[칼럼] 책에서 얻은 것 첫번째, 블록체인 펼쳐보기
■ 류용효 | 디원에서 이사로 근무하고 있다. EF소나타, XG그랜저 등 자동차 시트설계업무를 시작으로 16년 동안 SGI, 지멘스, 오라클, PTC 등 글로벌 IT 회사를 거치면서 글로벌 비즈니스를 수행했으며, 다시 현장 중심의 본업으로 돌아가 고객과 함께 Value Design 항해 중이다. (블로그)
4차 산업혁명을 이끌 또 하나의 기술로 주목 받고 있는 블록체인은 가트너(Gartner)의 연도별 10대 기술전략에도 2017년부터 2019년까지 3년 연속으로 등재되어 있다.
연초에 선물 받은 책 속에 딸려 온 ‘블록체인 펼쳐보기’(김석원 지음)를 손에 쥐고 펼쳐보니, ‘블록체인의 본질’을 그대로 전달하려고 저자가 노력한 흔적을 따라 블록체인 맵(지도)을 만들면서 반복되는 의문점을 책과 인터넷 검색을 통해 ‘블록체인의 본질’애 대해 한발 다가가 보고자 한다.
블록체인의 호기심
가장 많이 나오는 단어는 신뢰, 인정, 합의, 자발적, 참여자, 그리고 비트코인, 호기심이다.
여기서 나온 단어를 중심으로 화폐란 개념에 대입시켜 보면 기존 체계와는 다른 혁신의 변화가 느껴진다. 그런 의미에서 4차 산업혁명에서 필요한 기술 중에 주목 받고 있지 않을까 생각해 본다.
호기심이란 단어는 안드레아스 안토노풀로스가 쓴‘Mastering Bitcoin: Unlocking Digital Crypto currencies’에서 언급된 비트코인 추종자 단계에서 2단계가 호기심이다.
1단계는 가상화폐(비트코인)를 무시하다가, 2단계는 호기심이 발동하여, 3단계는 깨달음으로 이어지고 4단계인 몰입 단계로 빠져들어가게 된다고 한다. 그리고, “이걸 가지고 뭘 할까”로 이어지면 다양한 활용으로 발전하게 된다. 출발점은 1997년 고안된 작업증명의 아이디어인 ‘해시함수’로부터 시작된다.
그리고, 사토시 나카모토는 2008년 10월에 “Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System”이라는 제목의 9쪽짜리 논문을 공개했다. 2009년도에 Bitcoin Core 프로그램이 공개되었으며 2009년 1월 3일에 비트코인이 처음 발행되었다.(위키백과)
그리고 비트코인이 시장에서 ‘신뢰’ 또는 ‘인정’ 받는 암호화폐로 등장하는데, 핵심기술인 블록체인이 본격적으로 비트코인과 동격으로 본격적으로 시장에 소개된다.
우리가 은행에 돈을 받기면 통장에는 입출금 내역과 이자소득 등이 정확히 기록되지만, 가상화폐인 비트코인은 사정이 다르다. ‘가치’, 그리고 ‘채굴’, 중앙 통제없이 참여자들의 합의에 의해서 이루어지며, 신뢰, 그리고 인정, 긴 블록체인의 선호정책 이런 내용들이 나온다.
수수료(총 입력값에서 총 출력값을 뺀 차액)는 구매자가 자발적으로 내며, 거래에서는 비트코인 주소를 풀어 공개키 해시를 복원하여 출력부에 적는다. 입력부에 서명을 넣을 때 공개키를 함께 줘서 출력부에 적인 공개키 해시의 원본인지 확인하고, 그 키로 서명을 확인한다. 우리가 이미 접해서 알고 있는 내용도 있고 이해하고 있는 것과 다른 수준으로 얘기되고 있는 것들도 있어서, 그 내용에 관심을 가진다면 무슨 얘기인가 호기심이 시작된다.
“거래가 완료돼 물건이 넘어가는 시점은 거래 당사자끼리 정하라.”
블록체인의 본질은 ‘작업의 증명’이다
우선 블록체인의 정의에 대해서 명확히 이해하고 넘어가 보자.
관리 대상 데이터를 ‘블록’이라고 하는 소규모 데이터들이 P2P 방식을 기반으로 생성된 체인 형태의 연결고리 기반 분산 데이터 저장환경에 저장되어 누구라도 임의로 수정할 수 없고 누구나 변경의 결과를 열람할 수 있는 분산 컴퓨팅 기술 기반의 데이터 대변 방지 기술이다.(위키백과)
블록체인의 본질에 대해서 ‘블록체인 펼쳐보기’의 김석원 저자는 다음과 같이 펼쳐서 말한다.
블록체인의 본질은 한마디로 ‘작업의 증명(proof of work)’이며, 블록체인의 가치는 남이 만든 블록이라도 내가 검증할 수 있다는 점이다. 비트코인(블록체인)의 생명은 사용자 수에 달려 있으며, 알고리듬으로 보장하는 체계이다. 분산된 장부를 일치시키고, 장부에 적힌 내용의 신뢰성을 보장하고, 중앙에서 조정하는 주체 없이 각 참여자가 독자적으로 활동하면서 운영하는 체계를 구현한다.
핵심기술 흐름은 해시 → 해시캐시 → 블록체인 → P2P 네크워크 → 거래기록(비트코인)은 비대칭키 암호화로 이루어진다. 사용자의 거래기록인 거래원장을 모아두지 않고 분산저장하면서 거래의 청산기록이 위조되지 않도록 운영할 수 있다. 이중거래 방지를 위한 원칙은 “거래가 완료돼 물건이 넘어가는 시점은 거래 당사자끼리 정하라”이며, 이중거래 방지를 위해 규모가 큰 거래는 하루(100블록이 쌓인 후) 기다린다. 자신의 작업보다 남의 블록을 인정하고 전파하는 것이 나에게 가장 큰 이익이다.
어떤 노드가 오류로 잘못된 거래를 전파해도 다른 노드가 검증해서 오류를 발견하면 더 이상 전파하지 않는다. 비트코인은 모든 것이 디지털로 저장된 컴퓨터 데이터이기 때문에 실수로 지갑을 삭제해서 아이디를 잃어 버리면 그걸로 끝이다.
블록체인은 여러 개로 분기하더라도 시간이 지나면 하나의 체인으로 통합된다. 각 노드는 길이가 긴 블록체인을 선호하여 채택하기 때문에 짧은 블록체인이 점차 사라지게 된다. 피투피 노드의 자율적 판단으로 승자를 가리는 방식으로 운영되는데, 총 노드수가 적을 때는 동작이 불안정하여 체계가 자리잡기도 전에 무너질 수 있다는 약점도 가지고 있다.
“내가 믿는 블록을 더 많은 이웃이 믿게 하여 결국 모든 노드가 믿게 한다.”
‘블록체인 펼쳐보기’ 책의 내용과 인터넷 검색을 통해 새로운 응용 서비스 내용을 중심으로 한 장의 맵을 완성하였다. 내용 하나하나가 좋은 정보라서 뭘 뺄것인지 며칠을 고심하다가 한 레벨 더 내려가는 내용은 제외시켰다.
그림 1. 블록체인 펼쳐보기(김석원 지음) MAP(류용효, 2019.1.21)
블록체인에 사용되는 용어들
생소한 용어들이 많이 등장하는데, 주로 자주 등장하는 용어들은 다음과 같은 의미를 가지고 있다.
블록(Block): 블록체인의 원소, 다수의 거래 정보의 묶음으로 블록헤더와 거래 정보, 기타 정보로 구성
해시(Hash): 긴 입력값이 들어가면 정해진 길이의 결과값이 나오도록 고안된 함수
노드(node): 비트코인 프로그램을 설치하여 전체 블록체인을 저장한 컴퓨터(독자적으로 동작)
비대칭키(asymmetric key) 암호: 개인키와 공개키 두 개를 한 쌍으로 암호키를 구성
채굴(mining): 직접 새 블록을 만들어 내는 것
비트코인(Bit coin) 주소: 공개키의 암호화 기능이나 익명성은 유지하면서 해시를 통해 길이를 짧게 만든 값
UTXO(Unspent Transaction Output): 한 번도 사용되지 않는 코인
디지털 서명: 개인키를 써서 암호화함으로써 이렇게 이걸 쓴 사람이 나라는 것을 증명
난스(Nonce): 최초 0에서 시작하여 조건을 만족하는 해시값을 찾아 낼 때까지 1씩 증가하는 계산 회수
비트코인에서 모든 코인은 일회용이다
비트코인 커뮤니티에서는 보안을 위해서 비트코인 주소를 여러 번 사용하지 말라고 권유하고 있으며, 비트코인 주소를 비트코인 한 개처럼 사용하라고 한다. 내가 사용하는 비트코인이 과거 어느 거래를 통해 내게로 넘어왔는지, 상대방 목적지와 지불 금액, 거래가 일어난 후에 남은 잔액이 적히면 된다. 하나의 거래는 500바이트 정도 차지하며, 하나의 블록에는 보통 2000개 거래가 기록된다.
입력에는 내가 사용할 코인이 내 것이라는 증명이 들어간다. 여러 코인을 모아서 지불하는 경우에는 이런 내용이 여러 개 적힌다. 출력에는 상대방에게 지불된 코인과 나에게 남은 잔액을 적어 주면 된다. 주의할 점은 반드시 잔액을 적어 줘야 한다.
“모든 정보를 한 덩어리의 블록으로 만드는 것은 답이 아니다.”
블록체인의 특징
R3 컨소시엄(블록체인 분산원장 기술을 금융 업무에 적용하기 위한 컨소시엄)의 브라운은 비트코인 블록체인 특징을 다음의 다섯 가지로 설명한다. 그리고 블록체인을 금융 업무에 적용하기 위해 합의 방법,유효성,고유성에는 개선방안도 적용하기로 했다.
인증(Authentication): 중앙의 관리자 없이 참여자의 개인키로만 인증된다는 점
수정불가(Immutability): 한번 작성된 내용은 변경할 수 없다는 점. 블록의 내용은 추가되기는 해도 이미 적힌 내용을 변경할 수는 없는 점
합의 방법(Consensus): 모든 참여자가 합의할 수 있는 체계이며, 개선안으로 모든 참여자가 아니라 거래당사자끼리 정할 수 있다.
유효성(Validity): 모든 참여자가 변동되는 유효성을 알고 검증할 수 있는 방식이며, 개선안으로 사용자가 유효성을 검증하는 방식을 추가할 수 있다.
고유성(Uniqueness): 각자 저장한 원장 정보가 서로 어긋나도 하나의 고유한 결과로 귀결될 수 있는 방식이며, 개선안으로 서로 어긋난 정보에 대한 해소 방식을 사용자가 정의할 수 있다.
블록체인의 활용
분산원장 기술 등이 금융분야에서 활용가치를 인정받으면서 부동산 거래, 주식 거래에도 활용성이 높은 것으로 검토되고 있다. 또한 보험금 청구(사기성 결제를 줄일 수 있을 것이라고 전망), 감사 추적(2인 이상의 당사자들 사이에 오간 대화, 데이터, 문건 등을 변경할 수 없이 기록해야 할 필요가 있을 때), 인공지능(축적된 데이터를 분석하고 지능적 판단을 하여 장비를 똑똑하게 조정할 수 있다)과 연계, 지식을 저장하는 도구, 투표(개인에게 선거권에 해당하는 코인을 주는 방법), 의료기록 추적(독체인(DokChain) 프로젝트, 전자의료기록과 의학적 데이터들을 추적하는 작업, 개인이 평생 동안 진료 받은 모든 의료 내역을 완전하고 정확하게 저장할 수 있도록 한다. 이 데이터는 암호화로 보호되지만 개인이 희망할 경우 다른 사람의 접근을 허용할 수도 있다.), 스마트 계약(smart contract, 특정 조건이 맞아 떨어질 때 은행이나 기타 기관, 신용카드 발행업체 등 중개인을 거치지 않고 계약 당사자에게 자동으로 돈을 보낸다.), 대출 승인(금융 데이터를 안전한 분산 원장에 저장할 것인지, 돈을 빌려주는 사람과 해당 원장을 공유할 것인지에 대한 선택권을 줄 수 있다.) 등에 활용되고 있다.
그리고 유통부분에서도 활용가치를 찾을 수 있는데, 음식의 유통 경로 추적에 사용되었다고 한다. 프로비넌스라는 회사는 블록체인 기술을 트래킹(tracking) 기술과 결합해 소프트웨어를 만들었다. 재료가 추수된 후부터 최종 소비자가 구입하는 지점까지 전체 유통 경로를 꼼꼼하게 추적한다.
공급망의 모든 단계에서 변경 불가한 데이터가 블록체인에 추가된다. 이 소프트웨어를 통해 소비자들은 자신이 무엇을 먹고 있는지 명확하게 볼 수 있고, 기업 입장에서는 참치가 지속 가능한 수준에서 포획된 것인지, 농부들이 코코넛 가격을 적절하게 보상 받았는지, 슈퍼마켓 진열대 위의 상품들이 진짜 유기농이 맞는지 명확하게 확인할 수 있다.
“비트코인은 블록체인 기록된 어떤 거래의 출력부에 내 주소로 보낸다는 기록이 있는 코인이다.”
“Don’t Trust, Verify.”
비트코인 생태계에서는 하나의 신념과 같은 명언이 있다. “Don’t Trust, Verify.” 결과를 신뢰하지 말고, 직접 검증하라는 의미다. 블록체인이 4차산업혁명의 주요한 기술로 부각되고 있는 이 시점에 과연 어디에 어떻게 신뢰를 가지고 적용될지 검증해 보는 절차가 필요할 것으로 보인다.
책의 내용을 따라 정리하여 맵을 만들면서 여전히 의문점들이 남아 있다. 새로운 기술은 어쩌면 이런 의문점들이 모여서 또 다른 개선방향을 통해서 진화하지 않을까. 그것이 디지털 혁신으로 우리에게 다가오지 않을까 생각해 본다.
“블록체인의 가치는 남이 만든 블록이라도 내가 검증할 수 있다.”
기사 상세 내용은 PDF로 제공됩니다.
작성일 : 2019-01-31
