블록체인은 컴퓨터 네트워크의 노드 간에 공유되는 분산 데이터베이스 또는 원장입니다. 이들은 안전하고 분산된 거래 기록을 유지하기 위한 암호화폐 시스템에서 중요한 역할로 가장 잘 알려져 있지만 암호화폐 사용에만 국한되지는 않습니다. 블록체인은 모든 산업에서 데이터를 불변으로 만드는 데 사용할 수 있습니다. 이 용어는 변경할 수 없음을 설명하는 데 사용됩니다.
블록을 변경할 수 있는 방법이 없기 때문에 필요한 유일한 신뢰는 사용자나 프로그램이 데이터를 입력하는 지점입니다. 이러한 측면은 일반적으로 비용을 추가하고 실수를 저지르는 감사자 또는 기타 사람인 신뢰할 수 있는 제3자의 필요성을 줄입니다.
2009년 비트코인이 도입된 이후 블록체인 사용은 다양한 암호화폐, 탈중앙화 금융(DeFi) 애플리케이션, 대체 불가능한 토큰(NFT) 및 스마트 계약 생성을 통해 폭발적으로 증가했습니다.
블록체인의 4가지 핵심
1) 블록체인은 정보를 저장하는 방식이 일반적인 데이터베이스와 다른 일종의 공유 데이터베이스입니다. 블록체인은 암호화를 통해 서로 연결된 블록에 데이터를 저장합니다.
2) 다양한 유형의 정보를 블록체인에 저장할 수 있지만 트랜잭션의 가장 일반적인 용도는 원장이었습니다.
3) 비트코인의 경우 블록체인은 탈중앙화되어 단일 개인이나 그룹이 제어권을 갖지 않습니다. 대신 모든 사용자가 공동으로 제어권을 보유합니다.
4) 분산형 블록체인은 변경할 수 없습니다. 즉, 입력된 데이터는 되돌릴 수 없습니다. 비트코인의 경우 트랜잭션이 영구적으로 기록되고 누구나 볼 수 있습니다.
블록체인 작동원리
스프레드시트나 데이터베이스에 익숙할 수 있습니다. 블록체인은 정보가 입력되고 저장되는 데이터베이스이기 때문에 다소 비슷합니다. 그러나 기존 데이터베이스 또는 스프레드시트와 블록체인의 주요 차이점은 데이터가 구조화되고 액세스되는 방식입니다. 블록체인은 일반적으로 데이터베이스에서 수행하는 작업을 수행하는 스크립트라는 프로그램으로 구성됩니다. 정보 입력 및 액세스, 어딘가에 정보 저장 및 저장. 블록체인이 배포됩니다. 즉, 여러 컴퓨터에 여러 복사본이 저장되고 모두 일치해야 유효합니다. 블록체인은 트랜잭션 정보를 수집하여 정보가 포함된 스프레드시트의 셀과 같은 블록에 입력합니다. 정보가 가득 차면 해시라는 16진수를 생성하는 암호화 알고리즘을 통해 정보가 실행됩니다. 그런 다음 해시는 다음 블록 헤더에 입력되고 블록의 다른 정보로 암호화됩니다. 이렇게 하면 함께 연결된 일련의 블록이 생성됩니다.
거래 프로세스
트랜잭션은 발생하는 블록체인에 따라 특정 프로세스를 따릅니다. 예를 들어 비트코인의 블록체인에서 암호화폐 지갑(블록체인용 인터페이스를 제공하는 애플리케이션)을 사용하여 트랜잭션을 시작하면 일련의 이벤트가 시작됩니다. 비트코인에서는 트랜잭션이 메모리 풀로 전송되어 광부 또는 유효성 검사기가 선택할 때까지 저장 및 대기합니다. 블록에 입력되고 블록이 트랜잭션으로 채워지면 암호화 알고리즘을 사용하여 닫히고 암호화됩니다. 그럼 채굴이 시작됩니다.
전체 네트워크는 해시를 "해결"하려고 동시에 작동합니다. 각각은 한 번 사용되는 숫자의 줄임말인 "nonce"를 제외하고 임의의 해시를 생성합니다. 모든 광부는 무작위로 생성된 해시에 추가되는 0의 nonce로 시작합니다. 해당 숫자가 대상 해시와 같거나 작지 않으면 값 1이 nonce에 추가되고 새 블록 해시가 생성됩니다. 이것은 광부가 유효한 해시를 생성하여 경주에서 이기고 보상을 받을 때까지 계속됩니다.
블록이 닫히면 트랜잭션이 완료됩니다. 그러나 5개의 다른 블록이 검증될 때까지 해당 블록은 확인된 것으로 간주되지 않습니다. 확인은 블록당 평균 10분 미만이기 때문에 네트워크에서 완료하는 데 약 1시간이 걸립니다(트랜잭션이 있는 첫 번째 블록과 다음 블록 5개에 10을 곱하면 약 60분이 됩니다). 모든 블록체인이 이 프로세스를 따르는 것은 아닙니다. 예를 들어, 이더리움 네트워크는 블록을 검증하기 위해 이더를 스테이킹한 모든 사용자 중에서 하나의 검증자를 무작위로 선택한 다음 네트워크에서 확인합니다. 이는 비트코인 프로세스보다 훨씬 빠르고 에너지 집약도가 낮습니다.
블록체인 탈중앙화 / Blockchain Decentralization
블록체인을 사용하면 데이터베이스의 데이터를 다양한 위치에 있는 여러 네트워크 노드(블록체인용 소프트웨어를 실행하는 컴퓨터 또는 장치)에 분산시킬 수 있습니다. 이는 중복성을 생성할 뿐만 아니라 데이터의 충실도를 유지합니다. 예를 들어 누군가가 데이터베이스의 한 인스턴스에서 레코드를 변경하려고 하면 다른 노드가 이를 방지합니다. 이렇게 하면 네트워크 내의 어떤 단일 노드도 그 안에 있는 정보를 변경할 수 없습니다.
이 배포와 작업이 완료되었다는 암호화된 증거로 인해 정보와 기록(암호화폐의 거래와 같은)은 되돌릴 수 없습니다. 이러한 기록은 거래 목록(예: 암호화폐)이 될 수 있지만 블록체인이 법적 계약, 국가 ID 또는 회사 재고와 같은 다양한 기타 정보를 보유할 수도 있습니다.
블록체인 투명성 Blockchain Transparency
비트코인 블록체인의 탈중앙화 특성으로 인해 모든 거래는 개인 노드를 보유하거나 누구나 실시간으로 거래를 볼 수 있는 블록체인 탐색기를 사용하여 투명하게 볼 수 있습니다. 각 노드에는 새로운 블록이 확인되고 추가될 때 업데이트되는 자체 체인 사본이 있습니다. 즉, 원하는 경우 비트코인이 가는 곳마다 추적할 수 있습니다.
예를 들어, 과거에 거래소가 해킹되어 많은 양의 암호화폐가 손실되었습니다. 해커는 지갑 주소를 제외하고 익명일 수 있지만 지갑 주소가 블록체인에 게시되기 때문에 추출한 암호를 쉽게 추적할 수 있습니다.
물론 비트코인 블록체인(및 대부분의 다른 블록체인)에 저장된 기록은 암호화됩니다. 이것은 주소가 할당된 사람만이 자신의 신원을 밝힐 수 있음을 의미합니다. 결과적으로 블록체인 사용자는 투명성을 유지하면서 익명을 유지할 수 있습니다.
블록체인 안정성
블록체인 기술은 여러 가지 방법으로 분산된 보안과 신뢰를 달성합니다. 우선 새 블록은 항상 선형 및 연대순으로 저장됩니다. 즉, 블록체인의 "끝"에 항상 추가됩니다. 블록이 블록체인 끝에 추가된 후에는 이전 블록을 변경할 수 없습니다. 데이터가 변경되면 해당 블록의 해시가 변경됩니다. 각 블록에는 이전 블록의 해시가 포함되어 있으므로 하나가 변경되면 다음 블록이 변경됩니다. 네트워크는 해시가 일치하지 않기 때문에 변경된 블록을 거부합니다. 예를 들어, 해커가 블록체인 네트워크에서 노드를 실행하고 블록체인을 변경하고 다른 모든 사람의 암호 화폐를 훔치려 한다고 상상해 보십시오. 사본을 변경하려면 다른 노드에게 자신의 사본이 유효한 것임을 확신시켜야 합니다. 이를 위해서는 대부분의 네트워크를 제어하고 적시에 삽입해야 합니다. 이를 시도하려면 네트워크의 50% 이상을 제어해야 하므로 51% 공격이라고 합니다. 이러한 유형의 공격에서는 타이밍이 가장 중요합니다. 해커가 조치를 취할 때쯤에는 네트워크가 변경하려는 블록을 지나 이동했을 가능성이 높습니다. 이는 이러한 네트워크 해시 속도가 매우 빠르기 때문입니다.
비트코인 대 블록체인
블록체인 기술은 1991년 문서 타임스탬프를 변조할 수 없는 시스템을 구현하고자 했던 두 명의 연구원인 Stuart Haber와 W. Scott Stornetta가 처음으로 설명했습니다. 그러나 거의 20년 후인 2009년 1월 비트코인이 출시되면서 블록체인이 최초의 실제 응용 프로그램을 갖게 되었습니다.
비트코인 프로토콜은 블록체인을 기반으로 합니다. 디지털 통화를 소개하는 연구 논문에서 비트코인의 가명 창시자인 나카모토 사토시(Satoshi Nakamoto)는 디지털 통화를 "신뢰할 수 있는 제3자가 없는 완전한 P2P 방식의 새로운 전자 현금 시스템"이라고 언급했습니다. 이해해야 할 핵심 사항은 비트코인이 블록체인을 당사자 간의 지불 원장 또는 기타 거래를 투명하게 기록하는 수단으로 사용한다는 것입니다.
블록체인을 사용하여 여러 데이터 포인트를 불변으로 기록할 수 있습니다. 이것은 거래, 선거 투표, 제품 재고, 국가 신분증, 주택 증서 등의 형태가 될 수 있습니다. 현재 수만 개의 프로젝트가 거래를 기록하는 것 외에 사회를 돕기 위해 다양한 방법으로 블록체인을 구현하려고 합니다. 예를 들어 민주적 선거에서 안전하게 투표하는 방법입니다. 블록체인의 불변성은 부정 투표가 훨씬 더 어려워진다는 것을 의미합니다. 예를 들어 투표 시스템은 각 국가의 시민에게 단일 암호화폐 또는 토큰이 발행되도록 작동할 수 있습니다. 그런 다음 각 후보에게 특정 지갑 주소가 부여되고 유권자는 투표하려는 후보의 주소로 토큰 또는 암호를 보냅니다. 투명하고 추적 가능한 블록체인의 특성으로 인해 사람이 투표를 집계할 필요가 없고 악의적인 행위자가 물리적 투표 용지를 조작할 수 없습니다.
블록체인 활용방법
우리가 이제 알다시피 비트코인의 블록체인은 트랜잭션 데이터를 저장합니다. 오늘날 23,000개 이상의 다른 암호화폐 시스템이 블록체인에서 실행되고 있습니다. 그러나 블록체인은 다른 유형의 트랜잭션에 대한 데이터를 저장하는 신뢰할 수 있는 방법임이 밝혀졌습니다.
블록체인을 실험하는 일부 회사에는 Walmart, Pfizer, AIG, Siemens 및 Unilever가 포함됩니다. 예를 들어 IBM은 식품이 해당 위치에 도달하기 위해 거치는 여정을 추적하기 위해 Food Trust 블록체인을 만들었습니다. 식품 산업에서는 대장균, 살모넬라, 리스테리아가 무수히 많이 발생했습니다. 어떤 경우에는 유해 물질이 실수로 식품에 유입되었습니다. 과거에는 사람들이 먹는 음식에서 이러한 발병의 원인이나 질병의 원인을 찾는 데 몇 주가 걸렸습니다. 블록체인을 사용하면 브랜드는 식품의 원산지부터 각 정류장을 거쳐 배송까지 식품의 경로를 추적할 수 있습니다. 뿐만 아니라 이러한 회사는 이제 접촉했을 수 있는 다른 모든 것을 볼 수 있으므로 문제를 훨씬 빨리 식별하여 잠재적으로 생명을 구할 수 있습니다. 이것은 실제로 블록체인의 한 예이지만 다른 많은 형태의 블록체인 구현이 존재합니다.
은행업
아마도 은행보다 블록체인을 비즈니스 운영에 통합함으로써 이익을 얻는 산업은 없을 것입니다. 금융기관은 보통 주 5일 영업시간에만 운영됩니다. 즉, 금요일 오후 6시에 수표를 입금하려고 하면 해당 금액이 계좌에 입금되는 것을 보려면 월요일 아침까지 기다려야 할 가능성이 높습니다. 영업시간 중에 입금을 하더라도 은행에서 정산해야 하는 거래량이 많기 때문에 거래를 확인하는 데 1~3일이 소요될 수 있습니다. 반면에 블록체인은 잠들지 않습니다. 블록체인을 은행에 통합함으로써 소비자는 공휴일이나 시간 또는 요일에 관계없이 블록체인에 블록을 추가하는 데 걸리는 시간인 몇 분 또는 몇 초 만에 거래가 처리되는 것을 볼 수 있습니다. 은행은 블록체인을 통해 기관 간에 보다 빠르고 안전하게 자금을 교환할 수 있습니다. 관련 금액의 규모를 감안할 때 자금이 이동하는 며칠이라도 은행에 상당한 비용과 위험을 수반할 수 있습니다. 주식 거래자의 결제 및 청산 절차는 최대 3일이 걸릴 수 있습니다(국제적으로 거래하는 경우 더 오래 걸릴 수 있음). 즉, 해당 기간 동안 돈과 주식이 동결됩니다. 블록체인은 그 시간을 획기적으로 줄일 수 있습니다.
보건 의료
의료 제공자는 블록체인을 활용하여 환자의 의료 기록을 안전하게 저장할 수 있습니다. 의료 기록이 생성되고 서명되면 블록체인에 기록되어 환자에게 기록이 변경될 수 없다는 증거와 확신을 제공합니다. 이러한 개인 건강 기록은 특정 개인만 액세스할 수 있도록 개인 키를 사용하여 블록체인에 암호화 및 저장되어 개인 정보를 보호할 수 있습니다.
스마트 계약
스마트 계약은 계약을 용이하게 하기 위해 블록체인에 내장할 수 있는 컴퓨터 코드입니다. 스마트 계약은 사용자가 동의하는 일련의 조건 하에서 작동합니다. 이러한 조건이 충족되면 계약 조건이 자동으로 수행됩니다. 예를 들어, 잠재적 임차인이 스마트 계약을 사용하여 아파트를 임대하고 싶어한다고 가정해 보겠습니다. 집주인은 세입자가 보증금을 지불하는 즉시 세입자에게 아파트 도어 코드를 제공하는 데 동의합니다. 스마트 계약은 요금이 지불되면 세입자에게 도어 코드를 자동으로 보냅니다. 임대료를 내지 않거나 다른 조건이 충족되면 코드를 변경하도록 프로그래밍할 수도 있습니다.
선거
투표
위에서 언급했듯이 블록체인은 현대적인 투표 시스템을 용이하게 할 수 있습니다. 블록체인을 사용한 투표는 2018년 11월 웨스트 버지니아 중간 선거에서 테스트된 것처럼 선거 사기를 제거하고 투표율을 높일 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다. 이러한 방식으로 블록체인을 사용하면 투표를 조작하는 것이 거의 불가능해집니다. 블록체인 프로토콜은 또한 선거 과정에서 투명성을 유지하여 선거를 수행하는 데 필요한 인력을 줄이고 공무원에게 거의 즉각적인 결과를 제공합니다. 이것은 재검표의 필요성이나 사기가 선거를 위협할 수 있다는 실질적인 우려를 제거할 것입니다.
블록체인의 장단점
모든 복잡성에도 불구하고 분산된 형태의 기록 보관으로서 블록체인의 잠재력은 거의 제한이 없습니다. 사용자 개인 정보 보호 및 보안 강화에서 처리 비용 절감 및 오류 감소에 이르기까지 블록체인 기술은 위에서 설명한 것 이상의 응용 프로그램을 볼 수 있습니다. 그러나 몇 가지 단점도 있습니다.
장점
사람의 검증 개입을 제거하여 정확도 향상, 제3자 검증을 제거하여 비용 절감, 거래는 안전하고 비공개적이며 효율적이고, 투명한 기술력을 보장합니다. 불안정하거나 저개발 정부가 있는 국가의 시민을 위해 은행 대안 및 개인 정보를 보호하는 방법을 제공합니다.
단점
일부 블록체인과 관련된 상당한 기술 비용, 초당 낮은 트랜잭션, 다크웹 등 불법활동에 이용된 이력, 규제는 관할권에 따라 다르며 여전히 불확실함, 데이터 저장 제한 등이 있습니다.