블록체인(Blockchain)은 비트코인, 이더리움 등 가상화폐를 구성하는 인터넷 기반의 기술이다. 블록체인의 강점은 참여자 모두에게 거래 내역을 보내주며 거래 때마다 이를 대조해 데이터 위조를 막는 방식을 사용한다는 점이다. 블록체인에는 크게 2종류가 있다. 퍼블릭 블록체인과 프라이빗 블록체인이다. 퍼블릭 블록체인은 누구나 참여할 수 있다. 체인 상의 모든 참여자가 모든 거래 내역을 투명하게 볼 수 있다. 반면, 프라이빗 플록체인은 기업이나 파트너 간에 주로 사용되는 형태로 중앙의 단독 관라지가 있으며 승인 후 참여할 수 있다.
비트코인과 블록체인
원화나 달러 등의 법정 통화는 중앙은행, 정부 등 가치를 발행하는 주체가 명확하다. 그러나 2009년 사토시 나카모토가 만든 최초의 암호 화폐 비트코인의 정신은 '탈중앙화(decentralized)'다. 기본적으로 프로그래밍의 결과에 따라 가치가 창출되는 비트코인은 관리자 내지 관리 조직이 따로 없다. 국가가 통제하는 '중앙화'된 화폐 시스템에 대한 반발로 블록체인 기술을 기반으로 만든 화폐가 바로 비트코인이다.
개인간 거래(P2P) 네트워크로 연결되는 비트코인은 특정 서버에 의존하지 않을뿐더러 암호 합의 증명(POW)를 통해 생성되고 원천적으로 이중 지불이 방지돼 투명성, 익명성, 보안성이 강력하다. 블록체인은 거래기록을 담은 하나의 블록이 다음 블록과 수학적 계산으로 맞물려 있다. 여기에 블록 하나가 생성될 때마다 이 블록은 블록체인 참여자 모두에게 동시에 전파된다. 모든 참여자가 동일한 모양의 블록체인을 가지고 있는 셈인데 그래서 네트워크에 포함된 전체 노드를 특정하지 않는 이상 일부 블록만 변경할 수 없다. 참여자 전원이 똑같이 가졌기 때문에 한번에 참여자 전원을 해킹해야 해 사실상 해킹도 불가능하다. 물론 전체 네트워크를 뛰어넘는 가공할 성능의 수퍼컴퓨터를 동원한다면 가능하다. 다만 비트코인 네트워크에 투입된 컴퓨팅파워는 세계 최고 슈퍼컴퓨터인 중국 선웨이 타이후라이트 계산력(93페타플롭스, 초당 1000조회 연산)의 약 20만배다. 해커가 세계 최고 슈퍼컴퓨터 20만대를 동시에 동원할 재력이 있다면 위변조가 가능한 셈이다.
이러한 블록체인 기술을 바탕으로 만든 비트코인 등의 가상화폐는 누구나 거래기록을 확인할 수 있고 해킹과 위조가 거의 불가능하기 때문에 각광을 받고 있다. 현재 중국과 미국, 일본을 중심으로 활발하게 거래되고 있으며 비트코인이 포함된 가상화폐의 시가총액은 2017년 11월 현재 200조 원에 달한다. 송금, 결제에 주로 이용되는 비트코인을 변경·개량한 가상화폐도 여럿 되며 대표적인 비트코인캐시는 시가총액이 23조 원에 육박하고 있어 주목된다.
블록체인의 구조
(1)네트워크 구성
블록체인은 개인간 거래(P2P) 네트워크에서 실행되는 시스템이다. P2P에 참여하는 컴퓨터(노드)는 동일한 블록체인 소프트웨어가 실행되고 동일한 블록체인 데이터를 보유한다. 이로써 일부 노드가 갑자기 중단되는 경우에도 데이터의 손실 및 시스템 다운을 방지한다.
(2)데이터를 쓰는 규칙
블록체인의 P2P 네트워크 규칙에 따라 생성된 데이터를 기록한다. 이것을 '거래'라고 하는데 비트코인의 경우
- 보낸사람 주소
- 받는사람 주소
- 송금액
- 수수료
- 이전 트랜잭션의 고유한 값(해시 값)
주소는 '공개키 암호 방식'으로 관리되는 전자서명이며, 트랜잭션은 보낸 사람의 공개키로 검증할 수 있다. 또한 각 트랜잭션은 이전 트랜잭션의 해시 값을 항상 포함한다. 그래서 사실상 위변조가 불가능하다.
(3)합의 알고리즘
블록체인에서 모든 트랜잭션을 "올바른 인증"을 결정하는 '합의 알고리즘'이 요구된다. 일반적인 시스템에서는 중앙 관리자(가 제어하는 컴퓨터)가 각 트랜잭션의 정확성을 검증하고 적용하지만 블록체인의 합의 알고리즘은 참여하는 각 노드가 검증 작업을 한다.
비트코인은 '프루프 오브 워크(PoW)'라는 합의 알고리즘을 도입했다. 앞서 설명한 대로 블록의 모든 내용은 모든 참여자에게 전달된다. PoW에 참여하는 노드들은 비트코인을 얻기 위해 채굴(블록 생성)에 나선다. 그런데 노드 A가 하나의 비트코인을 노드 B와 C에게 동시에 거래한다고 보냈다. 둘 중의 하나가 중복으로 사용된 비트코인이다. 채굴이 곧 올바른 인증이므로 노드들은 A→B, A→C 거래에 각각 달라붙어 채굴에 나선다. 채굴은 대략 10분마다 이뤄진다. 만약 A→C 거래를 상대로 채굴에 나선 노드들이 문제를 먼저 풀어 다음 블록이 생성되면 즉 체인이 연결되면 A→B 거래보다 블록체인이 길어지게 된다. 이때 경쟁에서 진 블록체인에서 다뤄진 A→B 거래는 비정상 거래로 간주해 자동 폐기한다. 먼저 거래된 블록을 정당한 것으로 인정하는 것이 PoW의 합의 규칙이다.
비트코인 채굴에 성공한 노드는 12,5BTC(비트코인 거래 단위)와 블록에 가져온 트랜잭션이 지불한 모든 수수료가 주어진다. 이것이 경제적인 동기 부여로 연결돼 많은 사람들이 컴퓨터를 가동시켜 채굴해왔고 채굴 중이며 비트코인 네트워크가 유지되고 있다. 비트코인은 도쿄올림픽이 열리는 2020년 채굴 보수가 절반이 되는 반감기(4년마다 돌아옴)를 맞이하고, 비트코인 공급량은 2100만개로 유한하다.
블록체인, 적용분야 무궁무진해
4차 산업혁명이라는 거대한 소용돌이 한가운데 자리 잡고 있으며, 인터넷에 비할 정도로 그 가치를 평가받고 있는 혁신기술, 블록체인의 응용 범위는 매우 방대하다. 핀테크 외에 적용될 수 있는 대표 분야가 에어비앤비와 우버 같은 공유 경제다. 그런데 이 두 서비스는 중앙은행과 같은 별도의 관리자가 있다. 블록체인을 사용하면 관리자 역할을 자동화할 수 있다. 이미 실험적인 시도가 있다. 이러한 관점에서 공유 경제의 현재 주역들은 과도적인 존재라는 견해도 있다.
또 다른 예는 예측 시장(Prediction Market)이다. 블록체인 기술을 이용해 참여자들이 이벤트의 결과에 베팅할 수 있는 분산된 예측 시장이 미국에서 이미 운영되고 있다. 예측 시장에서는 날씨에서 스포츠 경기, 선거에 이르기까지 거의 모든 것에 베팅할 수 있으며 집단 베팅으로 생성된 데이터는 상당히 이벤트의 결과를 정확히 예측하게 된다.
한편으로 블록체인은 관리자나 경영자 역할을 대체할 수 있다. 인공지능 또는 로봇은 주로 노동자 역할을 대체한다. 이러한 전제에서 생각해보면 미래의 기업은 다음의 4가지 유형으로 나뉜다. 첫째, 경영자와 근로자가 모두 있는 전통적인 형태의 기업이다. 다음은 경영자는 있지만 노동자가 없는 기업이다. 인공지능과 로봇을 최대한 활용하는 곳이다. 반대로, 경영자는 없고 노동자만 존재하는 기업도 있다. DAO(DecentralizedAutonomous Organization) 즉 탈중앙화된 자율 조직이다. 마지막으로 경영자도 노동자도 없는 기업이다. 이러한 조직의 등장은 먼 미래의 꿈같은 이야기가 아닌 가까운 미래에 일어날 수 있다.
[월마트는 IBM과의 파트너십을 통해 식료품 공급망에 블록체인을 적용하겠다는 계획을 발표했다.]
사물인터넷(IoT)도 블록체인 활용이 기대되는 분야다. 사물인터넷 에코 시스템 구축에서 연결 장치를 관리하는 서버를 포함한 구축 비용과 사이버 보안 대책이 주요 과제다. 이 가운데 장비를 블록체인으로 연결해 분산 시스템을 만들면 중앙 관리 서버 비용을 절감할 수 있다. 또 기기끼리 일정한 합의 알고리즘에 따라 가동하면 외부의 악의적인 접근을 막는 시스템 보안 향상 효과도 있다. 중장기적으로 각 사업자가 구축한 여러 사물인터넷 시스템이 연결되는 엄청난 규모의 사물인터넷 네트워크가 구축된다. 각 시스템은 관리 서버가 필요 없기 때문에 사업자 간 합의만 되면 관리자 없는 시스템 간의 연결이 가능하다.
블록체인 기술을 적용한 암호 화폐의 열풍은 여전히 거세다. 세계경제포럼은 2026년경 전 세계 GDP의 10%인 8조 달러가 블록체인에 저장되어 거래될 것이라고 전망한다. 그야말로 블록체인이 세계 경제 흐름의 주축이 될 것임이 확정적으로 언급되고 있다. 블록체인은 그동안 우리가 익숙해했던 모든 경제활동을 바꿔나갈 것이다.
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