사토시 나카모토로부터 고안된 비트코인 시스템에 대한 논문을 요약했습니다. 논문에서는 비트코인을 여러가지 특징으로 설명하고 있습니다. Transaction, timestamp server, proof-of-work, network, incentive, Reclaiming disk space, Simplified payment verification, Combining and splitting value, privacy 등의 개념과 비트코인의 원리에 대해 서술해보도록 하겠습니다.

비트코인이 오가는 거래(Transaction)는 비트코인 뭉텅이로 움직입니다. 만약 5비트코인을 보내야 한다면 전의 거래로 들어온 2비트코인과 3비트코인을 더하여 출금하는 형태입니다. 이 형태는 돈의 단위와 같은 것으로 더 나눌 수 없습니다. 출금액에는 채굴자에게 돌아가는 수수료가 포함되어있습니다. 이는 비트코인의 가치 합치기와 나누기(Combining and splitting value)에 해당합니다.

거래(Transaction)에서는 public key, private key와 전자서명을 사용하고 후에 서명을 검증할 수 있습니다. 거래가 일어날 때 노드들은 과반수 이상 동의가 있을 때 영구적인 장부기록을 합니다.

이 때 노드의 투표권이자 장부기록 결정력은 노드가 작업증명(proof-of-work)을 더 많이할 때 높일 수 있습니다.

작업증명은 컴퓨터 연산을 통해 처리 되는데 작업증명을 통해 얻어지는 보상(incentive) -비트코인과 수수료까지 포함하여 이 행위를 채굴이라고 합니다. 채굴(작업증명)은 블록에 논스값을 대입하여 해시값보다 작은 값을 찾는 과정입니다. 이 과정에서 cpu파워가 중요하게 작동하고, cpu파워에 따라 다음 블록의 난이도가 정해집니다.

블록헤더에는 이전 블록의 해시값이 들어갑니다. 그래서 블록 사이에 순서도 처럼 논리적인 타임라인이 생기기 때문에 이전의 타임스탬프(timestamp server)를 포함하는 구조가 됩니다.

만약 A, B, C 세개의 거래만이 존재한다고 해도 B거래를 위변조하기 위해서는 A와 C까지 해킹해야합니다. 그래서 현재의 비트코인을 위변조하여 이득을 보려면 비트코인을 이루는 모든 블록을 위변조해야만 합니다. 이 때 해커가 비트코인의 사슬을 따라잡아 모든 블록을 위변조할 수 있는 확률을 논문의 계산(calculation)에서 검증하고 있습니다.

충분히 검증된 거래의 머클트리일 경우 트리의 가지를 쳐낼 수 있고 이는 디스크공간 회수(Reclaiming disk space)로 이어집니다.

또한 결제 검증시에도 검증을 위해 비트코인 전체를 불러오는 것이 아니라 거래가 들어있는 머클트리의 가지만을 불러와서 검증이 가능하기 때문에 결제 검증을 간소화(Simplified payment verification) 할 수 있습니다.