비트코인과 블록체인

이번 포스트에서는 이병욱의 비트코인과 블록체인의 내용중 남겨두고 싶은 내용을 간단하게 정리한다.

이병욱 교수의 다른 책인 ‘블록체인 해설서’ 보다도 기본적인 블록체인에 대한 개념을 자세히 서술하고 있어 ‘블록체인 해설서’와 더불어 나를 포함한 블록체인 입문자들에게 추천할만한 도서이다.

1. 비트코인의 탄생

1.2 블록과 체인

전산학에서 블록이라는 용어는 통상 동시에 처리하는 논리적 데이터 단위를 의미한다. 비트코인에서도 블록은 한꺼번에 모아서 처리할 수 있는 데이터의 단위를 의미한다. 블록들은 생성된 순서대로 먼저 만들어진 블록뒤에 일렬로 보관되는데 이러한 모습이 마치 블록으로 된 체인과 비슷하여 블록체인이라는 단어가 사용되기 시작되었다.

1.3.2 비트코인 최대 매장량: 2,100만 BTC

비트코인은 블록이 새로 생성될 때에만 발행되고 블록을 만든 사람에게 지급된다. 비트코인 블록체인에서 블록을 새로 만들기 위해서는 일정 시간 이상 계산 자원을 소비하여 어려운 퍼즐(뒤에 설명하겠지만 해쉬함수)을 풀어야 하는데 이를 작업증명(proof-of-work)라 한다. 작업증명에는 계산 자원이 소비되는 만큼 이에 대한 보상이 필요하며 일정량의 비트코인이 보조금으로 지급된다. 비트코인 블록체인에서는 21만 개의 블록이 만들어 질 때마다 보조금이 절반으로 줄어들도록 설계되어있다.

평균적으로 10분마다 한개의 블록이 만들어지도록 설계되어 있고, 최초 블록의 생성당시 지급된 50BTC에서 21만개의 블록마다 보조금이 절반으로 줄어든다는 사실을 바탕으로 계산하면 최대 생성가능한 비트코인은 2,100만 개이다.

2. 블록체인과 관련된 용어

2.1 기본 용어 정리

복수의 서버가 일을 나눠 처리하는 분산 시스템과 탈중앙화 블록체인은 근본적으로 다른 개념이다. 블록체인은 분산시스템의 극단적인 형태로서 여러 서버가 일을 분산해 처리하는 것이 아니라 동일한 일을 중복해 처리한다. 모든 노드가 일을 반복한 후 그 결과를 일치시키기 때문에 일의 결과에 대한 신뢰도는 향상되지만, 일을 중복하여 처리하기 때문에 작업의 효율성은 매우 떨어진다.

블록체인의 핵심은 분산(distribution)이 아니라 중복(redundancy)이다. 기록을 담당한 노드를 신뢰할 수 없기 때문에 블록체인에서는 모든 노드가 검증 작업을 중복해서 수행한다. 이를 통해 블록체인은 신뢰를 얻지만 컴퓨팅 파워, 시간 등의 자원을 비용으로 지불한다.

1.2 디지털화의 효용 대 블록체인의 효용

1.2.1 블록체인을 잘못 이해한 사례

2018년 6월에 작성된 과학기술정보통신부의 ‘신뢰할 수 있는 4차 산업혁명을 구현하는 블록체인 기술 발전 전략’이라는 문서를 살펴보면 사회 전반에서 블록체인의 효용을 얼마나 잘못 이해하고 있는지 드러난다.

문서에서 제시한 블록체인의 효용

• 거래비용 절감
• 데이터의 안전한 보관

거래비용 절감 : 블록체인은 기존에 불필요했던 새로운 중개인들, 예컨대 채굴업자와 중개소 등을 양산하며, 기존 수수료보다 수천 배가 넘는 비용이 지출된다. 중앙화된 서버와 달리 동일한 작업을 중복해서 수행하므로 중앙화 서버보다 더 많은 에너지를 소비할 수 밖에 없다.

데이터의 안전한 보관 : 블록체인의 데이터는 전체 노드에 그대로 노출된다. 또한 블록체인은 중복을 통해 무결성을 유지하므로 데이터의 갱신과 저장이 극도로 불편하다. 데이터의 보호 목적에 부합하는 것은 블록체인이 아니라 분산 또는 중앙화 서버를 이용한 데이터베이스다.

1.3 암호 화폐, 가상화폐, 거래소 등

1.3.2 암호 화폐 대 토큰

통상 암호 화폐는 비트코인과 이더리움처럼 자발적인 네트워크가 형성된 후 충분한 채굴자 집단을 구성해 채굴 노동을 제공해야 비로소 운영할 수 있다. 새로운 암호화폐를 발행하려면 오픈 소스 등을 이용해 프로그래밍은 비교적 간단히 해결 할 수 있지만, 네트워크를 구성하는 참여자를 모집하고 안정성을 확보하는 것이 어려운 과제이다.

그러나 이더리움의 스마트 컨트랙트를 사용하면 별도의 네트워크를 구성하지 않고도 이더리움 네트워크 안에서 손쉽게 암호화폐를 새로 발행할 수 있다. 이렇게 자체 네트워크를 갖추지 않고 스마트 컨트랙트를 이용해 발행한 암호화폐를 토큰이라는 용어로 부르기 시작했다. 이더리움 재단은 자신들의 네트워크를 보다 활성화 시키기 위해 스마트 컨트렉트를 이용해 이더리움 네트워크 상에서 토큰을 발행할 것을 권장해왔고, 여러가지 표준을 만들어 소스코드로 제공해왔다. ERC-20, ERC-721 등이 이러한 소스코드의 예이다.

이러한 토큰은 단순히 암호 화폐를 발행하고, 이전하는 것 이외에 다른 효용을 갖고 있지 않다. 토큰의 매매가 활성화 되면, 사용자들이 지불한 돈은 중개소의 이익으로 돌아간다.

“최근 몇년간 수많은 토큰이 발행되었고 DeFi의 유행은 토큰들에 어마어마한 유동성을 공급하였다. 높은 이자율 지급을 홍보하며 투자자들로부터 이더리움, 비트코인과 같은 암호자산을 예치받고, 그 대가로 토큰을 지급하는 DeFi 플랫폼들의 모습은 뚜렷한 파이프라인 혹은 이익 없이 미래의 성장가능성만을 내세워 많은 투자를 유치한 스타트업의 모습과도 유사하다. 완화적 금융여건이 긴축적으로 변화하고 있는 앞으로도 DeFi와 스타트업의 대호황(?)은 유지될 수 있을까?”

1.3.3 거래소 대 브로커, 중개소

많은 암호화폐 거래소(중개소)가 블록체인 기술과 깊이 연계된 기술 기업인 것처럼 선전하지만, 사실 중개소와 블록체인은 별 관련이 없다. 중개소들은 암호화폐를 보관하는 지갑 소프트웨어와 온라인 주식 매매에 사용되는 HTS 기능중 일부를 사용해 만든 중앙 집중 시스템으로 거래를 중개하는 브로커일 뿐이다.

1.4 디지털 자산

암호화폐는 ‘이미 가치를 갖고 있는 무엇’을 디지털화한 것이 아니라 ‘가치를 갖고 있지 않은 것’을 디지털화한 것에 불과하다. 물론 내재가치가 ‘0’인 것도 경우에 따라 미래에는 가치를 가질 수 있다. 그러기 위해서는 많은 사람으로부터 새롭게 ‘신뢰’를 쌓아야 한다.

1.6 트랜잭션

트랜잭션은 IT 분야에서 보통 업무 처리의 단위를 얘기하는데, 특히 데이터베이스 분야에서는 더 이상 쪼갤 수 없는 최소한의 업무처리 단위를 의미한다.

블록체인에서 트랜잭션은 ‘정의된 이벤트가 발생하는 것’으로 설명할 수 있다. 예를 들어 이더리움의 트랜잭션은 이더리움을 주고받거나 스마트 컨트랙트로 정의한 어떤 행위를 호출하는 것일 수 있다.

2. 비트코인 블록체인의 기본 원리

2.2 비트코인의 탄생 - 2009년 1월 3일