장의 경우 결제까지 소요되는 시간을 대폭 줄일 수 있을 것으로 예상됨. - 가시성 극대화
실시간으로 분산원장의 여러 노드에 대한 모니터링이 가능하여 투명성과 자기부인 방지 가능함.
단점
- 기술의 악용
불법 거래대금 지불이나 비자금 조성, 탈세 등을 가능하게 함. - 거래검증 주체
거래검증 주체가 전 세계에 분포된 노드(컴퓨터)이며 익명의 검증인은 방대한 양의 컴퓨팅 파워를 이용해 거래를 증명해야 함
그렇기에 문제 발생 시 책임 소재가 모호함 - 처리비용낭비
참가한 모든 컴퓨터가 모든 자료를 다운 및 보관해야하므로 기존방법에 비해 비효율적임.
현재로써는 실시간, 대용량 처리가 어려움. - 확장성의 제한
현재 퍼블릭 블록체인으로 시장에서 처리되는 대량의 거래데이터 처리가 아직 불가능함에 따라 확장성의 한계가 있음. - 프라이버시 노출
모든 사용자가 함께 거래내역을 처리하고 검증하기 하여 프라이버시 리스크가 존재함.
특히 기업의 내부정보나 영업기밀 등이 공유되는 것은 치명적일 수 있음 - 익명성의 한계
현실에서 이체의 발생 및 확정을 해줘야 하는 입장에서는 익명성 거래를 허용하는 것이 사실상 불가능함.
법률적 문제를 가지고 있어 실명성 블록체인이 필요함.
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