[블록체인] 블록체인의 기초 기술

비트코인 (프로그램) : 블록체인을 활용한 최초의 암호화폐

• 인터넷에 분산 저장된 원장에 존재
• 최초의 분산형 원장 시스템
• 블록 체인을 기반으로 모든 거래 기록을 저장
• 거래 위조 방지, 이중 지불 방지
• 중앙은행 없이 작동하는 전자화폐 시스템 실현
• 총 발행량 : 2100만개

 

비트코인 주소 : 공개키로 만드는 고유 주소 (개인키 소유자) 

• 이메일 주소처럼 생각할 수 있음.
• 남들에게 주소를 알려주고 이메일을 받지만 열어 볼 수 있는 것은 암호를 가진 나 자신 뿐

비트코인 거래 : 비트코인의 소유권을 넘기는 것

 

비트코인의 네트워크 효과 : Metcalfe의 법칙

Metcalfe의 법칙

 

블록체인 (기술) : 분산 원장 기술

• 데이터를 블록 단위로 저장하고 각 블록은 해시를 통해 연결됨
• 중앙 서버 없이, P2P 네트워크 상에서 분산 저장

블록체인의 위변조 방지 메커니즘?

• 해시 함수를 통해 각 블록의 데이터를 고정된 해시값으로 변환하여 블록 간 연결을 유지
• → 하나의 블록이 변경되면 모든 블록의 해시가 달라져 변조 탐지 가능
• PoW, PoS 의 알고리즘으로 전체 시스템을 조작하려면 막대한 자원 필요
• → 누군가 조작하려면 과반 이상의 노드를 동시에 조작해야함 (51% 공격)

블록체인 vs 비트코인

 

 

* 기존의 중앙집중형 거래 → 분산형 원장 거래

 

블로체인 기술 (공개키/개인키)

• 누구나 공개키를 가지고 있지만(송금 가능) 본인만 개인키를 갖고 있어 열람할 수 있다.
• RSA 암호화 수식 : 

RSA 기반 암호화 수식

• e = 공개 지수, n = p * q (두 소수의 곱)
• 복호화 수식 : 

RSA 기반 복호화 수식

• d = 비밀 지수, n = p * q
• mod : 나머지 구하는 연산

블록 : 거래 데이터, 현 블록의 해시값, 직전 블록의 해시값 저장

해시 : [임의 길이 → 고정 길이] 임의의 길이의 데이터를 고정된 길이의 숫자로 바꾸는 함수 or 결과값

• 무결성 보장
• 훼손하기 어려움

 

블록체인 P2P Network

• Fault Tolerance 지원 (pros)
• Single point of failure (pros)
• 탈중앙화, 투명성, 보안성, 신뢰성, 확장성 (pros)
• 불특정 다수의 기록에 의한 consensus 유지가 어려움  (cons)
• 악의적 노드의 거짓 기록  (cons)
• 확장성 문제, 과도한 자원 소모, 데이터 불변성, 기술 장벽 (cons)
• 합의 알고리즘의 복잡성, 네트워크 지연과 동기화 문제, 51% 공격의 위험성, 합의 과정의 소요 시간 (cons)

 

합의 알고리즘 종류:

• 지연, 동기화 문제, 51% 공격 위험(cons)
• PoW(작업 증명)
  • 많은 계산/ 에너지 필요
• PoS(지분 증명)
  • 자산에 기반해 블록 생성 권한

 

 

EVM (Ethereum Virtual Machine)

: [블록체인 + 스마트 계약을 구현한 플랫폼] 이더리움 블록체인 상에서 스마트 계약을 실행하고 관리하는 가상 컴퓨터 

 

DeFi (Decentralized Finance)

: 블록체인 네트워크상에서 스마트계약 기반으로 가상자산을 이용하여 동작하는 탈중앙화 금융 서비스

 

* 전통 금융(중앙화, 법정 화폐) → CeFi(중앙화, 법정화폐(Fiat Money), 가상 자산)  → DeFi(탈중앙화, 가상자산)