블록체인 기술 가장 쉽게 이해하기

디지털 자산 보안 인사이트

비트코인, 즉 가상 화폐를 이야기할 때 빠지지 않는 단어가 바로 ‘블록체인’이다. 하지만 블록체인은 처음 듣는 사람들에게는 다소 생소하게 느껴질 수 있다.

지난 포스팅에서 양자 컴퓨팅을 이야기 할 때 블록체인이 무엇인지 간단하게 설명하고 넘어갔지만, 가상화폐 투자를 위해서는 블록체인에 대한 더욱 확실한 이해가 중요하다.

그래서 이번 글에서는 복잡한 용어를 배제하고, 누구나 이해할 수 있는 방식으로 블록체인에 대해 설명하려 한다.

블록체인이란 무엇일까?

블록체인은 일종의 디지털 장부이다. 우리는 평소 은행에서 돈을 송금하거나 결제할 때 은행의 시스템에 기록되는 장부를 믿는다. 이 장부에는 누가 얼마를 보냈고, 현재 잔액이 얼마인지 등이 기록된다.

하지만 은행은 중앙에 위치한 단일 주체이다. 만약 이 시스템에 오류가 생기거나 해킹당한다면 장부의 신뢰도는 한순간에 무너질 수 있다.

반면, 블록체인은 중앙 관리자가 없는 분산 시스템이다. 즉, 하나의 중앙 서버가 아닌 수많은 컴퓨터(노드)에 똑같은 거래 내역이 저장되는 방식이다. 예를 들어, A가 B에게 1비트코인을 보냈다면 그 기록은 네트워크에 참여하는 모든 컴퓨터에 동시에 저장된다.

이러한 시스템 덕분에 블록체인은 누구도 데이터를 임의로 변경하거나 조작할 수 없게 설계되어 있다. 왜냐하면 데이터를 바꾸려면 네트워크에 참여하는 과반수 이상의 컴퓨터를 동시에 조작해야 하기 때문이다.

블록체인은 어떻게 작동할까?

블록체인은 단어에서 알 수 있듯, 블록(데이터 덩어리)이 체인(사슬)처럼 연결된 구조이다.

1. 블록

블록은 거래 내역을 담고 있는 데이터의 묶음이다. 예를 들어, A가 B에게 1비트코인을 보내고, C가 D에게 2비트코인을 보냈다면, 이러한 거래 정보들이 하나의 블록에 담긴다.

2. 체인

이렇게 생성된 블록은 이전 블록과 연결되며, 과거의 블록과 현재의 블록이 사슬처럼 이어지게 된다.

이 과정에서 한 블록의 데이터가 변경되면 연결된 모든 블록의 데이터도 수정되어야 하기 때문에, 데이터를 조작하는 것은 사실상 불가능하다.

블록체인의 보안은 ‘해시 함수’라는 기술에 크게 의존한다.

해시 함수는 데이터를 입력하면 복잡한 계산을 통해 고정된 길이의 출력값(해시 값)을 생성하는 일종의 공식이다.

쉽게 말하면, A라는 문장이 있을 때, 해시 함수는 이 문장을 특정한 숫자나 문자 조합으로 변환하는 작업을 수행한다. 간단한 예시를 통해 알아보자.

• 입력값: “A가 B에게 1비트코인을 보냄”

• 출력값(해시 값): “3e23b71c…”

여기서 중요한 점은 출력값만 보고 원래 입력값을 알 수 없다는 것이다.

또한, 입력값이 조금이라도 달라지면 출력값이 완전히 바뀌게 된다.

예를 들어, “A가 B에게 1비트코인을 보냄.“이라는 문장에서 마지막 마침표를 삭제하기만 해도 출력값이 완전히 달라진다.

이러한 특성 덕분에 블록체인은 데이터를 임의로 변경하려는 시도를 방지할 수 있다.

블록체인의 보안은 어떻게 유지될까?

블록체인의 안전성은 크게 두 가지 이유로 유지된다.

블록체인은 네트워크에 참여하는 모든 컴퓨터가 동일한 데이터를 가지고 있다. 한 대의 컴퓨터를 조작해도 나머지 컴퓨터들이 올바른 데이터를 유지하기 때문에 데이터 조작 시도가 무의미해진다.

새로운 블록을 블록체인에 추가하려면 특정 조건을 만족하는 해시 값을 찾아야 한다. 이 과정은 매우 복잡한 계산 과정을 요구하며, 많은 시간과 에너지가 소모된다.

이를 작업 증명이라고 하며, 네트워크의 신뢰도를 높이는 역할을 한다.

블록체인은 처음에 비트코인의 기반 기술로 개발되었지만, 시간이 흐르며 그 잠재력이 다양한 산업으로 확장되고 있다. 단순히 디지털 화폐를 뒷받침하는 기술에 그치지 않고, 신뢰를 요구하는 다양한 분야에서 혁신적인 변화를 이끌어내고 있다는 점에서 주목받고 있다.

먼저, 금융 산업은 블록체인을 가장 적극적으로 활용하는 분야 중 하나이다. 국제 송금을 예로 들면, 기존의 송금 시스템은 은행 간 복잡한 중개 과정을 거쳐야 하고, 이 과정에서 높은 수수료와 시간이 소요된다. 반면 블록체인을 활용하면 중개 과정을 생략하고, 전 세계 어디든 실시간으로 안전한 송금이 가능하다.

또한, 블록체인은 스마트 계약이라는 개념을 통해 금융의 새로운 패러다임을 제시하고 있다. 스마트 계약은 사전에 정해진 조건이 충족되면 자동으로 실행되는 계약이다.

예를 들어, A가 B에게 돈을 송금하면서 특정 조건(예: 계약 완료 시점)을 설정하면, 이 조건이 충족되었을 때 블록체인이 자동으로 계약을 실행하고 기록한다. 이러한 특성은 금융 거래의 신뢰성과 효율성을 크게 향상시킨다.

의료 분야에서도 블록체인은 점점 더 중요한 역할을 하고 있다. 병원 간 협력이나 환자의 진료 기록 공유가 필요한 경우, 기존 시스템에서는 데이터의 무결성과 보안을 유지하는 것이 어렵고 번거로운 일이었다. 하지만 블록체인을 활용하면 환자 기록을 안전하게 저장하고, 필요할 때만 접근 권한을 부여해 데이터의 보안을 유지할 수 있다.

예를 들어, 한 환자가 여러 병원을 방문하며 진료를 받을 경우, 블록체인에 저장된 환자의 의료 기록은 병원 간의 신뢰할 수 있는 데이터 공유를 가능하게 한다. 이는 환자의 진료 효율성을 높이고, 불필요한 의료 검사를 줄이는 데도 기여할 수 있다.

공급망 관리에서도 블록체인은 혁신적인 변화를 가져오고 있다. 특히, 소비자들은 점점 더 자신이 구매하는 제품이 어떤 경로를 통해 생산되고 유통되었는지 투명하게 알기를 원하고 있다.

블록체인을 활용하면, 제품의 생산부터 최종 소비자에게 도달하기까지의 모든 과정이 기록된다. 예를 들어, 한 회사가 커피를 생산한다고 가정하면, 커피 원두가 어느 농장에서 수확되었는지, 어떻게 가공되었는지, 어떤 경로를 통해 유통되었는지를 블록체인으로 추적할 수 있다. 이러한 정보는 위조품 방지, 신뢰도 강화, 그리고 소비자 만족도 향상에 큰 도움을 준다.

투표 시스템도 예외는 아니다.

기존의 투표 시스템은 결과 조작, 해킹, 부정 투표 등 여러 문제가 발생할 가능성이 있다. 하지만 블록체인을 기반으로 한 투표 시스템은 이러한 문제를 해결할 수 있다.

블록체인 투표 시스템은 모든 투표 내역을 분산 장부에 기록하기 때문에 투표 조작이 사실상 불가능하다. 또한, 투표 과정이 실시간으로 기록되고 누구나 투명하게 확인할 수 있어 신뢰성을 높인다. 이러한 시스템은 특히 선거의 공정성을 보장해야 하는 국가적, 국제적 선거에서 큰 변화를 가져올 수 있다.

블록체인은 더 이상 단순히 비트코인을 작동시키는 기술로만 머무르지 않는다. 오늘날 블록체인은 금융, 의료, 공급망, 투표 시스템 등 신뢰를 기반으로 하는 다양한 산업에 걸쳐 새로운 가능성을 열어주고 있다.

이러한 변화는 단순히 기술적 혁신에 그치지 않고, 인간의 삶 전반에 걸쳐 더 나은 사회를 만드는 데 기여할 수 있다는 점에서 더욱 의미가 크다. 블록체인은 데이터의 무결성과 보안을 제공함으로써, 신뢰를 중심으로 한 새로운 패러다임을 제시하고 있다고 볼 수 있으며 이러한 블록체인의 작동 원리를 알아 새로운 산업에 발맞추는게 중요할 것이다.