블록체인 개요

블록체인의 정의

블록체인은 안전하고 투명한 방식으로 여러 컴퓨터에서 거래를 기록하는 데 사용되는 분산형 디지털 원장 기술입니다. 데이터가 일단 기록되면 쉽게 변경하거나 변조할 수 없도록 설계되었습니다. 각 정보 또는 "block"에는 트랜잭션 목록이 포함되어 있으며 체인의 이전 블록에 암호와 연결되어 시간순의 불변의 레코드 시퀀스(sequence)를 생성합니다. 블록체인 기술은 비트코인과 같은 암호화폐, 스마트 계약, 공급망 관리, 디지털 신원 확인 등 다양한 애플리케이션을 위한 안전하고 신뢰할 수 없는 플랫폼을 제공합니다.

블럭체인 기술의 중요성

<탈중앙화>

블록체인은 거래에서 중앙 기관이나 중개자의 필요성을 없애 단일 실패 지점의 위험을 줄이고 개인이 자신의 데이터와 자산을 더 잘 제어할 수 있도록 합니다.

<보안>

블록체인은 암호화 기술과 합의 메커니즘을 사용하므로 악의적인 행위자가 데이터를 조작하거나 네트워크를 제어하기 어렵습니다. 이렇게 하면 블록체인에 기록된 정보가 안전하고 정확하게 유지됩니다.

<투명성>

블록체인 네트워크의 모든 참가자는 거래 내역을 볼 수 있어 신뢰를 높이고 쉽게 감사할 수 있습니다. 이러한 투명성은 기업과 정부가 책임을 유지하고 사기 행위를 방지하는 데 매우 중요합니다.

<불변성>

일단 데이터가 블록체인에 기록되면 변경하거나 제거하기가 극히 어려워 영구적이고 검증 가능한 트랜잭션 기록을 제공합니다. 이 특성은 금융 거래 및 법률 문서와 같이 데이터 무결성이 중요한 경우에 필수적입니다.

<자동화>

블록체인은 코드에 직접 작성된 조건으로 자체 실행 계약인 스마트 계약의 구현을 지원합니다. 이는 다양한 프로세스의 자동화를 가능하게 하여 수동 개입의 필요성을 줄이고 효율성을 높입니다.

<비용 절감>

블록체인 기술은 중개자를 제거하고 프로세스를 간소화함으로써 다양한 산업에서 거래 비용과 관리 비용을 크게 줄일 수 있습니다.

<국경 간 거래>

블록체인은 전통적인 금융 시스템과 관련 수수료 및 지연을 우회하므로 더 빠르고 비용 효율적인 국경 간 거래를 가능하게 합니다.

<새로운 비즈니스 모델>

블록체인은 전통 산업을 혼란에 빠뜨릴 수 있는 탈중앙화 금융(DeFi) 및 분산형 자율 조직(DAO)과 같은 혁신적인 비즈니스 모델 개발을 위한 길을 열었습니다.

블록체인의 주요 요소

<블록(Block)>

블록은 일련의 트랜잭션, 타임스탬프 및 기타 관련 정보를 포함하는 데이터 구조입니다. 또한 각 블록에는 "이전 블록 해시(previous block hash)"라고 하는 이전 블록에 대한 고유한 참조가 있어 체인의 시간 순서를 유지하는 데 도움이 됩니다.

<암호화 해시 함수(Cryptographic hash functions)>

이 함수는 블록 및 트랜잭션에 대한 고유한 고정 크기 식별자(hashes:해시)를 생성하는 데 사용됩니다. 그들은 블록체인의 무결성과 보안을 유지하는 데 중요한 역할을 합니다. 입력 데이터의 작은 변화로 완전히 다른 해시가 생성되어 눈치채지 못한 채 데이터를 변조하기 어렵습니다.

<합의 메커니즘(Consensus mechanism)>

이것은 블록체인 네트워크의 참가자들이 블록의 내용과 유효성에 동의하는 프로세스입니다. 서로 다른 블록체인은 작업 증명(PoW), 지분 증명(PoS) 및 위임 지분 증명(DPoS)과 같은 서로 다른 합의 메커니즘을 사용합니다. 합의 메커니즘은 네트워크의 모든 노드가 블록체인에 대한 일관된 보기를 갖도록 보장하고 충돌 또는 이중 지출 트랜잭션의 발생을 방지합니다.

<노드(Nodes)>

노드는 블록체인 네트워크에 참여하는 컴퓨터 또는 서버입니다. 그들은 전체 블록체인을 저장 및 검증하고 새로운 트랜잭션과 블록을 네트워크의 다른 노드에 전파합니다. 노드는 전체 블록체인 기록을 저장하는 전체 노드와 블록체인 데이터의 하위 집합만 저장하는 경량 또는 SPV(Simplified Payment Verification) 노드와 같은 다양한 역할을 가질 수 있습니다.

<P2P(Peer-to-Peer) 네트워크>

블록체인은 P2P 네트워크에서 작동하여 중앙 권한 없이 노드 간에 직접 통신 및 데이터 공유가 가능합니다. 이 분산형 아키텍처는 시스템의 보안과 탄력성을 향상시킵니다.

<공개 및 개인 키(Public and private keys)>

이러한 암호화 키는 블록체인 네트워크에서 디지털 서명 및 신원 확인의 기초를 형성합니다. 공개 키는 공개적으로 공유되어 사용자를 식별하는 데 사용되는 반면 개인 키는 비밀로 유지되며 트랜잭션 서명 및 승인에 사용됩니다. 이렇게 하면 특정 개인 키의 소유자만 해당 공개 키와 관련된 트랜잭션을 시작할 수 있습니다.

<스마트 계약(선택 사항)>

이더리움과 같은 일부 블록체인은 미리 정의된 조건이 충족될 때 자동으로 실행되는 프로그래밍 가능한 스크립트인 스마트 계약의 사용을 지원합니다. 스마트 계약을 통해 복잡한 프로세스를 자동화하고 분산형 애플리케이션(dApp)을 개발할 수 있습니다.

블록체인은 어떻게 작동하는가

블록체인 기술은 컴퓨터 네트워크를 통해 트랜잭션을 기록하는 분산형 분산 디지털 원장으로 작동합니다.

트랜잭션 시작: 사용자는 다른 사용자에게 암호 화폐를 보내거나 스마트 계약을 실행하는 것과 같은 트랜잭션을 시작합니다. 이 거래는 진정성을 보장하기 위해 보낸 사람의 개인 키로 암호화 서명됩니다.

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트랜잭션 브로드캐스트: 서명된 트랜잭션은 블록체인에 연결된 노드의 P2P 네트워크로 브로드캐스팅됩니다.

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트랜잭션 검증: 네트워크의 노드는 트랜잭션을 검증하고 디지털 서명을 확인하고 트랜잭션이 블록체인 프로토콜의 규칙을 준수하는지 확인합니다(예: 발신자가 트랜잭션을 완료하기에 충분한 잔액이 있음).

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트랜잭션 풀링: 확인되면 트랜잭션이 보류 중인 트랜잭션 풀에 배치되어 새 블록에 포함되기를 기다립니다.

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블록 생성: 광부 또는 유효성 검사기(합의 메커니즘에 따라 다름)는 보류 중인 트랜잭션 세트를 수집하고 일반적으로 수수료가 높은 트랜잭션을 우선 순위로 지정하고 새로운 블록 후보를 생성합니다.

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작업 증명 또는 기타 합의 메커니즘: 작업 증명(PoW) 블록체인에서 채굴자는 복잡한 수학적 문제(mining이라고 함)를 해결하기 위해 경쟁하는 반면, 지분 증명(PoS) 블록체인에서는 검증자가 지분 자산 또는 기타 기준. 이 프로세스를 완료한 첫 번째 채굴자 또는 검증자는 블록체인에 새 블록을 추가하게 됩니다.

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블록 유효성 검사: 새 블록이 네트워크에 브로드캐스팅되고 다른 노드가 블록을 유효성 검사하여 블록체인 프로토콜을 준수하고 유효한 트랜잭션을 포함하는지 확인합니다.

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블록 추가: 블록이 유효하면 블록체인에 추가되어 체인에 새 링크가 생성됩니다. 블록 추가는 포함된 모든 트랜잭션의 확인으로 간주됩니다. 많은 블록체인 네트워크에서 트랜잭션이 최종적이고 되돌릴 수 없는 것으로 간주되려면 여러 확인이 필요합니다.

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보상 분배: 기본 암호화폐가 있는 블록체인에서 채굴자 또는 유효성 검사기는 새 블록을 추가하는 작업에 대한 보상을 받습니다. 이 보상은 일반적으로 새로 생성된 코인(block rewards:블록 보상)과 블록에 포함된 거래의 거래 수수료로 구성됩니다.

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