KEEP!T History: 블록체인史 (14) 블록체인의 탄생

블록체인史

블록체인의 탄생

안녕하세요! KEEP!T입니다.
오늘은 블록체인 기술의 탄생 배경인 이중지불 문제에 대해 탐구하겠습니다. 비트코인의 다른 기술적 부분에 대해서는 KEEP!T 비트코인 뽀개기 시리즈에 자세하게 나와있습니다.

1.블록체인의 탄생 배경

비트코인이 탄생하기까지는 현대 암호학의 영향이 지대했습니다. 비트코인의 근간은 현대암호학에서 널리 연구된 공개키 암호와 해시 함수란 기술이기 때문입니다. 비트코인은 공개키 암호 방식으로 디지털 서명 및 거래를 하며, 해시 함수 알고리즘(SHA-256)으로 거래 데이터가 위변조 되지 않았다는 점, 즉 무결성을 입증합니다. 그러나 공개키 암호, 해시 함수는 이전 세대 암호화폐에서도 사용했던 기술입니다. 무엇이 비트코인을 이전 세대 암호화폐와는 다르게 만들었을까요? 무엇이 비트코인의 차별점이었을까요? 답은 여러분도 잘 아시다시피 바로 '블록체인'이란 기술입니다.

블록체인은 이중지불을 방지하기 위해 나카모토 사토시가 고안한 분산원장기술입니다. 왜 이런 기술이 필요했을까요? 디지털 데이터는 원본과 복사본의 차이가 없고, 무한대로 복제가 가능한 특성을 가지고 있습니다. 때문에 전자상거래 시스템에는 같은 돈을 동시에 여러 번 사용하는 이중지불(Double Spending)이란 위험이 항상 도사리고 있습니다. 이전까지의 전자상거래 시스템은 이 이중지불을 막기 위해 제3자에게 검증을 맡기는 방식이었습니다. 대표적으로 페이팔(PayPal)과 같은 에스크로(Escrow) 서비스가 있죠.

원장: 자산이나 부채, 자본의 상태를 표시하는 모든 계정계좌를 설정하여 분개장에서 분개한 거래를 전부 기록하는 장부

비트코인은 이 문제에 다르게 접근했습니다. 네트워크에 참여하는 모두가 원장(ledger), 즉 거래장부를 공유함으로써 이중지불이 있었는지 함께 검증하는 것이죠. 모두가 공유하는 P2P 분산원장. 이 원장을 우리는 블록체인이라 부릅니다. 그리고 블록체인으로부터 '탈중앙화'란 전설이 시작됩니다.

순수한 P2P(peer-to-peer) 방식의 전자화폐는 금융 기관을 통하지 않고도 온라인 지불을 한 쪽에서 다른 쪽으로 직접 보낼 수 있게 한다. 디지털 서명이 그 부분적 해법을 제공한다. 그러나 이중지불(double-spending)을 방지하기 위해 신뢰되는 제3자가 여전히 필요하다면 주요 이점들은 사라진다. 우리는 P2P 네트워크를 이용하여 이중지불 문제에 대한 해법을 제안하고자 한다.
-사토시 나카모토

2. 블록체인의 심장, 작업증명

비트코인에선 채굴자들이 10분 동안 네트워크 상에 일어난 거래들을 모아 하나의 블록(거래 내역을 담은 장부)에 담습니다. 이후 이 블록을 생성했다는 사실을 모든 사람(노드)들에게 전파해서 거래장부를 공유하고, 이중지불이 없다는 것을 검증받습니다. 이렇게 모든 사람들에게 6번 이상 검증받은 블록은 최종적으로 청산되고, 블록체인에 연결됩니다. 이 과정은 검증 주체가 우리 모두란 측면에서는 다르지만 은행의 거래 청산 과정과도 비슷한 면이 있습니다.

『블록체인 혁명』의 저자 돈 탭스콧은 이 과정을 다음과 같이 재밌게 표현합니다.

10분마다 비트코인 네트워크의 심장이 박동한다. 모든 거래가 검증되고, 청산되고, 블록에 저장된다. 이 블록은 이전의 블록과 이어져 하나의 체인(사슬)을 형성한다[1].

비트코인의 심장을 10분마다 박동하게 하는 이 작업을 우리는 '작업증명(Proof Of Work)'이라 부릅니다. 블록체인이 멈추지 않고 작동하는 이유는 바로 이 쉬지 않고 일어나는 작업증명이 있기 때문입니다. 그 점에서 작업증명은 블록체인의 심장이자, 엔진이라 할 수 있겠는데요, 블록체인을 유지하는데 작업증명이 중요한 이유는 바로 이 작업이 이중지불방지 및 화폐 발행 시스템과 연관되어 있기 때문입니다. 작업증명의 아이디어는 분산 네트워크의 오랜 난제였던 '비잔틴 장군의 문제'로 거슬러 올라갑니다.

다음 시간에 비잔틴 장군의 문제와 함께 이중지불을 방지하는 작업증명의 해법을 다루겠습니다. 감사합니다.