KEEP!T 블록체인 상식사전

---

안녕하세요! KEEP!T입니다.
매주 주말은 KEEP!T 블록체인 상식사전: 블록체인 입문을 위한, 엄선된 필수 용어사전을 연재하는 날입니다. 지난 시간 경제, 트레이딩/ 인물에 이어 오늘의 블록체인 상식사전 테마는 블록체인, 암호화폐입니다.

---

1.블록체인

블록체인/Blockchain: P2P 네트워크에 참여하는 모든 노드에 의해 거래 내역이 공유되는, 공개된 분산 원장(元帳)을 말한다. 다른 말로 분산 거래 장부라 이르기도 한다. 비트코인의 창시자 나카모토 사토시가 처음 고안해낸 분산 데이터베이스 기술이며, 서로를 모르는 사람들이 서로 믿고 기록을 공유할 수 있게 해주는 기술1)이기도 하다. 거래 내역이 담긴 블록이 사슬처럼 연결되어 있는 구조로 되어 있으며, 첫 번째 블록인 제네시스 블록으로부터 현재의 블록까지 잇따라 연결되어 있다.

블록체인에는 다음과 같은 특징이 있다.

1. 투명성(transparency)
   블록체인에 기록된 거래 내역은 누구나 쉽게 열람할 수 있다.
2. 개방성(open source)
   누구든 블록체인에 노드로 참여할 수 있으며, 블록체인이 적용된 암호화폐를 발행 및 사용할 수 있다.
3. 무결성(integrity)
   블록체인에 기록되는 거래 내역은 암호화를 거친, 이전의 모든 거래 내역과 연결되어 있다. 과거의 블록을 수정하기 위해서 공격자는 수정할 블록과 그 이후에 이어진 모든 블록에 대해 작업증명 과정을 번복한 다음에, 이어서 다른 정직한 노드들이 이루고 있는 체인보다 더 빠른 속도로 추월해야 한다. 이는 전체 채굴자가 투입하는 컴퓨팅 파워의 과반수 이상2)이 필요하므로 사실상 불가능하다. 따라서 한 번 블록체인에 기록된 거래 내역은 이전의 모든 거래 내역을 수정하지 않는 이상 위조, 변조가 불가능하다.
4. 비가역성(irreversilbility)
   블록체인이 가진 무결성의 특성상 한번 승인된 거래는 되돌리거나 취소할 수 없다. 거래 내역이 담긴 블록이 승인되어 블록체인에 포함되면 더이상 수정할 수 없기 때문이다.

Image from https://blockchain.info/ko

블록/Block: 일정 기간(비트코인의 경우 약 10분) 동안 쌓인 거래들을 담는 공간을 말한다. 블록에는 거래내역과 함께 타임스탬프와 이전 블록의 해시값이 표시되어 있다. 약 10분마다 새로 생성되는 블록은 채굴자들의 작업 증명을 거쳐 블록체인에 추가된다. 비트코인의 경우 1 블록당 약 1800 - 4200건의 거래가 담긴다.

제네시스 블록/Genesis block: 블록체인의 시작을 알리는 첫 번째 블록을 말한다. 이후 이 블록으로부터 다음 블록, 다다음 블록이 차례대로 연결되기 시작한다. 현재의 블록으로부터 거꾸로 거슬러 올라가면 이 제네시스 블록에 도달하게 된다. 비트코인의 경우 2009년 1월 2일, 나카모토 사토시가 처음으로 제네시스 블록을 발행했다.

블록 헤더/Block header: 블록 헤더는 블록에서 가장 중요한 데이터를 담고 있으며, 블록의 정체성을 나타내는 공간이다. 메타데이터는 다음의 3가지로 구성되어 있다.

1. 이전 블록 해시값(현재의 블록이 블록체인에 있는 이전 블록과 연결되었음을 나타낸다)
2. 난이도, 타임스탬프, 논스
3. 머클 트리 루트

Image from https://commons.wikimedia.org/wiki/Category:Bitcoin_schematics?uselang=ko

블록 높이/Block height: 506461 블록과 같이 제네시스 블록으로부터 현재의 블록까지 블록이 쌓인 높이를 나타내는 수치이다.

주요 체인/Main chain: 제네시스 블록으로부터 가장 최근의 블록까지 연결되어 있는 체인을 주요 체인 또는 최장 체인이라 부른다. 가장 많은 해시 파워가 투입되는 체인에 다음 블록이 연결된다.

고아 블록/Orphaned block: 동시에 두 블록이 승인되었을 때 주요 체인으로 연결되지 못한 블록을 이르는 말이다. 고아 블록에도 승인된 거래 내역이 담겨 있으나 더이상 주요 체인에 연결되지 못하고 따로 떨어져 존재하게 된다.

그림에서 검은색 주요 체인 옆에 떨어져 있는 블록이 고아 블록이다. 초록색 블록이 제네시스 블록.
Image from https://en.bitcoin.it/wiki/Block_chain

머클 트리/Merkle tree: 블록의 용량을 효율적으로 활용하기 위해 사용되는 데이터 구조이다. 한 블록 내에 더 많은 거래를 담기 위해 암호화를 통해 데이터 용량을 압축하는 방식이다. 해시 함수를 통해 두 개의 거래 데이터를 하나의 데이터로 묶는 방식으로 용량을 절약한다. 머클 트리를 다른 말로 이진 해시 트리(binary hash tree)라고도 한다.

Image from https://en.wikipedia.org/wiki/Blockchain
거래0(tx0)과 거래1(tx1)을 해시 함수에 집어넣어 하나의 해시값(hash01)으로 만들어 용량을 절약하는 방식이다 .

작업 증명/POW(Proof of Work): 컴퓨팅 파워(연산력)를 투입해 일정 시간 쌓인 거래를 새로운 블록으로 승인하는 작업이다. 다른 말로 채굴(mining)이라고도 한다. 새로운 블록을 승인하기 위해서는 채굴자들이 해시 함수의 해답(해시값)을 찾아야 하는데, 이를 위해 각 채굴자가 컴퓨팅 파워를 동원해 무작위로 숫자를 대입한다. 이 과정에서 투입되는 컴퓨팅 파워가 클수록 블록체인의 보안성도 커진다. 블록 보상을 받기 위한 채굴자들의 경쟁이 곧 블록체인의 보안성과도 직결되는 것이다.

논스/Nonce: 작업 증명 알고리즘에서 해시값을 구하기 위해 단 한 번만 사용되도록 생성되는 임의의 숫자다.

네트워크/Network: 작업증명을 통해 새로 생성된 블록을 네트워크상에 있는 모든 노드에게 전파하는 P2P 기반 네트워크를 말한다.

난이도/Difficulty: 새로운 블록을 찾는 것이 얼마나 어려운지를 나타내는 상대적인 척도이다. 난이도는 해시 파워로 나타내며, 네트워크의 채굴자가 얼마나 많은 해시 파워를 배치했는지에 따라 주기적으로 조정된다. 채굴 난이도에 따라 ASIC, 그래픽카드 채굴기 등 다양한 채굴기가 사용된다.

비트코인의 채굴 난이도를 나타내는 도표.
Image from https://blockchain.info/ko/charts/difficulty

주문형 반도체/ASIC(application-specific integrated circuit): 반도체 업체가 사용자의 주문에 맞춰 제작해 주는 주문형 반도체를 말한다. 범용성이 높은 표준 집적 회로와는 달리, 고객이나 사용자가 요구하는 특정한 기능을 갖도록 제작된 집적 회로다. 채굴에 특화된 ASIC는 그래픽 카드 대비 수만 배 이상 빠른 연산력을 가진다. 비트코인 ASIC로 가장 유명한 채굴기는 비트메인사의 앤트마이너다.

블록 보상/Block reward: 자신의 컴퓨팅 파워를 투입해서 가장 먼저 작업 증명의 해답을 발견한 채굴자에게 주어지는 보상이다. 작업 증명에는 채굴기와 전기 등의 비용이 들기에, 블록 보상은 네트워크가 보상의 개념으로 새 블록 각각에 포함시켜 놓은 금액이다. 비트코인의 경우 2018년 현재 1 블록 당 12.5비트코인이 주어진다. 2021년 경 또다시 반감기가 도래해 보상은 6.25비트코인으로 줄어들 예정이다.

타임스탬프/Timestamp: 블록의 생성 시간을 나타내는 값이다. 이러한 타임스탬프 내역은 그 시간에 데이터가 명백히 존재했다는 점을 입증한다.

---

2.암호화폐

암호화폐/Cryptocurrency: 암호학(cryptography)과 화폐(currency)에서 유래한 말로서, 암호학, 분산 원장 기술(Distributed ledger technology)을 기반으로 공개된 알고리즘에 의해 발행되는 화폐를 이르는 용어. 대표적으로 블록체인 기반의 비트코인, DAG(방향성 비사이클 그래프) 기반의 IOTA 등이 있다. 가상화폐와는 달리 불특정 다수가 지정된 알고리즘에 따라 발행한다.

가상화폐/Virtual currency: 개발자가 발행, 통제하며 특정 가상 커뮤니티에서 사용 및 수용되는, 규제되지 않은 디지털 화폐의 한 유형3). 암호화폐와는 달리 특정 발행 주체가 있다. 예를 들어, 카드사의 포인트, 항공사의 마일리지가 있다.

암호학/Cryptography: 암호학(cryptography)은 정보를 보호하기 위한 수학적 방법론을 다루는 학문이다. 암호화폐에 사용되는 공개키 암호 시스템이 여기서 나왔으며, 이외에 SHA(Secure Hash Algorithm, 안전한 해시 함수)-256 기법이 비트코인에 사용된다.

암호경제학/Crypto Economy: 암호학이 결합된 경제학을 이르는 말. 암호학으로 데이터를 검증하고 소유권을 증명하며, 이를 통해 불특정 다수의 사람들이 합의에 도달할 수 있는 경제 구조를 설계하는 학문을 말한다.

블록체인, 암호화폐 카테고리에 포함되지 않은 용어는 기술용어, 비트코인 카테고리에서 이어집니다.

BlockchainNomad

---

각주
1)영국중앙은행의 정의
2)사토시의 비트코인 논문에 나와있는 51% 공격. Emin Gün Sirer, Ittay Eyal에 따르면 실제로는 25% 이상의 컴퓨팅 파워를 지닌 채굴자의 이기적인 공격만으로도 가능하다고 한다.
3)유럽중앙은행(ECB), 미 재무부, 유럽은행감독청에서 내린 정의

참고문헌
사토시 나카모토, "Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System", http://bitcoin.org/bitcoin.pdf, 2009
안드레아스 M. 안토노풀로스, 최은실 외 2명 옮김, "비트코인, 블록체인과 금융의 혁신", 고려대학교 출판문화원, 2015
김진화, "넥스트머니 비트코인", 부키, 2013
블록체인.인포, https://blockchain.info/
네이버 지식 백과, http://terms.naver.com/entry.nhn?docId=933064&cid=43667&categoryId=43667/
위키백과, https://ko.wikipedia.org/
비트코인 위키, https://en.bitcoin.it/

이 저작물은 크리에이티브 커먼즈 저작자표시-비영리-변경금지 4.0 국제 라이선스에 따라 이용할 수 있습니다.