블록체인(Blockchain)이란? 블록체인 기술, 종류 및 활용 사례

오늘날 많은 사람들이 암호화폐 투자에 참여하기 시작하면서, 블록체인 기술에 대한 관심도 점점 높아지고 있습니다. 블록체인 기술은 가상화폐 뿐만 아니라 다양한 분야에서도 활발히 활용되고 있습니다.

오늘은 블록체인 기술과 종류, 블록체인 기술 활용 사례에 대해 소개합니다. 블록체인에 대한 이해를 얻게 되면, 앞으로 등장하는 신규 코인의 잠재력을 파악하는데 도움이 될 수 있을 겁니다. 또한 새로운 사업을 구상하는 사람들에게도 도움이 될 겁니다.

블록체인 기술이란?

블록체인 기술은 쉽게 말해 엄청나게 안전한 데이터베이스 메커니즘입니다. 하지만 우리가 알고 있는 일반 데이터베이스와는 구조적으로 큰 차이를 지닙니다. 기존 데이터베이스는 소수의 중앙 관리자가 관리하며, 보통 거대한 창고 한 곳에서 데이터를 저장하고 업데이트합니다.

반면 블록체인 기술은 여러 노드가 네트워크를 관리하고 검증합니다. 또한 하나의 거대한 창고 대신 여러 개의 블록이 사슬처럼 연결되어 형성됩니다. 창고 역할을 하는 각 블록에는 다양한 정보와 거래 내역이 담깁니다. 일반 데이터베이스는 관리자가 데이터를 변경할 수 있지만, 블록체인의 블록은 오직 추가만 가능합니다. 그리고 그 내용이 네트워크의 모든 노드(컴퓨터)에게 복제되어 보관됩니다.

이처럼 수많은 노드가 동일한 사본을 보관하게 되므로, 누군가가 조작을 시도하더라도 쉽게 적발되는 강력한 보안성을 자랑합니다.

블록체인 기술의 중요성

이처럼 블록체인(Blockchain) 네트워크는 여러 노드의 참여로 운영되며, 이는 소수의 관리자가 관리하는 일반 데이터베이스와 대조적입니다. 이러한 구조는 소위 ‘중앙화’에서 오는 문제점을 해결합니다.

온라인 기부를 예로 들어봅시다. 한 단체가 환경보호를 위한 온라인 기부를 시작했다고 합시다. 이는 호응이 좋아서 수천 명의 사람들이 참여했다고 댓글을 달았고, 성공리에 마무리되었습니다. 하지만 이후 이 단체가 기부한 금액이 10만 원인 것으로 밝혀지면서 논란이 일어납니다. 수천 명의 사람들이 참여했는데 기부금 10만 원은 너무 적다고 여겨진 것입니다.

결국 기부단체가 횡령을 했다는 의심이 늘어나기 시작했지만 뚜렷한 증거는 없습니다. 또한 실제로 수천 명이 참여했는지도 정확히 파악할 수가 없는 노릇입니다. 설령 운영자가 정직하게 운영했다고 하더라도, 데이터베이스가 해킹을 당할 경우 모든 자금이 사라질 수 있는 위험도 있습니다.

이러한 문제를 해결하려면 보통 제삼자 중개자를 고용하여 기부 과정을 감사하거나, 전문 플랫폼을 사용해야 할 것입니다. 하지만 이처럼 제삼자가 개입하면 절차가 복잡해질 수 있고, 추가 수수료를 지불해야만 합니다.

반면 블록체인 기술을 사용하면 이러한 문제를 해결할 수 있습니다. 블록체인은 여러 노드가 함께 검증하고 합의하는 방식으로 운영되고, 그 내용은 누구든지 투명하게 볼 수 있기 때문입니다. 따라서 기부단체는 처음부터 횡령을 고려할 수 없고, 신뢰성을 보장하기 위한 시간과 수수료도 절약할 수 있습니다. 또한 해킹도 거의 불가능합니다.

블록체인의 주요 특징

이처럼 블록체인(Blockchain)은 강력한 안전성을 보장하고, 그 과정에서 제삼자의 개입을 제거합니다. 이는 모든 블록체인이 다음과 같은 특성을 지닌 덕분입니다.

탈중앙화

탈중앙화는 중앙 집중식 구조의 반대를 의미합니다. 오늘날 많은 조직이나 시스템이 중앙집중식으로 구성됩니다. 따라서 어느 조직이든 중앙의 소수 집권자가 모든 정보를 관리하고 의사결정을 수행합니다. 즉 이러한 구조는 중앙 리더에 대한 신뢰를 전제로 운영됩니다. 반면 탈중앙화는 민주화를 추구하여, 모든 과정과 정보를 투명하게 공유합니다. 이러한 메커니즘은 시스템 부패를 방지합니다.

불변성

불변성은 문자 그대로 정보를 변경할 수 없는 상태를 의미합니다. 앞서 소개했듯이, 블록체인(Blockchain)에서 블록은 변경이나 삭제가 불가능하고 오직 추가만 됩니다. 그리고 그 내용이 모든 노드에게 복제되어 저장됩니다. 따라서 블록체인에 기록된 정보와 거래 내용은 누군가가 의도적으로 조작할 수 없습니다.

합의

블록체인에서 새로운 블록(데이터)이 기록되려면, 과반수 이상의 노드들이 동의를 해야만 합니다. 그 과정을 합의라고 부르며, 덕분에 네트워크는 중앙 관리자 없이도 신뢰와 일관성을 유지하게 됩니다.

블록체인 기술의 핵심 요소

앞서 블록체인의 주요 특징에 대해 다루었습니다. 이번에는 그 특징을 구현하기 위해 사용되는 기술 세 가지를 소개하겠습니다.

분산원장

블록체인은 분산원장 기술을 이용합니다. 분산원장 기술은 중앙관리자의 개입 없이 탈중앙화 네트워크의 노드들이 데이터베이스를 공유하고 동기화하는 기술입니다. 덕분에 각 컴퓨터는 동일한 데이터 사본을 갖추게 되고, 새로운 데이터가 추가되면 기존에 있던 사본은 자동으로 갱신됩니다.

앞서 블록체인은 여러 노드의 참여로 인해 중앙 관리자가 없어도 안전하게 유지된다고 소개했습니다. 이것이 가능한 것은 바로 분산원장 기술을 이용하기 때문인 겁니다.

스마트 컨트랙트

스마트 컨트랙트는 개인들이 제삼자의 중재 없이 안전하게 계약을 이행하도록 돕는 기술입니다. 이는 블록체인에 코드를 기록하고, 특정 조건이 충족되면 자동으로 실행되게 합니다. 즉 프로그램이 중개자 역할을 대신하는 겁니다. 이 과정에서 블록체인 기술이 사용되므로, 과정이 단축되고 안전합니다.

자판기 커피를 생각하면 이해가 쉬울 겁니다. 평범한 자판기에도 간단한 ‘계약’이 존재합니다. 바로 자판기에 1000원을 넣으면, 자판기는 커피를 제공한다는 계약입니다. 이 과정에서 돈을 지불한다는 조건이 만족되면, 우리는 계약대로 커피를 제공받게 됩니다. 이 과정에서 제삼자의 개입은 불필요합니다. 스마트 컨트랙트도 이와 같은 방식으로 이행되며, 오늘날 다양한 산업에서 적용되고 있습니다.

퍼블릭 키와 프라이빗 키

블록체인 네트워크 참여자들은 보안을 위해 공개키와 비밀키를 사용합니다. 쉽게 설명하자면, 공개키는 은행의 계좌번호, 비밀키는 해당 계좌의 비밀번호라고 간주하면 좋습니다.

계좌번호 역할을 하는 공개키는 네트워크의 모든 사람들에게 공개적으로 공유되며, 이는 데이터를 암호화하거나 참여자를 식별하는 데 사용됩니다. 비밀키는 절대로 공개되어서는 안 되는 비밀번호 역할을 하며, 데이터를 복호화하기 위해 사용됩니다.

네트워크 참여자들은 데이터를 주고받을 때, 공개키와 비밀키를 통해 보안성을 높입니다. 예를 들어, 철수가 영희의 공개키로 암호화하고, 철수 자신의 개인키로 서명하여 데이터를 보냅니다. 이제 영희는 자신의 개인키로 데이터를 복호화 하고, 철수의 공개키를 이용하여 서명을 검증합니다. 이 과정을 통해 이것이 철수가 보낸 것임을 확인할 수 있습니다.

블록체인 기술 활용 사례

블록체인은 오늘날 다양한 분야에서 활용됩니다. 본 섹션은 블록체인 기술 활용 사례에 대해 자세히 다루겠습니다.

금융

오늘날 블록체인 서비스를 사용하는 은행과 증권 거래소가 늘어나고 있습니다. 이들은 온라인 결제, 계정 관리, 시장 거래 관리를 위해 블록체인을 사용합니다. 대표적인 사례로, 싱가포르 익스체인지 리미티드가 있습니다. 이 투자 회사는 블록체인 기술을 활용하여 효율적인 은행 간 결제 계정을 구축했습니다.

음악 기획사

오늘날 음악 기획사들은 저작권 관리를 위해 블록체인 기술을 사용합니다. 저작권 콘텐츠를 판매하거나 양도할 때는 수차례 거래가 필요하며, 블록체인 기술은 이를 효과적으로 수행하고 관리하도록 돕습니다. 대표적으로 소니 뮤직에서 저작권 관리를 위해 블록체인 기술을 사용합니다.

온라인 쇼핑몰

온라인 쇼핑몰에서도 공급자와 구매자 사이의 상품 이동을 추적하기 위해 블록체인이 사용됩니다. 대표적으로 아마존은 블록체인을 통해 상품의 진품 여부를 확인합니다.

식품 산업

식품 업계 또한 블록체인을 사용하여, 식료품이 농장에서 가정으로 전달되는 과정을 추적합니다.

농가 측에서는 생산품의 원산지, 생산자 등의 정보를 담은 QR 코드를 부여하고, 이것은 블록체인에 기록되어 배송되는 동안의 과정이 계속 업데이트됩니다. 덕분에 구매자들은 쉽게 제품의 배경을 확인할 수 있습니다. 또한 리콜 같은 문제가 발생했을 때도 회사 측은 쉽게 문제의 발생지를 추적할 수 있습니다. 월마트 또한 블록체인 기술을 사용합니다.

온라인 투표

최근 온라인 투표에도 블록체인 기술이 사용됩니다. 블록체인 기술은 불변하고, 조작이 불가능하며, 그 과정이 투명하게 공개되기 때문에, 공정성이 특히 중요한 투표에서 매우 유용합니다. 우리나라에서도 온라인 투표에 블록체인 기술을 도입하며 화제가 된 바 있습니다.

블록체인 작동원리

이번 섹션에서는 블록체인에 블록이 추가되는 과정을 간단히 소개하겠습니다.

• 1단계 – 거래 발생: 네트워크에서 특정 자산이 움직이는 거래가 발생합니다. 이는 데이터 블록에 기록되며, 그와 관련된 세부사항(보낸 사람, 받는 사람, 금액 등)도 기록됩니다.
• 2단계 – 합의: 이제 네트워크의 참여자들이 기록된 거래가 유효하다고 동의해야 합니다. 이 과정에서 작업증명, 지분증명 같은 합의 알고리즘이 활용됩니다.
• 3단계 – 블록 생성: 거래가 유효하다고 합의되면, 거래 내용과 암호화 해시가 새로운 블록에 추가됩니다. 여기서 해시는 블록을 서로 연결하는 체인 역할을 담당합니다.
• 4단계 – 원장 공유: 위의 과정을 통해 원장 데이터가 새롭게 갱신되고, 그 내용이 모든 네트워크 참여자에게 제공됩니다.

블록체인 종류

오늘날 블록체인 종류는 크게 네 가지로 분류됩니다. 이번 섹션에서는 블록체인 종류에 대해 자세히 살펴보겠습니다.

퍼블릭 블록체인

가장 일반적인 블록체인이며, 우리에게 익숙한 비트코인과 이더리움이 대표적인 퍼블릭 블록체인에 해당합니다. 이는 모든 사용자가 정보 확인과 거래 전송이 가능하고, 또한 합의 프로세스에도 참여할 수 있습니다. 퍼블릭 블록체인은 모든 거래를 투명하게 공개합니다.

세미 프라이빗 블록체인

세미 프라이빗 블록체인은 특정 기업이 운영하며, 특정 기준을 만족하는 사용자에게만 접속 권한을 제공합니다. 소위 허가형 블록체인이라고도 불리며 B2B, 정부 시스템에서 활용되기에 적합합니다.

프라이빗 블록체인

프라이빗 블록체인은 세미 프라이빗보다 더 비공개적이고 특정 조직이 관리합니다. 퍼블릭 블록체인과 달리, 조직이 선택한 사용자만 블록체인 정보 확인, 거래 제출, 합의 프로세스 참여가 가능합니다. 대표적인 예로 리플이 있습니다.

프라이빗 블록체인의 이러한 구조는 실질적인 생산보다는 아이디어를 테스트하기 위한 개발환경에 더 적합합니다.

컨소시엄

컨소시엄은 최근 비즈니스에서 가장 많이 사용되는 모델입니다. 이 블록체인 종류는 특정 기업에게 합의 프로세스 권한을 제공합니다. 또한 블록체인 정보확인, 트랜잭션 제출 같은 권한을 유연하게 수정하는 것이 가능합니다. 일반적으로 이 블록체인은 허가형 블록체인으로서, 비즈니스에서 사용하기 좋습니다.

대표적인 블록체인 네트워크

비트코인(Bitcoin)

가장 대중적으로 잘 알려진 블록체인은 바로 비트코인입니다. 이는 블록체인 기술을 적용한 최초의 암호화폐이기도 하며, 오늘날 가격 기준으로 가장 높은 가치를 유지하고 있습니다.

이더리움(Ethereum)

이더리움은 비트코인 다음으로 유명한 블록체인이며, 스마트 컨트랙트 기능을 본격적으로 도입하고 구현한 네트워크이기도 합니다. 오늘날 수천 개의 토큰이 이곳에서 생성되었고, 메타버스, NFT, 디파이 같은 다양한 트렌드가 이곳에서 시작되기도 했습니다.

하이퍼레저 패브릭(Hyperledger fabric)

이는 다양한 도구와 라이브러리를 갖춘 오픈 소스 프로젝트입니다. 이는 기업이 프라이빗 블록체인 애플리케이션을 효과적으로 구축하도록 돕습니다. 이 프로토콜은 무역 금융, 금융 자산 청산, 공급망 추적 같은 시스템에 적합한 특성을 자랑합니다.

코다(Corda)

코다는 오픈 소스 블록체인으로 비즈니스에 적합합니다. 기업은 이를 통해 상호운용이 가능한 블록체인 네트워크를 개발할 수 있으며, 여기서 프라이버시가 엄격하게 보장됩니다. 이 프로토콜은 스마트 컨트랙트를 지원하며, 오늘날 금융 기관에서 애용됩니다.

블록체인 기술의 혜택

오늘날 많은 개인과 기업이 블록체인 기술을 사용하는 데는 분명한 이유가 있습니다. 블록체인 기술의 가장 큰 혜택 중 하나는 바로 탈중앙화입니다. 이것은 모든 것을 제어하는 제삼자가 없다는 것을 의미하며, 덕분에 블록체인의 거래 내용은 누군가가 조작할 수 없습니다. 즉 이 시스템에는 부패가 있을 수 없습니다.

투명성 또한 중요합니다. 퍼블릭 블록체인에는 모든 것이 투명하다는 매력이 있습니다. 모든 거래 내역들은 전부 네트워크에 기록되며, 누구든지 네트워크에 접속하여 이를 확인하는 것도 가능합니다.

블록체인 기술을 사용하면 비용을 절감할 수 있습니다. 특히 사업을 간소화하고 싶은 기업에게 매력적입니다. 블록체인은 제삼자 기관의 개입이 불필요하기 때문에, 거래 수수료가 없고, 또한 번거로운 절차가 제거됩니다.

블록체인 기술은 또한 강력한 보안성을 자랑합니다. 블록체인 네트워크를 이용하면, 블록체인의 암호화 기술이 모든 것을 완벽하게 보호합니다. 누구도 여러분의 거래 내용을 함부로 조작할 수 없습니다.

블록체인과 비트코인

많은 사람들이 비트코인과 블록체인을 동일하게 생각하지만, 실제로는 그렇지 않습니다. 비트코인은 블록체인 기술을 처음 적용했을 뿐이며, 비트코인 외에도 블록체인 기술은 다양한 곳에서 사용됩니다.

정리하자면, 비트코인은 블록체인 기술을 사용합니다. 하지만 비트코인과 블록체인을 동일하게 보는 것은 옳지 않습니다.

마치며

본 가이드는 블록체인 기술과 종류, 활용사례에 대해 자세히 소개했습니다. 오늘날 이 산업에 새로운 기술과 프로젝트가 계속 도입되고 있습니다. 따라서 블록체인 기술의 핵심을 이해하고 나면, 유망한 코인 투자에서 정보에 입각한 결정을 내리는 데 도움이 될 것입니다.

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