[신기술]블록체인 이란? - 블록체인 개념 이해하기(퍼블릭,프라이빗,컨소시엄,하이브리드)

블록체인은 무엇일까요?

 

블록체인 이란?

블록체인은 데이터 분산 처리 기술이다. 즉, 네트워크에 참여하는 모든 사용자가 모든 거래 내역 등의 데이터를 분산, 저장하는 기술을 지칭하는 말이다. 블록들을 체인 형태로 묶은 형태이기 때문에 블록체인이라는 이름이 붙었다.

 블록체인에서 '블록'은 개인과 개인의 거래(P2P)의 데이터가 기록되는 장부가 된다. 이런 블록들은 형성된 후, 시간의 흐름에 따라 순차적으로 연결된 '사슬(체인)'의 구조를 가지게 된다. 모든 사용자가 거래내역을 보유하고 있어 거래 내역을 확인할 때는 모든 사용자가 보유한 장부를 대조하고 확인해야 한다. 이 때문에 블록체인은 '공공 거래장부' 또는 '분산 거래장부'로도 불리기도 한다.

 한 가지 중요한 특징으로는, 블록체인은 쓰기 전용 데이터베이스라는 것이다. 저장된 정보를 수정하거나 지울 수 없고, 추가만 할 수 있다. 이 모든 행위는 합의 하에 일어난다.

 

 

 

 

기존거래와 블록체인의 차이점?

 

 

 

 

 

 

 

기존 거래 방식

 

기존거래 방식은 은행이 모든 거래 내역을 가지고 있었다. 만약 A가 B에게 10만원을 송금한다고 하면 현재 금융 시스템에서는 은행이 중간 역할을 한다. 왜냐하면 A가 B에게 10만원을 줬다는 사실을 '증명'해줘야 하기 때문이다. 따라서 두 사람 사이에 안전하게 거래할 수 있도록 은행이 중간 역할을 해주는 것이다.

 

 그래서 송금에 대해 우리가 믿는 곳은 은행 하나다. 송금 과정에 있어서의 모든 것이 은행 하나에 집중되어 있다. 이는 바꿔 말하면 은행이 바로 단일 실패 지점(Single Point Of Failure)이라는 말이다. 즉, 거래 은행의 서버가 정상적으로 동작하지 않거나, 은행의 기록이 사라지게 되면 우리는 재산을 잃게 된다.

 

 

 

 

블록체인 방식

 

 

블록체인도 거래 내역을 저장하고 증명한다. 그러나 거래 내역을 은행이 아닌 여러 명이 나눠서 저장한다. 만약 한 네트워크에 10명이 참여하고 있다면 A와 B의 거래 내역을 10개의 블록을 생성해 10명 모두에게 전송, 저장한다. 나중에 거래 내역을 확인할 때는 블록으로 나눠 저장한 데이터들을 연결해 확인한다.

 

 블록체인은 기존 거래 방식의 문제를 완전히 다른 각도에서 바라본다.(퍼블릭 블록체인 기준) 즉, 거래 정보를 감추지 않고 모두에게 공개하고, 누구나 거래 정보를 생성할 수 있으며, 거래 정보를 모두에게 복사해서 사본을 정리하고 그 사본끼리 동기화 시킨다. 쉽게 말해 2중화, 3중화 정도가 아니라 수천중화, 수만중화 처리를 해서 기록이 사라지는 일을 원천적으로 막아버린다.

 블록체인 기술을 이용하면 암호화를 통해 어느 두 객체 간의 고유한 데이터 전송을 보증할 수 있다. 똑같은 데이터가 두 번 이상 전송되는 것을 막기 때문이다. 

 

 

블록체인에 대한 개념을 쉽게 이해할 수 있는 사이트 

 

 

 

<출처 - BITCOINIST.NET, Thoughts on Bitcoin Block Size Economics 그림 재구성>

 

 

 

 

 

 

 

<출처 - 위키백과, Bitcoin의 블록체인 설명 재구성> 

 

 

 

 

블록체인의 종류

 

 

 

<출처 - TokenPost>

 

 

 

1. 퍼블릭 블록체인(Public blockchain)
퍼블릭 블록체인은 공개형 블록체인이라고도 불리며 거래 내역뿐만 아니라 네트워크에서 이루어지는 여러 행동(Actions)이 다 공유되어 추적이 가능하다. 퍼블릭 블록체인 네트워크에 참여할 수 있는 조건(암호화폐 수량, 서버 사양 등)만 갖춘다면 누구나 블록을 생성할 수 있다. 대표적인 예로 비트코인, 이더리움 등이 있다.

 

 

 

 

 

<출처 - TokenPost>

 

 

 

2. 프라이빗 블록체인(Private blockchain)

프라이빗 블록체인은 폐쇄형 블록체인이라고도 불리며 허가된 참여자 외 거래 내역과 여러 행동(Actions)은 공유되지 않고 추적이 불가능하다. 프라이빗 블록체인 네트워크에 참여하기 위해 한 명의 주체로부터 허가된 참여자만 참여하여 블록을 생성할 수 있다. 대표적인 예로 나스닥(NASDAQ)의 링크(LINQ)와 미진(Mijin)이 있다.

 

 

 

 

 

 

<출처 - TokenPost>

 

 

 

3. 컨소시엄 블록체인(Consortium blockchain)

 

컨소지엄 블록체인은 기업 연합형 블록체인으로 이해하면 쉽다. 네트워크에 허가된 여러 참여자가 구성하여 블록을 생성할 수 있다. 대표적인 예로 이더리움 기업 연합(EEA, Enterprise Ethereum Alliance), 세계 최대 금융 컨소시엄 R3의 블록체인 코다(Corda), IBM과 리눅스 재단의 하이퍼렛져 패브릭(Hyperledger Fabric)가 있다.

 

 

<출처 - https://www.tokenpost.kr/terms/5822>

 

 

 

 

하이브리드 블록체인을 주목하라 

 

'하이브리드 블록체인(Hybrid blockchain)' 이란 퍼블릭 블록체인과 프라이빗 블록체인을 서로 연결하거나 두 특징을 뒤섞은 혼합형 블록체인을 말한다. 기존의 퍼블릭 블록체인과 프라이빗 블록체인이 가지고 있는 단점은 보완하고 장점을 최대한으로 끌어올릴 수 있도록 한 블록체인 형태이다. 

 

 하이브리드 블록체인은 모든 면에서 검증이 가능하다. 하이브리드 블록체인에서 발생하는 모든 거래는 비공개로 진행할 수 있으며, 필요할 때에는 검증 가능성을 위해 거래 내역을 개방할 수 있다. 블록체인을 사용하기 때문에 각 거래는 한 번만 작성할 수 있다. 그 이후에는 거래 내역을 바꿀 수 없다. 그러나 블록체인 사용자는 접근 허가를 받고 나면, 블록체인 활동에 완전히 참여할 수 있다. 

 

 하이브리드 블록체인이 네트워크에 참여하는 사용자에 대해 익명성을 제한하더라도 공개 익명성은 유지된다. 네트워크 외부의 어느 누구도 블록체인 사용자에 대해 알 수 없다. 하이브리드 네트워크는 보안, 투명, 불변, 탈중앙화 등 퍼블릭 블록체인의 모든 중요 기능을 제공한다. 

 그러나 어떤 식으로든 거래 내역에 접근하거나, 그를 보거나, 거래를 변경하는 것은 제한한다. 또한, 사용자의 이용 권한을 제한하여 기밀 정보가 네트워크 밖으로 유출되지 않도록 만든다.

 

 

장점

1. 폐쇄형 생태계에서도 작동한다. 즉, 회사나 조직은 블록체인 기술을 활용할 때 정보가 유출되는 것에 대해 걱정할 필요가 없다.

2. 필요성에 따라 규칙을 변경한다.

 

3. 해커가 공격을 수행하기 위해 네트워크에 접속 할 수 없으므로, 51%공격으로부터 안전하다.

 

4. 외부 세계와 통신하면서 사적인 정보를 보호한다.

 

5. 트랜잭션을 검증할 노드가 거의 없으므로, 거래 비용이 낮다. 네트워크에서 가장 강력한 노드는 퍼블릭 블록체인에서 수 천개의 노드를 차지할 수 있는 트랜잭션을 쉽게 검증할 수 있게 한다. 

 

 

단점

 

1. 개입이 필요할 수 있다.

 

2. 투명성과 보안성이 낮다.

 

 

<출처 - 해시넷>

 

하이브리드 블록체인에 대한 기사 확인하기

 

 

 

 

비트코인과 블록체인

 

블록체인은 비트코인의 바탕이 되는 '객체'이며, 비트코인은 블록체인을 '화폐'에 응용한 결과물이다. 

블록체인이 바탕이고, 비트코인은 블록체인 바탕위에서 구현 된 하나의 서비스 또는 상품이라고 할 수 있다. 그래서 블록체인은 비트코인 뿐만 아니라 다른 코인의 바탕이 될 수 있고, 실제로도 그렇다. 또한 블록체인은 코인 뿐 아니라 다른 서비스나 상품의 바탕이 될 수도 있다.

 

 2008년 사토시 나카모토(필명)에 의해 제3자 개입(은행 등) 없이 거래 당사자 간 금융거래를 목적으로 비트코인(Bitcoin) 플랫폼이 최초로 구현되었다. 즉, 블록체인 기술을 바탕으로 만들어진 가상통화이다.

 비트코인은 누가 만들어서 배포하는 것이 아니고, 오직 암호를 찾는데(채굴)에 대한 보상으로만 생긴다. 이렇게 생겨난 비트코인은 종이나 동전으로 된 실물 없이 온라인에서만 존재한다.

 

 

 

 

블록체인 기술이 어떻게 활용되는가?

 

금융거래에서는 이미 블록체인 기술을 도입하고 있다. 점진적으로 개인 의료 정보 뿐 아니라, 다른 산업으로 확대하기 위한 검토 단계에 있다. 특히 네트워크를 통한 콘텐츠 서비스 요소, 즉 영상 또는 이미지, 음원과 같은 콘텐츠에도 가치를 부여하고 이를 개별적으로 거래하기 위한 수단으로 활용하는 시도가 시작되었다.

 

 그 외에도 전자 계약 시스템에도 검토되고 있다. 계약서(또는 문서)를 블록체인으로 접목하여 위/변조가 불가능하게 하고, 계약 체결의 조건이 만족되었을 때 원본이나 증명이 가능한 문서로써 보장하는 기술로도 적용할 수 있다.

 

 

<출처 - IBM>

 

 

 

• 부동산 시장

  블록체인은 소유권 증서의 등록, 추적 및 양도에 보다 효율적인 생태계를 조성하는 방법을 제공한다. 또한 당사자들이 관련 문서의 유효성을 검증할 수 있는 방법을 제공한다.
  
  

• 의료 부문

  블록체인은 암호화된 데이터베이스를 통해 사용자에게 의료 정보를 제공할 수 있다. 병원 정보를 분산회 된 의료 데이터베이스와 연결하고, 기록을 안전하게 공유할 수 있게 된 것이다.
  
  

• 인적 자원

  블록체인에 저장되어 있는 정보를 바탕으로 채용자는 학업 기록등에 접속하여 주어진 정보 및 배경의 유효성을 검증할 수 있다. 이 기술은 학위 조작의 위험을 줄이는 동시에, 발급 및 보관에 드는 비용을 줄일 수 있다는 장점을 가진다.

 

 

블록체인 기술 동향

 

 시장조사기관 가트너에 따르면 2020년에는 사업적 부가가치의 연간성장률이 120%에 이르고, 2030년에는 사업적 부가가치가 약 3조 달러를 초과할 것으로 예측되고 있다. 블록체인 기술은 신뢰성 및 안정성을 바탕으로 현재 금융, 유통, 물류, 제조, 공공 서비스 등 다양한 분야에 적용되고 있으며, 데이터의 보안성 및 신뢰성이 보증되어야 하는 보험, 가상화폐, 개인인증, 유통 등의 분야를 중심으로 블록체인 활용이 확대되고 있는 상황이다.

 

 블록체인의 중요한 특징은 *해쉬(Hash) 함수를 사용한다는 것이다. 해쉬 함수를 사용하는 이유는 입력 데이터에 대해 변경할 수 없는 결과 값을 출력함으로써 데이터의 오류나 변조를 방지할 수 있는 완전 무결성을 제공할 수 있기 때문이다.

 블록체인은 또한 해시캐시 기술을 활용해 작업 증명을 할 뿐만 아니라, 블록과 블록을 해쉬로 연결하고 블록체인의 신뢰가 강화되도록 네트워크 참여자의 경쟁적 검증을 유도할 수 있어서 데이터를 안전하게 거래하는 플랫폼 역할을 수행할 수 있다. 따라서 전자서명과 같이 사용되는 경우에는 더욱 효율적인 서명 생성을 가능하게 할 수 있으며, 사실상 데이터 조작이 불가능하기에 보안 분야에 적극 활용되고 있다.

 

 최근 아마존, 구글, 애플과 같은 거대 인터넷 기업들은 4차 산업혁명의 핵심 ICT 기술인 클라우드 컴퓨터를 이용하여 P2P 생산의 결과물을 자신들의 데이터센터에 저장하는 구상을 하고 있는데, 이는 데이터의 축적, 관리 접근, 이용 등을 본인들의 통제 하에 두려는 의도로 해석되고 있다. 

 

 블록체인의 투명성, 비가역성, 신뢰성은 이용료의 정산, 배분에 있어서의 고질적인 문제에 대한 해결책으로 사전에 정해진 바에 따라 집행이 보장되는 *스마트 계약을 활용하여 이용료 징수와 배분의 미이행에 따른 다툼을 원칙적으로 방지할 수 있다. 

 

 

* 해쉬 함수? - 불특정한 길이의 데이터를 입력하면 고징된 길이의 암호화된 값을 출력하는 함수이며, 이 해시 함수에 의해 얻어지는 값을 해시라고 정의.

 

*스마트 계약? - 1994년 암호학자이자 프로그래머인 닉 자보(Nick Szabo)가 스마트 계약이란 개념을 처음 선보였으며, 닉 자보는 스마트 계약을 "계약에 필요한 요소를 코드를 통해 스스로 실행되게 하는 전산화 된 거래 약속"이라 정의하였음.

 

 

 

 

블록체인 도입 시 고려해야할 사항

 

1. 대량 데이터 처리 문제를 해결해야 한다. 

 

 블록체인이 채택될 경우에는 관리자별로 분산되어 보관 하던 모든 트랙잭션의 데이터들이 저장되고 관리되어야 하는데 이러한 거대한 규모의 데 이터를 처리하고 관리하는 문제를 해결해야 할 것이다.

 

2. 제도와 법률

 

금융과 같은 경우에는 금융관련 정책기관과 규제기관의 명확한 업무분장과 지지가 필요하다. 또한, 관련 법률과 규범, 규제, 원칙들이 보완되거나 변경되어야 할 것이다

 

3. 블록체인 생태계 조성

 

 많은 국가나 기 업들은 시장의 주도권을 잡기 위해 상호 배타적으로 기술을 개발하고 있으며, 연구성과와 기술의 공유가 거의 이루어지지 않고 있다. 이를 극복하기 위해서는 정책결정 및 규제기 관, 블록체인 기술기업, 인프라 운영자 등이 참여하는 컨소시엄을 구성하고 이를 중심으로 상호 협력해야 할 것이다.

 

4. 신중한 접근 필요

 

즉, 블록체인을 적용함으로써 무엇이 이득이고 이 를 이용하여 부가가치를 얻을 수 있는지 단기적인 관점이 아니라 장기적인 관점으로 진행 되어야 할 것이다. 

 

<출처 -  국경완 | 국방통합데이터 실장(정보통신기획평가원)>

 

 

 

 

 

 

참고

• https://www.i-on.net/news/newsletter/column/1218889_7965.html
• https://banksalad.com/contents/%EB%B8%94%EB%A1%9D%EC%B2%B4%EC%9D%B8-%EA%B0%9C%EB%85%90-%EC%99%84%EB%B2%BD-%EC%A0%95%EB%A6%AC-dh1do
• https://homoefficio.github.io/2017/11/19/%EB%B8%94%EB%A1%9D%EC%B2%B4%EC%9D%B8-%ED%95%9C-%EB%B2%88%EC%97%90-%EC%9D%B4%ED%95%B4%ED%95%98%EA%B8%B0/
• http://media.fastcampus.co.kr/knowledge/wtf_blockchain_bitcoin/
• https://brunch.co.kr/@kakao-it/275