비전공자를 위한 블록체인 기본개념

저는 비전공자로서 블록체인이라는 기술에 대해 많은 관심을 가지고 공부하고 있는 초보자 입니다. 이 번 글은 저와 같은 일반인들도 블록체인에 대해 쉽게 이해 할 수 있도록 제가 공부한 내용을 정리 해 보았습니다. 어떤 개념을 제대로 이해 하려면 그 개념을 모르고 있는 따른 사람들에게 알기 쉽게 설명할 수 있어야 한다고 누군가가 말한 기억이 나네요. 저도 이제 부터 가능한 쉽게 정리해서 설명해 보도록 하겠습니다.

블록체인 하면 제일 먼저 비트코인이 먼저 떠오를 것 입니다. 하지만 엄밀히 말하면 이 둘은 다른 개념으로서, 비트코인은 블록체인 기술을 통해 구현된 암호화폐입니다. 반면, 블록체인 기술은 '정보를 변조하기 어려운 형태로 공유하는 시스템' 이라고 할 수 있습니다. 하지만, 이 정의만으로는 부족하므로, 좀 더 자세히 이해 할 수 있도록 비트코인을 예를 들어 설명하고자 합니다.

비트코인은 거래자들을 관리하는 은행 같은 중앙기관이 존재하지 않고, 모든 거래자가 개인-개인(P2P) 네트워크를 이용해 연결되어 있습니다. 만약 공격자가 네트워크를 마비시키려면 모든 거래자의 컴퓨터에 저장되어 있는 정보를 파괴해야하만 하는데 이는 현실적으로 거의 불가능하기 때문에 외부 해커들의 공격으로 부터 안전 할 수 있게 됩니다. 게다가 거래자들이 공유하고 있는 정보는 과거 부터 현재까지의 모든 거래 정보를 말합니다. 물론 이 거래 정보의 양은 계속해서 늘어나기 때문에 거래자 중에는 편리상 일부의 정보만 가지고 있는 경우도 있습니다. 모든 거래자가 누구나 거래정보를 볼 수 있기 때문에 한 두 명의 공격자가 거래를 위조하는 것이 원천적으로 불가능 합니다. 다음은 블록체인의 개념도 입니다.

블록체인 시스템에서는 거래를 기록하는 방식으로 해시함수라는 암호화 기술을 사용합니다. 이 방식에서는 다수의 거래기록을 블록단위로 모아서 사슬처럼 연결하여 저장합니다. 따라서 이전의 거래기록을 누군가가 변경하려면 그 다음의 거래기록에도 연쇄적으로 변화가 발생하는 구조로 데이터가 저장 됩니다. 따라서 어떤 하나의 거래기록을 위조하기 위해서는 모든 거래기록을 동시에 변경해야 하는데 이는 거의 불가능하기 때문에 위조로 부터 안전하게 데이터를 보관할 수 있게 됩니다.

블록체인의 또 다른 특징으로는 마이닝(채굴)이라는 것이 있습니다. 마이닝은 거래정보를 블록화 할 때 그 블록이 올바른지를 검증하는 시스템의 한 기능을 말합니다. 블록의 내용을 암호화 할 때 쓰이는 해시함수를 계산하여 가장 먼저 결과를 생성한 네트워크의 참가자(노드)가 블록을 P2P전체에 전파합니다. 이 때 다른 노드들은 블록이 올바르다고 판단되면 승인하게 되구요.

지금까지 설명한 블록체인의 전체적인 흐름을 요약해 보면 다음과 같습니다.

1. 거래자간에 가상화폐를 주고 받는 거래가 발생한다.
2. 거래는 모든 노드에 전파되고 채굴에 성공한 노드의 블록에 포함된다.
3. 이 블록은 다시 모든 노드로 전송되어 모든 참가자가 볼 수 있도록 하고 각 노드는 그 블록을 자신의 컴퓨터에 저장한다.

위의 모든 과정은 중앙관리 기관 없이 P2P네트워크를 통해 자율적으로 작동함으로써 자동으로 구현됩니다. 이상으로 비트코인의 핵심적인 내용을 알아보았고 다음은 블록체인에 대해 설명해 보겠습니다.

블록체인은 비트코인에서 가상화폐의 개념만 제거한 구조라고 하면 이해가 쉬울 것 입니다. 즉, P2P를 통해 각 노드가 정보를 동기화하며 그 정보를 블록으로 만들어 변조가 불가능한 형태로 만들어 저장하는 시스템을 말합니다. 따라서 비트코인은 블록체인이라는 기반 프로그램 위에 가상화폐 응용 프로그램을 올린 구조라고 보면 됩니다. 유사한 예로써, 개인용 PC의 윈도우 O/S 상에서 작동하는 워드프로세스를 생각해 보면 이해가 쉬울 것 입니다. 블록체인이 윈도우라면 비트코인은 워드프로세스에 해당합니다.

이상의 설명으로 블록체인의 대략적인 개념은 잡을 수 있을 것 입니다. 블록체인은 네트워크 상의 모든 참여자가 정보를 투명하게 공유하므로써, 해킹 등 외부의 공격으로 부터 데이터를 안전하게 저장할 수 있는 시스템 입니다. 비트코인은 이를 이용해 가상화폐의 거래내역을 공유하는 하나의 응용 프로그램 일 뿐이구요. 지금 이 순간에도 블록체인 기술은 계속해서 발전하고 있고, 이를 기반으로 금융 뿐 아니라, 미디어, 물류 등의 거의 모든 산업에서 활용될 수 있는 혁신적인 응용사례들이 나오고 있습니다. 이 때문에 블록체인을 단순한 가상화폐 기술이 아니라 산업전반에 혁신을 가져 올 수 있는 미래의 기반기술이라고 할 수 있겠습니다.