Samsung Newsroom Korea

마지막 업데이트: 2022년 2월 23일 | 0개 댓글
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경북콘텐츠코리아랩 웹진

[이데일리 이유미 기자] 블록체인이 최근 새로운 금융보안 이슈로 떠오르고 있다. 하지만 일부에서는 블록체인에 대한 오해로 인해 산업전반에서 사용하기에는 시기상조라는 시각도 있다. 이는 블록체인 기술을 활용한 비트코인을 블록체인으로 잘못 인식한 데서 비롯된다.

◇최근 연구기술은 ‘암호블록체인’

블록체인은 분산원장(Distributed Leader) 기술로 거래정보를 기록한 원장을 금융기관 등 특정 기관의 중앙서버가 아닌 P2P(Peer to Peer·개인간) 네트워크에 분산해 참가자가 공동으로 기록하고 관리하는 기술이다.

예를 들어 A 고객이 은행에 돈 1만원을 맡기면 은행 중앙서버에는 A가 1만원을 저축했다는 거래장부 기록이 남는다. 해커가 중앙서버를 해킹하거나 데이터를 조작할 가능성이 있다. 이 때문에 은행은 보안 강화를 위해 많은 투자를 한다.

하지만 블록체인은 P2P 네트워크를 통해 똑같은 거래 장부를 여러 사용자들이 나눠서 보관을 하고 거래 때 마다 이를 대조한다. 이 때문에 조작이나 위조의 가능성이 낮고 안전하게 보관할 수 있다.

위와 같은 블록체인의 분산DB(데이터베이스) 기능에 암호화폐 기능이 합쳐진 것이 최근 많이 이슈가 되고 있는 ‘비트코인’이다. 분산DB 기능에 스마트계약 기능이 합쳐진 것이 하이퍼레저(Hyperledger)다.

블록체인은 정보공유와 투명성, 보안성은 뛰어나지만 인증이나 부인방지기능 등은 포함되지 않고 있다. 때문에 금융권에서 적용 시도 중인 블록체인 기술은 암호기술과 융합한 ‘암호블록체인(CryptoBlockchain)’인 것이다.

◇블록체인, 비트코인보다 우수한 성능·정보보호 가능

이처럼 비트코인은 블록체인을 기반으로 한 기술이지만 블록체인과 비트코인은 다른 특징을 가지고 있다. 비트코인이 보다 많이 알려진 관계로 블록체인과 비트코인을 오해하는 경우가 많다. 이 때문에 일부에서는 비트코인의 한계점인 성능, 투명성, 인프라문제 등을 블록체인의 문제점으로 인식한다.

우선 비트코인의 성능은 최대 속도가 느리다는 오해가 있지만 또다른 디지털 화폐로 떠오르는 이더리움은 비트코인의 처리성능의 약 26배 좋다. 비트코인의 성능과 블록체인 성능은 다른 문제다.

또 비트코인은 Samsung Newsroom Korea 거래정보가 암호화되지 않고 그대로 기록되고 여러 컴퓨터가 거래장부를 복제해 보관화기 때문에 위조나 변조의 위험이 없고 투명성이 높다. 반면 비트코인을 제외한 블록체인, 즉 암호블록체인은 정보보호의 중요한 서비스인 비밀성, 인증, 부인봉쇄 기능은 물론 개인정보보호서비스도 포함하고 있기 때문에 보호가 필요한 데이터에 대해서는 안전하게 보호할 수 있는 기능이 있다.

최근 비트코인의 80%가 중국에서 채굴되고 있는 점을 보고 블록체인의 핵심인 ‘분산’ 기능을 의심하는 주장도 있지만, 이는 ‘비트코인’에만 해당하는 경우다.

박성준 동국대 국제정보보호대학원 블록체인연구센터장은 “비트코인을 블록체인으로 보는 시각이 있지만 비트코인은 블록체인 기술의 초기 기술일 뿐 블록체인을 대표하는 기술은 아니다”라면서 “최근 연구되는 블록체인은 ‘암호블록체인’으로 블록체인 기술도 계속 발전하고 있어 단점을 보완해나가고 있다”고 말했다.

블록체인 기술의 핵(核), ‘암호 해시’ 파헤치기

블록체인 기술의 핵(核), ‘암호 해시’ 파헤치기 / 세상을 잇(IT)는 이야기 /

지난 칼럼에선 △블록체인은 수정이나 삭제가 불가능한 기록물 생성 소프트웨어이며 △블록체인에 저장되는 자료는 여러 곳에 공유돼 온전하면서도 안전하게 보관될 수 있단 얘길 주로 했다. 오늘은 블록체인을 기술적 관점에서 접근, 구체적 구현 방식을 살피고 기술적 한계와 기타 문제에 대해서도 가볍게 다루려 한다.

문서 요약해 ‘고유 값’ 자동으로 생성하는 기술

암호 해시는 문서를 요약, 고유 값을 자동으로 생성하는 기술이다. 단, 이때 요약은 ‘내용’ 요약이 아니어서 문서가 길든 짧든 256바이트가량의 고유 값이 만들어진다

앞선 글에서도 설명했듯 블록체인을 구성하는 기본 기술은 ‘암호 해시(hash)’다. ‘문서를 요약해 고유 값을 자동으로 생성하는 기술’ 정도로 정의될 수 있겠다. 단, 여기서 요약은 ‘내용’ 요약이 아니다. 암호 해시 기술을 적용하면 내용과 무관하게 문서를 요약한 후 고유 값을 생성한다. 이때 고유 값은 문서 길이에 상관없이 256바이트, 한글로 치면 128자 정도의 문자열(SHA[1]-2 기준)이다. (이 칼럼에선 자동으로 생성된 고유 값을 ‘암호 해시’로, 암호 해시를 자동으로 생성하는 기술은 ‘암호 해시 기술’로 구분해 사용할 생각이다.)

암호 해시는 몇 가지 특징을 지닌다. 첫째, 암호 해시만으론 그 내용을 짐작할 수조차 없다(제1역상 저항성). 둘째, 문서 내용이 조금이라도 바뀌면 암호 해시 역시 완전히 바뀌어버린다(제2역상 저항성). 셋째, 우연이라도 동일한 암호 해시를 갖는 문서가 나타나선 안 된다(충돌 저항성). 세 특성을 간단히 요약, 정리하면 다음과 같다. “암호 해시로 문서를 찾을 순 없지만 일단 문서가 주어지면 고유의 암호 해시가 만들어진다.”

모듬 암호 해시, 이렇게 만들어진다암호 해시를 이용하면 문서 전체를 갖고 있지 않아도 그 문서의 조작 여부를 쉽게 밝혀낼 수 있다. 원본 문서를 누가 갖고 있든 상관없고, 심지어 제3자 손에 있어도 괜찮다

암호 해시를 이용하면 문서 Samsung Newsroom Korea Samsung Newsroom Korea 전체를 갖고 있지 않아도 그 문서의 조작 여부를 쉽게 밝혀낼 수 있다. 예를 들어 친구와 하나의 문서를 작성하고 그 문서의 암호 해시를 만든 후 나눠 가졌다고 하자. 이렇게 하면 원본 문서를 복사해 갖고 있지 않아도 어렵잖게 원본 진위 여부를 판별할 수 있다. 문서의 암호 해시를 만들어 (보관 중인) 암호 해시와 비교하면 되기 때문이다. 즉 암호 해시만 있으면 원본 문서는 누가 갖고 있든 상관이 없다. 심지어 제3자의 손에 있어도 괜찮다. 아무리 긴 문서라 해도 256바이트 정도의 암호 해시만 있으면 진위 여부가 손쉽게 밝혀지는 것이다.

문서 A와 문서 B가 입력되면 각각 암호해시라는 고유값을 생성한다. 그 후 합쳐지면 새로운 모듬 암호해시를 만들어 낸다.

한 걸음 더 나아가 문서 암호 해시를 모아둔 문서가 있다고 생각해보자. 암호 해시도 문자열 형태인 만큼 그걸 모으면 문서가 만들어진다. 그렇게 되면 ‘암호 해시를 모아 만든 문서의 암호 해시’를 구할 수도 있을 것이다. 이를 ‘모듬 암호 해시’라고 하자. 이제 여러 문서 중 하나라도 변경되면 해당 암호 해시가 변하고, 그 변화는 다시 암호 해시를 모아둔 문서 내용을 바꿔 결국 제목 암호 해시도 변경된다. 다시 말해 누군가 모듬 암호 해시를 알고 있으면 여러 문서 내용의 진위 파악도 쉬워진다. 만약 이런 과정을 여러 차례 반복하면 어떻게 될까? 마지막 암호 해시만 갖고도 이전까지 만들어진 문서 일체의 진위를 판별할 수 있다(블록체인에도 같은 원리가 적용된다).

이전 블록 해시가 ‘체인’처럼 다음 블록에 저장

블록체인은 헤드와 보디로 나뉜다

블록체인에서 ‘블록’은 ‘헤드(Head)’와 ‘보디(Body)’로 나뉜다. 블록 보디엔 여러 거래 기록이 머클트리(Merkel Tree)로 불리는 구조로 구성된 후 저장된다(머클트리에 관해선 다음에 자세히 설명할 기회가 있을 것이다). 이렇게 하면 블록 보디 전체를 대표하는 암호 해시(이 글에선 ‘보디 암호 해시’라고 부르겠다)가 만들어진다.

한편, 블록 헤드엔 블록 보디 암호 해시 등 여러 가지 정보가 기록된다. 반드시 기록돼야 하는 정보만 해도 △블록 생성 시간 △블록 보디 암호 해시 △이전 블록 헤드 암호 해시 △논스(NONCE, Number used ONCE)[2]등 하나둘이 아니다.

블록은 헤드와 보디로 나뉘고 블록 헤드엔 여러 정보가 기록된다. 블록체인이란 명칭은 그중 ‘이전 블록 헤드 암호 해시’가 다음 블록에 반복적으로 저장된다고 해 붙여졌다

이때 주의 깊게 볼 항목은 ‘이전 블록 헤드 암호 해시’다. 일단 블록 헤드 또한 하나의 문서와 같은 만큼 여기서 암호 해시를 구할 수 있다. 이 블록 헤드 암호 해시는 다음에 만들어지는 블록에 전달되는데, 다음 블록 입장에서 보면 이는 앞서 주의 깊게 봐둔 이전 블록 헤드 암호 해시다. 즉, 다음 블록 입장에서 보면 내 블록 헤드의 암호 해시가 다음 블록 헤드에 저장되는 이전 블록 헤드 암호 해시가 되는 것이다. 블록체인이란 명칭은 이처럼 “이전 블록 헤드 암호 해시가 Samsung Newsroom Korea 다음 블록에 저장되는 행태의 반복”이란 뜻에서 붙여졌다.

블록체인은 왜 블록체인이 됐을까? 블록체인의 생성 구조도

악용 위험 낮추려 PoW 등 다양한 ‘합의’ 도입

우선 사슬(chain) 구조에만 집중해보자. 위 그림에 따르면 블록 보디 암호 해시는 블록 헤드에 들어있다. 자연히 각 블록 내 블록 보디에 변화가 생기면 블록 보디 암호 해시도 바뀐다. 이 경우, 블록 헤드에 기록되는 정보가 변한 것이므로 블록 헤드 암호 해시 역시 바뀐다. 블록 Samsung Newsroom Korea 헤드 암호 해시 하나가 바뀌면 다음 블록 헤드에 기록되는 이전 블록 헤드 암호 해시도 함께 바뀐다. 그로 인해 다음 블록 헤드 암호 해시 역시 달라진다. 동일한 이유로 뒤따르는 블록 헤드 암호 해시 일체가 바뀐다. 이 때문에 블록체인이 한 번 형성된 후엔 그 내용을 변경할 수 없다. 하나의 변화를 위해 뒤따르는 정보를 전부 수정해야 하고, 그렇게 하지 않으려면 흔적이 남기 때문이다.

블록체인 용어 중 ‘합의’란 게 있다. 블록이 동시다발적으로 만들어지는 상황에서 자신의 블록을 보여주지 않고도 남과 같은 블록을 만들었단 사실을 증명하는 의사결정 방식이다

암호 해시 체인을 활용, 일단 기록된 내용을 수정하지 못하게 하는 구조는 이 정도면 이해가 될 것이다. 하지만 문제는 여전히 남는다. 만약 블록체인이 ‘한 사람이 만들어 복사한 후 사용하는’ 거라면 블록체인 만드는 사람을 확실히 믿을 수 있어야 할 것이다. 하지만 블록체인 만드는 사람이 나쁜 맘이라도 먹는다면? 문제는 일파만파 커질 수밖에 없다. 이 때문에 블록체인 기술 개발진은 △여럿이 동시에 블록체인을 만들면서도 △자신이 만든 블록을 보여주지 않고도 남과 똑같은 블록을 만들었단 사실을 증명할 방법을 고안했다. 블록체인 분야에선 이를 일명 ‘합의(consensus)’라고 한다.

시중엔 이미 다양한 합의 방식이 나와있다. 이 글에선 그중에서도 가장 기본이 되는 ‘PoW(Proof of Work)’에 대해 살펴보려 한다. 쉽게 말해 다수결의 원칙을 활용하는 것이며 그 과정에서 앞서 언급한 논스가 쓰인다.

암호해시는 Proof of Work 라는 과정으로 만들어진다.

앞서 암호 해시의 성질을 설명하며 “문서 내용이 조금이라도 달라지면 암호 해시 값이 완전히 바뀌어버린다”고 했었다. 논스는 블록 헤드에 기록되는 정보로 블록 헤드 암호 해시를 만드는 데 사용된다. 그리고 블록을 만들려는 사람이라면 누구나 블록을 만들기 전 미리 블록 헤드 암호 해시가 지녀야 하는 특징을 전달 받는다(이를테면 ‘0으로 시작하는 암호 해시’ 등등).

물론 처음 만들어진 블록 헤드 암호 해시가 그 특징을 갖고 있진 않다. 하지만 이때를 시작으로 논스를 1부터 차례로 변화시키며 암호 해시를 계속 만들어가면 특징을 만족시키는 게 나타난다(특징을 어떻게 만드는지에 관해 여기서 다루긴 적절치 않다). 이처럼 특징이 나타나는 Samsung Newsroom Korea 최초의 논스 값을 공개하고 “그 수가 맞는다”는 과반의 동의를 받으면 그건 곧 (동의한) 과반의 사람들도 동일한 블록을 만들었단 걸 의미한다. 또한 그들은 해당 논스 포함 블록 헤드를 가진 블록을 등록, 배포하게 된다.

돈 많이 드는 기술… 충분한 타당성 검토 ‘필수’

블록체인을 만들고 유지하기 위해선 엄청난 컴퓨팅 자원이 필요하다 블록체인을 만들고 유지하려면 엄청난 컴퓨팅 자원이 필요하다. 대규모 저장소를 확보해야 하는 건 물론, 합의 알고리즘 수행 과정에서의 네트워크 트래픽 문제도 고려해야 한다

블록체인에선 암호 해시 기술과 함께 공개키(public key) 암호 기술도 사용된다(이와 관련된 내용 역시 지면 관계상 다음 기회에 설명하겠다). 암호 해시 기술과 공개키 암호 기술은 전자서명 같은 디지털 보안의 근간이 된다. 앞에서 살펴본 것처럼 블록 체인을 만들고 유지하려면 엄청난 컴퓨팅 자원이 필요하다. 여럿이 동시에 작업을 해야 하는 만큼 많은 컴퓨터가 필요하고 자료를 분산, 저장해야 하므로 대규모 저장소 확보도 필수다. 더 나아가 합의 알고리즘을 수행하는 과정에서 네트워크 트래픽도 상당히 발생한다. 따라서 블록 체인 기술을 도입하기에 앞서 (기술 도입으로 얻을 수 있는) 장점이나 비용에 관한 고려가 반드시 선행돼야 한다.

※이 칼럼은 해당 필진의 개인적 소견이며 삼성전자의 입장이나 전략을 담고 있지 않습니다

[1] Secure Hash Algorithm. 미국 국립표준기술연구소(National Institute of Standards and Technology, NIST)가 표준으로 채택한 암호 해시 함수. SHA-0, SHA-1 함수는 임의 길이 메시지에 대해 160비트 출력값을 생성하지만 내부 결함이 발견되거나 해독법이 밝혀져 더 이상 쓰이지 않는다
[2] 암호화와 관련된 임의의 수. “(특정 상황에서) 한 번만 쓰기 위해 만들어진”의 의미를 담고 있다

블록체인 기술의 핵(核), ‘암호 해시’ 파헤치기

블록체인 기술의 핵(核), ‘암호 해시’ 파헤치기 / 세상을 잇(IT)는 이야기 /

지난 칼럼에선 △블록체인은 수정이나 삭제가 불가능한 기록물 생성 소프트웨어이며 △블록체인에 저장되는 자료는 여러 곳에 공유돼 온전하면서도 안전하게 보관될 수 있단 얘길 주로 했다. 오늘은 블록체인을 기술적 관점에서 접근, 구체적 구현 방식을 살피고 기술적 한계와 기타 문제에 대해서도 가볍게 다루려 한다.

문서 요약해 ‘고유 값’ 자동으로 생성하는 기술

암호 해시는 문서를 요약, 고유 값을 자동으로 생성하는 기술이다. 단, 이때 요약은 ‘내용’ 요약이 아니어서 문서가 길든 짧든 256바이트가량의 고유 값이 만들어진다

앞선 글에서도 설명했듯 블록체인을 구성하는 기본 기술은 ‘암호 해시(hash)’다. ‘문서를 요약해 고유 값을 자동으로 생성하는 기술’ 정도로 정의될 수 있겠다. 단, 여기서 요약은 ‘내용’ 요약이 아니다. 암호 해시 기술을 적용하면 내용과 무관하게 문서를 요약한 후 고유 값을 생성한다. 이때 고유 값은 문서 길이에 상관없이 256바이트, 한글로 치면 128자 정도의 문자열(SHA[1]-2 기준)이다. (이 칼럼에선 자동으로 생성된 고유 값을 ‘암호 해시’로, 암호 해시를 자동으로 생성하는 기술은 ‘암호 해시 기술’로 구분해 사용할 생각이다.)

암호 해시는 몇 가지 특징을 지닌다. 첫째, 암호 해시만으론 그 내용을 짐작할 수조차 없다(제1역상 저항성). 둘째, 문서 내용이 조금이라도 바뀌면 암호 해시 역시 완전히 바뀌어버린다(제2역상 저항성). 셋째, 우연이라도 동일한 암호 해시를 갖는 문서가 나타나선 안 된다(충돌 저항성). 세 특성을 간단히 요약, 정리하면 다음과 같다. “암호 해시로 문서를 찾을 순 없지만 일단 문서가 주어지면 고유의 암호 해시가 만들어진다.”

모듬 암호 해시, 이렇게 만들어진다암호 해시를 이용하면 문서 전체를 갖고 있지 않아도 그 문서의 조작 여부를 쉽게 밝혀낼 수 있다. 원본 문서를 누가 갖고 있든 상관없고, 심지어 제3자 손에 있어도 괜찮다

암호 해시를 이용하면 문서 전체를 갖고 있지 않아도 그 문서의 조작 여부를 쉽게 밝혀낼 수 있다. 예를 들어 친구와 하나의 문서를 작성하고 그 문서의 암호 해시를 만든 후 나눠 가졌다고 하자. 이렇게 하면 원본 문서를 복사해 갖고 있지 않아도 어렵잖게 원본 진위 여부를 판별할 수 있다. 문서의 암호 해시를 만들어 (보관 중인) 암호 해시와 비교하면 되기 때문이다. 즉 암호 해시만 있으면 원본 문서는 누가 갖고 있든 상관이 없다. 심지어 제3자의 손에 있어도 괜찮다. 아무리 긴 문서라 해도 256바이트 정도의 암호 해시만 있으면 진위 여부가 손쉽게 밝혀지는 것이다.

문서 A와 문서 B가 입력되면 각각 암호해시라는 고유값을 생성한다. 그 후 합쳐지면 새로운 모듬 암호해시를 만들어 낸다.

한 걸음 더 나아가 문서 암호 해시를 모아둔 문서가 있다고 생각해보자. 암호 해시도 문자열 형태인 만큼 그걸 모으면 문서가 만들어진다. 그렇게 되면 ‘암호 해시를 모아 만든 문서의 암호 해시’를 구할 수도 있을 것이다. 이를 ‘모듬 암호 해시’라고 하자. 이제 여러 문서 중 하나라도 변경되면 해당 암호 해시가 변하고, 그 변화는 다시 암호 해시를 모아둔 문서 내용을 바꿔 결국 제목 암호 해시도 변경된다. 다시 말해 누군가 모듬 암호 해시를 알고 있으면 여러 문서 내용의 진위 파악도 쉬워진다. 만약 이런 과정을 여러 차례 반복하면 어떻게 될까? 마지막 암호 해시만 갖고도 이전까지 만들어진 문서 일체의 진위를 판별할 수 있다(블록체인에도 같은 원리가 적용된다).

이전 블록 해시가 ‘체인’처럼 다음 블록에 저장

블록체인은 헤드와 보디로 나뉜다

블록체인에서 ‘블록’은 ‘헤드(Head)’와 ‘보디(Body)’로 나뉜다. 블록 보디엔 여러 거래 기록이 머클트리(Merkel Tree)로 불리는 구조로 구성된 후 저장된다(머클트리에 관해선 다음에 자세히 설명할 기회가 있을 것이다). 이렇게 하면 블록 보디 전체를 대표하는 암호 해시(이 글에선 ‘보디 암호 해시’라고 부르겠다)가 만들어진다.

한편, 블록 헤드엔 블록 보디 암호 해시 등 여러 가지 정보가 기록된다. 반드시 기록돼야 하는 정보만 해도 △블록 생성 시간 △블록 보디 암호 해시 △이전 블록 헤드 암호 해시 △논스(NONCE, Number used ONCE)[2]등 하나둘이 아니다.

블록은 헤드와 보디로 나뉘고 블록 헤드엔 여러 정보가 기록된다. 블록체인이란 명칭은 그중 ‘이전 블록 헤드 암호 해시’가 다음 블록에 반복적으로 저장된다고 해 붙여졌다

이때 주의 깊게 볼 항목은 ‘이전 블록 헤드 암호 해시’다. 일단 블록 헤드 또한 하나의 문서와 같은 만큼 여기서 암호 해시를 구할 수 있다. 이 블록 헤드 암호 해시는 다음에 만들어지는 블록에 전달되는데, 다음 블록 입장에서 보면 이는 앞서 주의 깊게 봐둔 이전 블록 헤드 암호 해시다. 즉, 다음 블록 입장에서 보면 내 블록 헤드의 암호 해시가 다음 블록 헤드에 저장되는 이전 블록 헤드 암호 해시가 되는 것이다. 블록체인이란 명칭은 이처럼 “이전 블록 헤드 암호 해시가 다음 블록에 저장되는 행태의 반복”이란 뜻에서 붙여졌다.

블록체인은 왜 블록체인이 됐을까? 블록체인의 생성 구조도

악용 위험 낮추려 PoW 등 다양한 ‘합의’ 도입

우선 사슬(chain) 구조에만 집중해보자. 위 그림에 따르면 블록 보디 암호 해시는 블록 헤드에 들어있다. 자연히 각 블록 내 블록 보디에 변화가 생기면 블록 보디 암호 해시도 바뀐다. 이 경우, 블록 헤드에 기록되는 정보가 변한 것이므로 블록 헤드 암호 해시 역시 바뀐다. 블록 헤드 암호 해시 하나가 바뀌면 다음 블록 헤드에 기록되는 이전 블록 헤드 암호 해시도 함께 바뀐다. 그로 인해 다음 블록 헤드 암호 해시 역시 달라진다. 동일한 이유로 뒤따르는 블록 헤드 암호 해시 일체가 바뀐다. 이 때문에 블록체인이 한 번 형성된 후엔 그 내용을 변경할 수 없다. 하나의 변화를 위해 뒤따르는 정보를 전부 수정해야 하고, 그렇게 하지 않으려면 흔적이 남기 때문이다.

블록체인 용어 중 ‘합의’란 게 있다. 블록이 동시다발적으로 만들어지는 상황에서 자신의 블록을 보여주지 않고도 남과 같은 블록을 만들었단 사실을 증명하는 의사결정 방식이다

암호 해시 체인을 활용, 일단 기록된 내용을 수정하지 못하게 하는 구조는 이 정도면 이해가 될 것이다. 하지만 문제는 여전히 남는다. 만약 블록체인이 ‘한 사람이 만들어 복사한 후 사용하는’ 거라면 블록체인 만드는 사람을 확실히 믿을 수 있어야 할 것이다. 하지만 블록체인 만드는 사람이 나쁜 맘이라도 먹는다면? 문제는 일파만파 커질 수밖에 없다. 이 때문에 블록체인 기술 개발진은 △여럿이 동시에 블록체인을 만들면서도 △자신이 만든 블록을 보여주지 않고도 남과 똑같은 블록을 만들었단 사실을 증명할 방법을 고안했다. 블록체인 분야에선 이를 일명 ‘합의(consensus)’라고 한다.

시중엔 이미 다양한 합의 방식이 나와있다. 이 글에선 그중에서도 가장 기본이 되는 ‘PoW(Proof of Work)’에 대해 살펴보려 한다. 쉽게 말해 다수결의 원칙을 활용하는 것이며 그 과정에서 앞서 언급한 논스가 쓰인다.

암호해시는 Proof of Work 라는 과정으로 만들어진다.

앞서 암호 해시의 성질을 설명하며 “문서 내용이 조금이라도 달라지면 암호 해시 값이 완전히 바뀌어버린다”고 했었다. 논스는 블록 헤드에 기록되는 정보로 블록 헤드 암호 해시를 만드는 데 사용된다. 그리고 블록을 만들려는 사람이라면 누구나 블록을 만들기 전 미리 블록 헤드 암호 해시가 지녀야 하는 특징을 전달 받는다(이를테면 ‘0으로 시작하는 암호 해시’ 등등).

물론 처음 만들어진 블록 헤드 암호 해시가 그 특징을 갖고 있진 않다. 하지만 이때를 시작으로 논스를 1부터 차례로 변화시키며 암호 해시를 계속 만들어가면 특징을 만족시키는 게 나타난다(특징을 어떻게 만드는지에 Samsung Newsroom Korea 관해 여기서 다루긴 적절치 않다). 이처럼 특징이 나타나는 최초의 논스 값을 공개하고 “그 수가 맞는다”는 과반의 동의를 받으면 그건 곧 (동의한) 과반의 사람들도 동일한 블록을 만들었단 걸 의미한다. 또한 그들은 해당 논스 포함 블록 헤드를 가진 블록을 등록, 배포하게 된다.

돈 많이 드는 기술… 충분한 타당성 검토 ‘필수’

블록체인을 만들고 유지하기 위해선 엄청난 컴퓨팅 자원이 필요하다 블록체인을 만들고 유지하려면 엄청난 컴퓨팅 자원이 필요하다. 대규모 저장소를 확보해야 하는 건 물론, 합의 알고리즘 수행 과정에서의 네트워크 트래픽 문제도 고려해야 한다

블록체인에선 암호 해시 기술과 함께 공개키(public key) 암호 기술도 사용된다(이와 관련된 내용 역시 지면 관계상 다음 기회에 설명하겠다). 암호 해시 기술과 공개키 암호 기술은 전자서명 같은 디지털 보안의 근간이 된다. 앞에서 살펴본 것처럼 블록 체인을 만들고 유지하려면 엄청난 컴퓨팅 자원이 필요하다. 여럿이 동시에 작업을 해야 하는 만큼 많은 컴퓨터가 필요하고 자료를 분산, 저장해야 하므로 대규모 저장소 확보도 필수다. 더 나아가 합의 알고리즘을 수행하는 과정에서 네트워크 트래픽도 상당히 발생한다. 따라서 블록 체인 기술을 도입하기에 앞서 (기술 도입으로 얻을 수 있는) 장점이나 비용에 관한 고려가 반드시 선행돼야 한다.

※이 칼럼은 해당 필진의 개인적 소견이며 삼성전자의 입장이나 전략을 담고 있지 않습니다

[1] Secure Hash Algorithm. 미국 국립표준기술연구소(National Institute of Standards and Technology, NIST)가 표준으로 채택한 암호 해시 함수. SHA-0, SHA-1 함수는 임의 길이 메시지에 대해 160비트 출력값을 생성하지만 내부 결함이 발견되거나 해독법이 밝혀져 더 이상 쓰이지 않는다
[2] 암호화와 관련된 임의의 수. “(특정 상황에서) 한 번만 쓰기 위해 만들어진”의 의미를 담고 있다

블록체인 기술

□ 블록체인(Blockchain), 보안·편의·연결성을 두루 갖춘 혁신기술로 주목

○ 블록체인은 거래 정보(Transaction)를 저장한 블록을 모든 구성원(Peer/Node)이 네트워크를 통해 분산 저장하고 일정

시간마다 암호화 후 체인 형태로 연결하여 저장하는 기술


- 비트코인에 도입된 블록체인의 기반 기술은 높은 보안성을 보장하고 모든 기록에 공개적으로 접근 가능하며 중개를 위한


- 느린 거래 속도나 확장성 문제를 보완하고 스마트 계약 기능을 추가한 이더리움 플랫폼과 전 산업에 블록체인 기술을 결합하기

위한 하이퍼레저 플랫폼 등으로 점차 진화

□ 블록체인 기술 활용이 증가하며 사업적 부가가치도 크게 상승할 전망

○ 가트너(Gartner): 블록체인의 연간 성장률은 ‘20년 기준 120%로 예상. 사업적 부가가치는 ‘30년 3조 달러를 초과할 것으로 예측

○ 세계경제포럼(WEF): ‘27년에 전 세계 총생산(GDP)의 10%인 8조 달러가 블록체인 기술에서 파생될 것으로 예상(‘16년)

□ 주요국에서는 블록체인 Samsung Newsroom Korea 기술의 효과적 활용을 위한 시스템 구축 논의 진행

○ (에스토니아) ‘90년대 초부터 전자정부를 추진해왔으며 ‘14년 세계 최초로 ‘전자 영주권 제도’를 도입해 전 국민 전자 ID

시스템과 전자투표 시스템을 운영. 최근 국가 차원에서의 가상화폐 발행도 검토 중


※ 전자 영주권 제도 : 사이버 세계에 가상의 영주권을 주고 세계 어디에서나 에스토니아 가상의 영토에서 창업할 수 있도록 하는


- 에스토니아는 가상화폐인 ‘에스트코인(estcoin)’을 발행해 전자 영주권 신청자에게 일종의 코인을 나눠 주고 가상화폐처럼 쓰게

○ (두바이) 세계 최초의 블록체인 도시 구축을 선언. ‘20년 완공을 목표로 비자 신청, 면허 갱신, 건강 기록 및 부동산 거래 등에

블록체인 기술을 적용할 계획


- 블록체인망이 완성되면 연간 15억 달러의 행정비용을 절감할 수 있을 것으로 기대


- 블록체인 혁신의 하나로 ‘17.9월 세계 처음으로 정부 차원의 디지털 암호화폐 엠캐시(emCash) 도입도 발표


- 블록체인에 기반해 발급되는 ‘엠캐시’는 정부신용조사기관 엠크레딧이 보증하는 디지털지갑 ‘엠페이’ 사용자들에게 거래의

안전성과 신속성을 높여주고 거래 비용을 절감시켜 줄 것으로 기대

○ (미국) 부동산 거래 시 효율성과 Samsung Newsroom Korea 안전성을 높이고 토지 관리 데이터를 종이 문서나 기존 시스템으로 저장할 때 소요되는 비용

절감을 위해 블록체인을 활용한 부동산 거래 증가


- 최근 버몬트 주에서도 부동산 스타트업 ‘프로피(Propy)’와 파트너십을 맺고 블록체인 기반으로 부동산 거래기록을 관리하는

□ 우리나라도 블록체인 산업 활성화를 위해 정부 차원의 지원책 마련

○ 최근 과기정통부는 블록체인 기술 개발과 시범사업에 각각 100억 원, 42억 원의 예산을 책정했으며 올 상반기 ‘블록체인

산업발전 기본계획’을 발표할 예정(1.17)


- 블록체인 컨퍼런스, 인력양성, 실태조사 등을 통해 블록체인이 4차 산업혁명 구현을 지원하는 기반기술로 자리매김하도록

체계적 지원체계를 갖춘다는 방침


- (블록체인 기술 개발) 대용량 초고속 데이터 처리기술, 블록체인 간 상호연동 기술 등을 개발하면서 지난해 40억 원 보다 2배

이상 확대된 100억 원 규모를 투입할 예정


- (블록체인 시범사업) 올해는 3배 확대된 42억 원의 예산을 투입할 계획. 시범사업 공공분야로 확대·적용해 블록체인이 접목될 수

있는 서비스 사례를 적극 발굴하겠다는 목표

□ 블록체인은 데이터의 안전성과 거래 효율성을 높이는 미래 유망기술

○ 블록체인은 위·변조할 수 없고 원본의 무결성을 증명하는 데 탁월한 특성을 활용해 투명하고 신뢰 받는 사회 구현을 위한 기폭제

○ 이에 두바이·에스토니아·미국 등 주요국은 산업별 활용 및 국가 차원의 신뢰 확보 기반으로 블록체인을 적용하기 위한 다양한

○ 우리나라도 공공 분야에 블록체인 기술을 선도적으로 도입하여 공공 서비스를 구현한다면 국내 블록체인 기술 발전의 마중물


- 범부처 차원의 기술 육성 계획을 수립하고 다양한 공모과제를 통해 아이디어를 모아 모범 사례를 발굴하는 한편 관련 법·제도


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