[금융IT] 블록체인(Block Chain)이란?

블록체인(Block Chain)과 비트코인(bitcoin)이 등장하게 된 배경

블록체인(Block Chain)에 대해 설명하기 앞서 비트코인(bitcoin)을 설명하지 않을 수가 없습니다.

비트코인(bitcoin)은 쉽게 말하면, 디지털 화폐입니다. 그렇다면 이 비트코인(bitcoin)이 등장한 이유가 궁굼합니다.

기존 화폐(통화)의 치명적인 단점이라면, 바로 송금,이체 등 통화 거래가 이루어지면 반드시 은행 및 금융검증기관 등 거대한 제3기관이 이를 관할하고 관리,검증,기록 같은 일을 하며 그 과정에서 수수료가 발생됩니다.

즉 거래의 신용과 기록 검증같은 일을 우리는 은연중에 일정량의 금액을 지불하며, 거래를 하는 셈이죠.

또한 금융,주식과 관련된 data와 정보들은 은연중에 모두 중앙 집권적인 구조 하에 컨트롤 됩니다.

다시말해 거대한 금융기관,검증기관,신뢰를 규정하고 규제했던 모든 정책 입안자들의 손에서 우리의 금융관련된 모든 data의 운명을 찝찝하게 맡기는 셈인 것이죠. 만약 이들이 청렴하고 퍼펙트하게 신뢰를 보증하고 금융을 관리감독한다면 이런 의심은 생기지 않을 것입니다.. 하지만 힘이 너무 과하면 과유불급! 물이 너무 넘쳐도 안됩니다.

그렇다면 그 누구도 인정할 수 밖에 없고 거짓된 data를 조작하지 않는 그런 청렴하고 완벽에 가까운 검증을 하는 시스템이 필요합니다. 다시 말해 우리의 모든 거래정보와 신용정보를 특정한 제3기관에 맡기지 않고 금융을 거래를 하는 우리 개개인이 관리 감독한다면??? 즉 중앙집권적인 금융구조에서 탈 중앙화하여 분산시스템을 구축한다고 생각해봅시다. 개개인에게 권한을 아주 조금씩 나누어주고 그 개개인들이 모여 하나의 올바른 신뢰를 구축한다면?? 기존 금융시장의 판도는 전혀 다르게 흘러갈 것입니다.

자 요약을 해봅시다.  비트코인(bitcoin)은 크게 2가지 이유에서 탄생하게 되었다고 생각됩니다.

1. 거래에 관련된 불필요한 수수료를 없애자.

2. 금리변화와 화폐발행, 신용관리 등을 독점적으로 권리를 행사하는 세계금융시장의 중앙은행에 반기.

크게 이 2가지로부터 비트코인(bitcoin)이 발생되었고 비트코인(bitcoin)을 가능케하는 기술이 바로  "블록체인(Block Chain)" 이라는 기술입니다.

아무튼 그럼 블록체인(Block Chain)은 많은 기능을 수행하지만 그 중에 대표적인 기능은 다음과 같다.

1. 분산시스템을 가능케한다. (P2P)

2. 다수의 PC와 강력한 네트워크를 기반으로 완벽에 가까운 신뢰를 보장한다.

그럼 이제 블록체인(Block Chain) 기술에 대해서 좀 더 알아봅시다.

블록체인(Block Chain)이란?

블록체인(Block Chain)은 data를 담고 있는 Block들이 신뢰를 검증받아 Block끼리 link된 형태이며, 분산되고 독립적이며 개방된 공통 장부(원장, ledger)를 관리 기술입니다.

좀 더 구체적으로..

우리가 어떤 data를 영구적으로 기록해야 할 때 이제 제3의 금융기관,회계사,공증인이 아닌 Block에 data를 새겨놓고, 블록체인으로 형성된 네트워크환경에서 기동되고 있는 노드(PC)들에게 Block의 신뢰를 검증받습니다. 과반수 이상 검증이 성공하면, 이 Block은 기존에 형성된 Block Chain에 추가되고 Block Chain은 네트워크에 연결되어 있는 모든 노드에게 업데이트되는 것이죠. 이것이 바로 거래장부라고 합니다. 

거래장부에는 모든 거래관련 내용(날짜,시간,참여자,거래의양,포함된 정보)이 기록됩니다.

더 나아가 전 네트워크에 걸쳐 완전히 분산된 이 종합장부들을 우리는 블록체인이라고 합니다.

블록체인은 기존 거래방식과 다르게 이 거래장부 소수만 열람하고 관리하는 것이 아닌 비트코인 네트워크에 모든 노드에게 공유하며, 일방적으로 통제되고 제어되지 않도록 합니다. 즉 제3자인 은행,회계사,공증인 역할을 비트코인 소프트웨어가 대신하게 됩니다.

또 블록체인을 응용한 비트코인 시스템에서 복잡한 최신 수학 법칙을 이용해 각 노드가 자동적이고 지속적으로 현재 장부 상태에 대해 동의하도록하고, 누군가 거래를 조작하면 노드들은 과반수 이상 합의에 이르지 못하며, 그 거래를 블록체인에 포함시키지 않습니다. 아까 위에서 한 말과 같죠??

자. 이런 블록체인에 있는 모든 거래는 모두에게 오픈되고 언제 그 거래가 발생됬는지 모두에게 관련 거래 정보가 내재되어 있는 것입니다. 이런식으로 모두에게 공유된 하나의 신뢰출처에 접근하게 됩니다. 

예를들어 봅시다.

40명인 학급에 철수가 영희에게 만원을 빌려줬습니다. 당연히 영희와 철수는 자신의 장부에 기록하겠죠? 또 이 거래 현장과 시간 날짜 빌려준 금액등을 나머지 38명의 학생들이 철수와 영희처럼 자신의 장부에 기록합니다. 하지만 급하게 돈이 더 필요한 철수는 몰래 자신의 장부와 영희장부에 만원이 아닌 2만원이라고 조작합니다. 이때 철수가 거래를 일으켜 영희에게 돈을 갚으라고 합니다.

하지만 거래시 나머지 38명 학생들의 모든 장부를 비교하여 과반수 이상 장부에서 2만원으로 기록되어있었는지 확인합니다. 당연히 과반수를 못 넘겠죠? 그럼 거래가 성사되지 않고 블록체인에도 포함되지 않는 것입니다. 이해가 되시나요?? 성공된 거래만 블록이 생성되고 블록체인에 속하게 됩니다.

비트코인은 단지 블록체인의 기술을 응용한 것 중 하나에 불과합니다.

블록체인 기술을 응용한 비트코인은 단지 가상 화폐 개념이 아닙니다. 더 나아가

그것이 회사주식, 돈, 코드소스, 석유 등 가치있는 무엇이라면 뭐든지 될 수 있는 것입니다. 

회사에서는 급여, 부품구입, 자원구입, 유지보수 등 사용자가 블록에 새겨질 data의 가치를 새롭게 정의 할 수 있는 것입니다.

블록체인 기술안에 "분산","공유","신뢰","검증","자동화","파생","네트워크" 등 정말 많은 개념들이 포함되어 있다는 것을 알 수 있습니다.

자 이렇게 생각해보니 블록체인의 가능성은 생각보다 쇼킹한 것 같습니다.

블록체인(Block Chain)의 원리

블록체인(Block Chain)의 원리에 대해서 알아봅시다.

비트코인의 원리가 블록체인(Block Chain)의 원리와 일맥상통하기 때문에 비트코인을 대상으로 설명하도록 하겠습니다. 

1. 비트코인을 얻기 위해선?

우선 비트코인을 얻기 위해선 마이닝(mining)이라는 작업을 해야합니다. 마이닝(mining)은 우리말로 채굴이라는 뜻입니다. 금을 채굴 한다는 느낌으로 생각하시면 됩니다. 마이닝 작업을 통해 더 많은 사람들이 비트코인 네트워크에 속하게 되며, 네트워크는 더 활성화 될 수 있습니다. 네트워크에 많은 노드들이 활동 할 수록 더 안전한 거래를 보장 받을 수 있습니다. 아직은 잘 감이 안 오실 겁니다...

마이닝을 하기 위해서 비트코인 프로그램을 돌려야합니다. 

비트코인 프로그램은 SW로 비트코인을 생성하거나, 비트코인을 다른사람과 주고 받을 수 있는 기능을 탑재하고 있습니다. 비트코인은 Napster, BitTorrent 같이 PC에서 사용하눈 P2P SW입니다.

즉 P2P기반을 한 SW프로그램위에서 통용되는 화폐가 비트코인인 것이지요...

또한 비트코인 SW프로그램은 OpenSource이기 때문에 Github 저장소에 올려져 있고, 다양한 OS를 지원하는 Application Framework인 Qt framework로 GUI를 구현해 Window OS,linux, OS X에서 프로그램을 구동할 수 있습니다.  -Naver D2 발췌-

비트코인SW프로그램에선 10분단위로 한번씩 일정량의 비트코인이 생성되는데, 마이닝 즉 채굴에 참여한 사용자 중 한명에게 지급됩니다. 마이닝작업은 수학적인 해쉬문제를 푸는 것을 뜻합니다. 

즉 hashcash라는 문제를 풀어, 특정한 조건을 가지는 해시 값을 찾는 마이너들 중 한 명을 선택해 비트코인을 분배하는 것입니다. 또는 가장 먼저 해시 값을 찾은 마이너에게 보상으로 지급됩니다. 

2. 블록체인의 위조방지

블록체인의 위조방지에 중요한 컨셉은 hashcash문제를 결코 쉽게 내지 않는다는 것입니다. 그 이윤 해시 값을 찾는데 오랜시간이 소요될 수록 현재 블록체인에 연결된 즉 비트코인 네트워크에 접속 되어있는 시간이 늘어나게 하기 위함입니다. 

그 이윤 이렇게 수 많은 노드(PC)들이 네트워크에 잔류하면 할 수록 블록체인을 위조하여 데이터 왜곡을 할 가능성이 현저히 줄어들기 때문입니다. 즉 과반수의 노드들에게 위조된 블록을 검증받기 힘들며 과반수 노드들이 소유하고 있는 거래장부를 전부다 조작하기란 엄청난 연산이 필요하기 때문입니다.. 

다시 말해 3명을 설득하는 것보다 100000명을 설득해 나의 위조된 블록을 속이기란 현실적으로 불가능한 일이기 때문이죠. 하지만 만약 현존하는 슈퍼컴퓨터가 모든 노드에 있는 거래 장부를 조작한다면 되지 않을까 생각할 수 있습니다. 하지만..네트워크에 연결되어있는 노드들의 연산을 합친 연산속도가 슈퍼컴퓨터의 연산속도를 압도하기 때문에 이 또한 조작하기란 불가능합니다.

결국 많은 노드들을 오랜시간동안 비트코인 네트워크에 잔류시켜 조작과 위조를 쉽게 하지 못하도록 막는 것입니다. 이것이 hashcash 문제를 어렵게 내는 이유입니다. . 참고로 hashcash 문제의 난이도는 블록체인이 사용되는 곳마다 다릅니다. 

비트코인에 경우 항상 hashcash문제 해결 시간을 10분으로 맞추기 위해 난이도가 조절됩니다.

-Naver D2 발췌-

또한 새로 만든 블록은 앞서 만든 블록 체인 뒤에 덧붙고, 이런 과정을 일정 간격으로 반복되기 때문에 조작하는 것도 많은 시간이 소요됩니다. 예를들어 만약 순서대로 Block-1, Block-2, Block-3 이라는 블록이 생성되었다면, 최근에 생긴 Block-3의 정보는 Block-2이 가지고 있고 Block-2의 정보는 Block-1이 가지고있기 때문에.. 만약 10000개의 블록으로 이루어진 블록체인을 조작하기 위해선 10000개의 블록을 전부 수정해야 합니다.. 이 뿐만 아니라 10000개의 블록을 조작하는 사이 10분간격으로 새로운 블록이 생성되고 체인과 연결되기 때문에 추가적으로 조작해야할 블록은 다시 수만개가 생성될 것입니다. 

따라서 네트워크에 마이닝을 하는 노드가 많을 수록, 네트워크가 활성화 되면 될 수록 조작은 어려워지고, 보안은 강화되며 신뢰는 상승하는 효과를 내는 것입니다. 저는 이것이 마치 흩어지면 모르고 뭉치면 아는 '집단 지성'과 같은 효과라고 생각됩니다.

3.블록체인의 원본유지원칙

만약 비트코인 네트워크에 속해있는 모든 노드들 가운데 hashcash문제를 동시에 풀었다면.. 어떻게 처리해야할까요? 블록안에는 타임스탬프라하여, 블록이 생성된 시간을 기록할 수 있지만 타임스탬프 값은 조작될 수 있습니다. 또 잠시 PC를 며칠간 종료하고 다시 네트워크에 접속하여 그 사이 업데이트된 최신의 블록체인을 다른 노드들에게 받을 때 A노드가 준 블록체인과 B노드가 준 블록체인이 다를 경우 어떤 것을 믿어야할까요?

이런 난해한 경우 우선 가장먼저 문제를 풀었다고 블록을 생성한 노드가 있다면 그 노드의 블록체인을 받아들입니다. 또 블록체인은 블록체인의 길이가 같은경우는 신경쓰지 않으며, 블록체인의 길이가 가장 긴 블록체인을 선택합니다. 

예를 들어 내가 속해있는 주변에 가장먼저 문제를 풀어 생성한 블록이 있다면, 그 블록을 생성한 피어의 블록체인을 받아들입니다. 이후 다른 피어가 블록의 타임스탬프 시간이 앞서는 블록을 생성해도 무시합니다. 또 네트워크에 새로 진입했을 경우 A로부터 받은 블록체인이 나중에 B가 가지고있는 블록체인과 다를 경우 길이가 다르다면 B블록체인을 무시하고 A블록체인을 그대로 유지합니다. 

이렇게 계속 진행되면서 A블록체인을 가진 피어와 B블록체인을 가진 피어는 개별적으로 각자의 규모를 키워갑니다.  또 A블록체인과 B블록체인은 서로 다르기 때문에 합병되지 못합니다. 즉 완전히 별개의 네트워크처럼 분개하게됩니다. 

-Naver D2 발췌-

시간이 더 지나서 A블록체인과 B블록체인의 규모를 비교해보면, 고성능 컴퓨터가 있는 블록체인쪽이 더 크며 예상컨대 아마도 많은 사용자들이 참여한 블록체인일 것입니다. 결국 A블록체인과 B블록체인의 길이가 서로 달라지는 구간에서 더 긴 블록체인을 가진 피어를 선택하고 짧은 블록체인은 제외시킵니다. 그 이윤 짧은 블록체인은 불순한 세력일 가능성이 크기 때문입니다. 결국 전체 사용자가 가진 블록체인은 하나로 통일됩니다.

블록체인(Block Chain) 장점/단점

*블록체인의 장점

1. 제3자의 개입이 필요없습니다.

P2P방식으로 모든 데이터를 개인이 소유하기 때문에 신뢰성을 담보로 제3자에게 비용을 내지 않아도 됩니다.

2. 해킹,조작에 안전합니다.

모든 거래장부를 모든 사용자가 보유하기 때문에 네트워크 일부에 문제가 생겨도 전체 블록체인에는 영향이 없으며, 분산구조이기 때문에 DDoS공격에 안전합니다.

3. 거래내역이 투명하게 보관됩니다.

블록체인은 모든 거래 내역을 공유, 기록하기 때문에 기존 금융 거래보다 투명합니다.

4. 경제 비용을 절감할 수 있다.

데이터의 신뢰성을 담보로 중앙집중적인 조직에게 시스템운영,유지보수,보안,금융 거래등 경제비용발생을 절감 할 수 있습니다.

*블록체인의 단점

1. P2P방식의 분산시스템으로 인한 속도 저하

중앙에서 관리하는 기존거래들과 달리 P2P방식 거래이기 때문에 다수의 사용자와 정보 공유 및 교류로 인한 속도 저하.

2. 신속한 대응 불가&기술이슈

신속한 거래가 이루어져야하는 경우 다수의 사용자에게 거래 동의와 신뢰를 검증받아야 하기  때문에 신속한 거래 및 대응이 불가, 또 기술적인 오류가있는 경우 치명적인 시스템결함을 야  기할 수 있습니다.

블록체인(Block Chain)을 마치며

지금까지 제가 조사하고 이해한 내용을 바탕으로 블록체인(Block Chain)이 무엇인지 알아보았습니다. 조사하면 할 수록 미래가능성에 대한 잠재력이 대단한 기술인 것 같습니다.

물론 블록체인은 아직 보완해야할 점과 한계점이 분명히 있습니다. 예를 들어 거래에 대한 보증을 다수의 사용자가 승인하기 때문에 혹 거래가 잘못되었을 경우 그에 따른 책임은 누가 지는가.... 또한  블록체인을 이용한 거래 속도 저하 및 거래취소 어려움 등 해결해야 할 과제들이 아직 있습니다.

하지만 이미 전세계적으로 블록체인기술을 다양한 분야에서 활용하기 시작했습니다.

IoT, 국제송금, 소액결제, 금융, 의료데이터, 클라우드 펀딩, 저작권료, 핀테크 등...

-한국정보화 진흥원-

하지만. 국내와 해외의 기술격차는 1년밖에 차이가 나지 않지만, 금융과 비트코인 분야에서만 활용하고 있습니다. 정부와 각 기관에서 적극적으로 신기술에 대한 도입을 말로만 외치지 말고 규제 완화와 적절한 법제도 개선을 통해 적극적으로 기술도입에 박차를 가할 필요가 있어보입니다. 4차산업에 대한 먹거리를 빠르게 선점하기 위해선 정부의 다각도 지원 및 투자가 필요할 것입니다.

+PS 개인 의견

"블록체인"

블록체인 기술은 중앙집중형 서버에서 데이터를 관리하는 방식이 아닌 데이터 거래에 참여하는 모든 네트워크 사용자에게 공동으로 보관하는 분산장부를 관리하게 하여 정보의 위·변조를 막고 관리비용을 줄일 수 있는 기술입니다. 지난해 세계경제포럼(WEF)에서 미래의 핵심기술 7가지 중 블록체인이 포함되면서 사업 전 분야에서 블록체인에 대한 관심이 높아지고 있습니다. 하지만 가트너의 기술 성숙도로 봤을 때 블록체인 기술의 안정기에 도래하기 위해선 적어도 5~10년이 소요될 것으로 예측됩니다. 이런 관점에서 저는 정부와 금융 관련 기관, 은행 등이 어떻게 대응하느냐에 따라 안정기에 도달하는 시점을 단축할 수도, 증가시킬 수도 있다고 생각합니다. 

1. 법과 제도가 개선

우선 새로운 기술에 대한 자국의 규제와 제도가 개선되어야 합니다. 실제로 최근 금융권에서는 블록체인이 신용정보의 이용 및 보호에 관한 법률(신용정보법)과 상충하여 논란이 컸습니다. 기존 법률은 개인의 연체정보를 5년이 지나면 삭제하도록 하고 있는데, 블록체인은 정보가 일단 기록되면 삭제를 하지 않기 때문에 현행법과 충돌한 것입니다. 이 밖에도 개인정보보호법의 근간은 중앙관리체제에 기반을 두고 있는데, 블록체인은 탈 중앙적이라 기존법률과 더 많이 상충될 것입니다.따라서 정부는 블록체인 기술에 대한 법적 효력을 부여할 수 있는 새로운 법률을 제정하거나 규제를 완화해 기술개발의 박차를 가할 수 있게 지원해야 합니다.

2. 관련 기관의 협업

"우리는 나보다 똑똑하다"라는 말처럼, 경쟁이 아닌 관련 기관들의 협업을 통해 기술 역량을 높이고, 기술선점을 위해 노력해야 합니다. 현재 P2P금융 와이유펀딩과 페이게이트는 시스템 융합을 통해 블록체인 연구개발에 협업하고 있으며, R3와 LG CNS는 파트너쉽을 체결하고 사업을 본격 추진하고 있습니다. 따라서 성숙한 기술보유와 시장 선점을 위해 은행, 금융사, 금융기관들이 해외 금융업체와 파트너쉽을 맺고 다양한 컨소시엄에 합류해 적극적으로 개발에 나서야 할 것입니다.

-참고

http://www.msip.go.kr/webzine/posts.do?postIdx=261

https://www.slideshare.net/skimaza/ss-57356762?next_slideshow=1

http://d2.naver.com/helloworld/8237898

http://m.post.naver.com/viewer/postView.nhn?volumeNo=7472768&memberNo=25379965

https://www.youtube.com/watch?v=-b_-hzWbxQo

https://www.youtube.com/watch?v=87Gii10Z4HQ

https://www.youtube.com/watch?v=4IrpEUvaRBM