블록체인(Block Chian)개념 일반인도 쉽게 이해하자, 블록체인, 암호화폐, 비트코인, 이더리움

블록체인을 어렵게 생각하시는 독자들을 위해 정리해보았다. 혹시 “너와 나의 연결 고리”라는 노래를 아는가? “너와 나의 연결 고리 이건 우리 안에 소리” 블록체인을 한번에 비유하자면 이 가사와 비슷하다.

4차산업혁명기술의 근간이 무엇이라생각하는가? 초 연결과 데이터다. 블록체인은 이 데이터들을 분산하여 각자의 PC/서버에 나눠 저장한다. 감이 안오는가? 가장 간단하게 이야기하자면 은행에서 비유를 해보자 블록체인 이전과 이후의 거래를 비교해보겠다.

블록체인 개념 기존 거래 방식(비 블록체인)

은행을 기준으로 각자의 고객들이 은행거래(입금, 출금)을 요청하면 은행은 고객마다 갖고있는 장부들을 확인하여 통장에남은 잔고, 요청한 출고 금액 등을 비교하여 대조한다. 결국 이 방식은 은행 하나가 갖고있는 장부, 내가 요청한 거래 두개에 대하여 대조 작업을 한 후, 확인이 되면 거래가 진행이되는 방식이다.

이 방식은 장점과 단점이 존재한다.

장점 : 책임을 맡을 대상이 확실하다. 시스템이 단순하고 처리가 빠르다.

단점 : 해커가 은행을 털면 고객들도 한번에 다털린다.

블록체인의 개념은 이렇다.

장부를 은행이 갖고있는게아니라 각자의 고객의 장부를 각자의 고객이 나눠갖는다. 예를들어 고객이 5명이 있다 하자. A1이라는 고객이있는데 이 사람의 장부를 B1 C1 D1 E1가 갖고있다. (블록체인은 분산임) 만약 A1이 은행 거래를 요청하였다면, 요청한 거래내역과 B1 C1 D1 E1가 갖고있는 A1의 장부를 다 비교한다.

이렇게되면 대충 직감이 오지않는가? 용어 하나를 얘기해주겠다. 고객끼리 연결된 커넥션을 노드(Node)라 부르겠다. 보안은 강력해지지만 처리속도는 내려갈 것이다.

장점 : 보안이 강력해진다.

단점 : 피해가 발생하면 누가책임을 질것인가?

다시한번 말한다. 블록체인은 기존에 중앙 시스템에 몰려있던 데이터를 나누는것이다.(분산 시스템)

더 쉽게 비유하자면 형과 동생이있다. 만약 동생이 로봇 장난감을 갖고있는데, 이 못된 형은 동생의 로봇 장난감을 뺏으려한다. 기존 방식이라면 형이 동생의 로봇을 한번에 뺏기지만 블록체인 방식이라면 로봇을 각각 파트로 분할하며 곧곧에 숨겨놓는거다. 그렇다면 형은 멘탈이 무너질것이다.

암호화폐?

블록체인이라는 개념이 생기고 암호화폐가 생겨난 이유는 아래와 갔다. 보통 화폐라 하면 중앙 은행에서 찍어내고, 실체가 있으며 통용화되고 위조가 불가능하며, 은행에서 사용할때 장부와 대조가 가능하다.

암호 화폐의 부정적인 인식은 바로 실체가 없기때문이다. 역으로 생각해보자. 인터넷 뱅킹에서 내 잔고는 실체를 갖고있나? 그냥 숫자일 뿐이다. 물론 그 잔고에있는 돈을 실체화 할수 있다는 점에서 암호화폐와 큰차이가 존재한다. 암호화폐가 등장한 큰 이유는 블록체인은 은행에서 사용할때 장부와 대조가 필요없이 내 장부를 갖고있는 분산된 사람끼리 대조하기 때문이다.

암호화폐 채굴(Mining)

여기서 잠깐 암호화폐로 넘어가자. 비 전공자들은 암호화폐가 왜 생겨난지 모른다. 그리고 무슨 대가로 받는건지도 모른다. 실제 화폐는 내가 직장에서 일을하면 받는 대가이다. 암호화폐는?

간단하게말하자면 비트코인 채굴에 대하여 들어봤을 것이다. 채굴은 뭘하는걸까? 컴퓨터가 곡괭이를 들고 광산에 들어가나?

보상과 사용자 관계

우리가 1+1을 컴퓨터로 계산하자면 굉장히 간단하게 풀린다. 기상청, 국방에서 왜 슈퍼컴퓨터가 쓰이는지 아는가? 기상청은 다음날 대기를 예측하기위해 수많은 데이터들을 연산하고 수치화하여 예보를 만든다. 미사일을 발사하였을때 날아가는 궤적을 계산하려면 수많은 양의 수학 풀이를 계산해야한다.

이런식으로 거대한 연산을 할땐 많은 대수의 pc나 서버가 필요한데, 그 많은 물리적인 것들을 살 순 없지않은가. 그래서 어떻게보면 내 pc나 서버를 를 임대하는거다. 비트코인 채굴을 셋팅하면 네트워크에접속하면 위와 같은 거대한 수학식을 풀기위해 문제를 낸 사람이 암호화폐를 보상으로 pc나 서버좀 빌려주세요~ 하는거다. 다시 말해 문제가 어느정도 풀리거나 해결이되면 그거에 대한 보상으로 암호화폐를 주는것이다. 그래서 빠른 연산처리때문에 그래픽카드(GPU)의 역할이 중요하다.

CPU는 데이터를 단일 연산하여 푸는 반면

GPU는 데이터를 병렬로 처리 할 수 있다.

이건 정말 간단하게 이해를 해주기위한 이야기고,

내부를 열어보면 이렇다.

내가 채굴을 위해 네트워크에 참여하게 되면 나를 중심으로 주변 사람들에게 노드가(내 장부 공유) 생겨난다. 그리고 네트워크에 참여해 주어진 문제를 풀고 내 PC를 빌려준대가로 나는 전기세를 지불하지만, 문제를 낸 사람은 고마움의 표시로 암호화폐를 준다. 그리고 이 암호화폐를 내가 받으면 나 뿐만 아니라, 내 노드를 공유하고있는 모든사람들의 장부에 기록된다.

ex) 김씨가 오늘 일을했으니 10만원을 줄게 대신 이씨, 신씨 장부에도 김씨가 10만원 받은것좀 적어놔

이러면 여러장부에 내가 일을한 대가로 돈을 받았다. 작업증명의 개념이다. 내가 일을 했고, 증거를 만드는 행위를 이야기하는데, 코인에 따라 이런 목적과 보상이 조금씩 다르다. 골렘과 같은 코인은 위와같이 컴퓨터임대에 대한 대가지만 이더리움이나 알고랜드와 같은 코인들은 다른개념의 목적을 갖고있다.

블록체인 구성

여기부터는 조금 전공자에게 맞다. 머리가 아파도된다면 읽어도된다. 블록체인은 프로그램 언어로 작성될 때 헤더 부분과 바디 부분이나눠진다.

헤더는 총 6개로

1. version : 소프트웨어 버전
2. perviouseblockhash : 블록체인에서 바로 앞에 위치하는 블록의 블록해시
3. merklehah : 개별의 정보 거래 해싷를 2진트리로 나타냈을때 루트에 위치하는 해시값
4. time : 블록이 생성된 시간
5. bits : 난이도 조절용 수치
6. nonce : 최초 0에서 시작하여 조건에 맞는 해시값을 서칭할때까지 1씩 증가하는 계산 회수

무슨소린지 모르겠지? 필자도 처음 이해하기 힘들었다.

해시(hash)

해시는 어떤 문자열을 더 짧은 길이의 값이나 키로 바꾸는 행위를 말한다. 이게 왜 필요한가? 컴퓨터는 인간말을 알아들을 수없다. 그래서 프로그램 언어를 작성하여 컴파일 이라는걸 수행하면 컴퓨터가 알아들을 수 있는 언어로 바뀐다.

예를 들어 안녕하세요. 를 컴퓨터에게 말해봤자 알아들을 수 없다. 이를 컴파일하면 0x1010101010000010100101 이런식으로 컴퓨터가 알아듣는 언어로 바뀌어야한다.

자 이런 블록이 있다 생각해보자. 여기에 내가 말한 블록체인 헤더 정보도 기록해야하고, 거래할때마다 발생하는 장부들도 다 기록해야한다. 해시는 이 내용들을 특정한 키나 더 짧은 길이의 문장으로 변형해서 블록에 저장 시킨다. 문장이나 글이 짧아야 더 많이 저장할 수 있는건 당연하다.

저 블록의 크기는 보통 1MB의 크기이며, 헤더 80 바이트, 기타 데이터 17바이트, 장부내용 1,048,000 바이트 정도를 저장할 수 있다.

용어정리

*bit는 정보의 가장 최소단위로 컴퓨터는 0과 1을 알아들을 수 있다.

1bit라면 칸 하나를 생각하자.

그래서 1하나 0하나를 표현할 수있다.

yes or no

만약 2bit라면?

4bit라면..

1bit가 늘어날 때 마다 2^n(n은 bit) 수만큼 데이터를 표시할 수있다. 그래서 아스키코드를 살펴보면 소문자 a는 0110001이다. byte는 bit를 8개 묶은걸 1byte라한다. M 메가는 10^6승이다. 즉 블록의 크기 1MB(메가바이트)는 1Byte = 8bit 즉 8*10^6승개의 데이터를 저장할 수 있다는 이야기다.

즉 블록에 데이터를 저장하고, 이 저장된 블록안에는 누가 주인인지, 어떤거래를 하였는지가 저장되어있으며이 블록들을 다른 사람들이 나눠갖는다는 의미에서 블록체인 개념이 완성된 것이다.