블록체인의 기초개념, 등장부터 한계까지
- 블록체인의 ‘B’는 알아야 해요.
블록체인이란 무엇일까?
미디어에서 보이는 블록체인은 때론 지나치게 낙관적이고, 또는 지나치게 비관적으로 보이곤 한다. 하지만 블록체인은 한몫 잡을 수 있는 금융상품도 아니고, 완벽하게 구축된 보안 기술도 아니다. 다만, 블록체인은 4차 산업혁명 시대를 앞두고 있는 지금, 신뢰성 있는 보안 기술로 각광을 받고 있으며 미디어 산업에서도 큰 주목을 받고 있다. 블록체인 기술이 앞으로 어떻게 발전할 수 있고, 어떤 비즈니스 모델에 적용할 수 있을지 기대를 하며 블록체인에 대해서 차차 알아가는 시간을 가져보고자 한다.
- 블록체인의 등장과 정의
우선, 블록체인을 공부함에 앞서서 블록체인이 무엇인지 정리해보자. 블록체인이란, 간단히 말해 신뢰를 부여하는 분산 데이터 저장 기술이라 할 수 있다.

블록체인의 주요한 특징 중 하나는 P2P(Peer to Peer)방식을 기반으로 하기 때문에 신뢰성이 있다는 것이다. P2P 방식으로 각 참여자는 제 3의 중개자, 즉 중앙집단이 없어도 서로 간의 합의를 통해 각자의 데이터베이스를 업데이트할 수 있다. 이때, 합의에 동의한 참여자가 많을수록 데이터의 위~변조는 어려워지고 신뢰도는 상승한다. 블록체인에 참여하는 각 사용자는 노드(Node)라 불리는데 이러한 노드가 많을수록 서로 간의 합의 과정에서 알고리즘이 필요하게 된다.
가장 유명한 사례 중 하나인 비트코인과 이더리움에서는 각각 PoW, PoS 등의 합의 알고리즘을 적용하고 있다. 각 합의 알고리즘도 비교하며 공부하는 즐거움이 있지만, 내용의 양이 많아 추후로 넘기도록 한다. 결과적으로, 블록체인이란 지속적으로 합의되어 업데이트되는 거래 장부라 할 수 있다.
- 블록체인의 사용 사례
그렇다면 블록체인은 현재 사회의 어느 분야까지 활용이 되고 있을까? 블록체인의 현 사용 사례로 가장 대표적인 몇 가지 분야만 꼽아보자면, 공급망 관리, 지불 수단(암호화폐), 탈중앙화 자율조직 DAO, 전자투표, 스마트계약 등이 있다. 이러한 사례들은 블록체인의 신뢰성이라는 특징을 잘 나타내고 있다고 볼 수 있다.

첫번째로, 공급망 관리는 블록체인의 임의 수정이 불가능한 특징을 활용한 사례이다. 따라서 주로 유통 상품에 관한 사례가 많다. 블록체인 기술은 특정 상품에 관한 원산지, 제조지역 등의 정보를 추적하여 상품에 대한 정보의 신뢰성을 얻고 허위사실에 대해 검증하는 방향으로 쓰인다. 이는 식품을 비롯하여 다양한 상품의 유통과정에서 두루 쓰일 수 있는 가능성을 보이며 IBM, 해외은행 등에서 추진 중으로 알려지고 있다.
또한, 암호화폐 중에서는 국내에서 잘 알려진 예시인 ‘비트코인’이 있다. 암호화폐는 지불 수단으로서도 사용될 수 있고, 데이터를 블록체인에 기록하여 가치를 전송할 수도 있다. 이 과정에서 중앙기관은 필요하지 않다는 것이 블록체인 기술의 특징이다. 그 외에도 금융, 유통 분야에서 다양하게 쓰일 수 있으며 개발 가능성도 높게 평가되고 있다.
- 블록체인의 개념 — 구성요소
블록체인(Block Chain)은 말 그대로 블록(Block)단위의 정보가 체인(Chain)처럼 엮인 형태로, 분산되어 저장되는 구조이다. 한 블록은 한 거래와 마찬가지이고, 블록마다 거래에 대한 정보가 담겨 있다. 한 블록의 구성요소는 크게 헤더(Header)와 데이터(Data)로 이루어져 있다. 헤더는 블록체인을 서로 연결할 수 있게 하는 핵심 요소이고, 데이터는 블록체인에 올리는 내용물이라 할 수 있다. 헤더는 블록체인을 구성하는 직접적인 요소로, 블록체인의 기술을 이해하기에 앞서 헤더의 구조를 이해하는 것이 중요하다.
한 헤더의 구성요소로는 버전(Version), 인덱스(Index), 이전해시(Previous Hash), 타임스탬프(TimeStamp), 머클(Merkle) 등이 있다. 헤더의 구성요소는 상황에 따라 더 많아질 수도, 줄일 수도 있지만 지금은 주요 요소만 살펴보도록 하자. 우선 그림에 나와 있듯이 버전은 현 버전을 나타내는 것이고, index는 각 블록의 번호를 의미한다. 그리고 무엇보다 블록체인에서 가장 중요한 부분은 해시(hash) 함수이다. 블록체인은 암호 함수 해싱(Hashing)을 이용해서 데이터를 임의의 문자로 압축한다. 실제 데이터의 모습이 서로 비슷할 지라도, 해시함수를 지나면 완전히 다른 해시가 생성되기 때문에 보안적으로 안전하다.

또한, 이전 블록의 해시(previous hash)를 현재 블록에 넣은 구조는 데이터의 위~변조를 어렵게 한다. 블록이 추가될 때마다 이전 블록과 현재 블록의 해시를 서로 연결하는데, 만약 해시가 일치하지 않는다면 그 블록은 유효하지 않게 된다. 마지막으로 머클 루트(Merkle)는 데이터의 유효성을 검증하기 위해 쓰인다. 머클트리는 이진트리의 한 형태로, 거래의 위~변조를 방지할 수 있고 특정 거래를 쉽게 찾을 수 있다는 장점이 있다.
- 블록체인의 한계
다만, 블록체인은 발전 중인 기술로서 한계점도 명백히 존재한다. 대표적인 예로, 블록체인은 네트워크 구성원들 간의 합의를 통해 투명성과 신뢰성을 확보하므로 기존 시스템 대비 확장성 문제가 발생할 수밖에 없다. 산업 분야에 활용되기 위해서는 이러한 데이터 저장의 문제와 거래처리속도의 문제는 필수적으로 개선되어야 할 것이다. 그 외에도 전체 사용자에서 51%의 공격, 특정 개인 또는 집단이 채굴파워를 가져 중앙집권화 되는 문제, 외부 데이터를 블록체인으로 가져올 때 발생하는 오라클 문제 등등이 있다.
- 블록체인, 앞으로의 성장가능성
물론, 지금까지 정리한 내용들은 블록체인의 아주 극히 일부일 뿐이고, 사업적으로도 기술적으로도 더 깊은 이해를 위해서는 더 많은 공부가 필요하다. 또한 블록체인의 구조와 한계점도 훨씬 더 다양하고 다뤄야할 부분도 많다. 앞으로는 블록체인의 코어와 기획 부분으로 나눈 스터디에서 더 자세하게 다룰 것이고, 다른 4차 산업혁명의 선두인 AI와 빅데이터, 개발 스터디 등으로도 파생되어 공부할 계획에 있다.
출처:
‘컴퓨터 과학으로 배우는 블록체인-저자: 박상현’
‘방송과 미디어 제 23권 3호: 블록체인 미디어 적용 가능성과 블록체인 아키텍처 분석’, 금창석
‘미래연구 포커스:디지털 신세계와 신기루, 그 경계에서 — 블록체인 기술의 전망과 한계 그리고 시사점’, 이제영
