블록체인 입문 교육 - 윤석빈 교수님

강의 기간: 2019.12.23



Value?


  • Willing to pay (현재 블록체인)

  • Humans are hooked, Machines are learning.



ABCD


  • AI, Blockchain, Cloud, Data가 미래에 함께 융합되어야 한다.

  • 1, 2차 산업혁명: 오프라인 (물질, 소유, 자원 / 연결비용 大, 공유가치 小) - 현실

  • 3차 산업혁명: 온라인 (정보, 공유, 관계 / 연결비용 小, 공유가치 大) - 가상


  • 3차 산업혁명에서 디지털 트랜스폼이었다면 4차 산업혁명에서는 아날로그로 트랜스폼 하기도 한다.

데이터와 인공지능을 통해 자료의 질과 양을 유용한 정보로 필터링하고, 블록체인은 신뢰를 기반으로 하여 데이터를 안전하게 전달할 수 있도록 도와주는 일종의 도구이다.



EOT


  • Economy of Things (사물 경제)

  • 사람과 사람만이 아닌 기계와 기계(ex. 센서)간에 데이터를 교환하는 사회가 될 것이다.



인터넷의 발전


  • 1999년: WWW (World Wide Web)

  • 2009년: Mobile/Web

  • 2019년: Blockchain Web



1999년을 기점으로 10년 주기로 인터넷 사용에 있어 혁신적인 기술의 형태가 개발되어 주목을 받고 있다.





블록체인


  • DT (Data Tech) 시대의 핵심 플랫폼 - 데이터 소유권 보호 및 통제
    • 데이터의 디지털 자산화
    • 신뢰 없는 상대방과 안전한 거래
    • 프로그램화된 자산/머니/프로세스 등

  • 기술: 토큰, 소액결제, 인센티브, 투명성, 대중성



블록체인의 핵심 기술


  • P2P (Peer-to-peer)

  • Hash Function (디지털 고유값)

  • PKI (디지털 서명, 공인 인증키)

  • 합의 알고리즘

  • 스마트 컨트랙트



블록체인 특성


  • 현재 SHA256 해시는 데이터를 해시 값으로 변환하는 일방향성 과정으로 역방향 과정으로 데이터 값을 찾는 것은 사실상 불가능하다.
    • 프라이빗 키를 해싱하여 퍼블릭 키를 얻고 그것을 통해 주소를 얻는 형태



  • 튜링 완정성: 동적 조건을 무한 루프로 돌리거나 반복문을 가능하게 하는 것



[블록체인 내부]

  • 블록은 서로 연결되어 있으며 내부에 거래 데이터를 저장하고 있다.

  • 저장된 데이터의 무결성을 보장하기 위해 다양한 암호화 기술 및 방법을 사용한다.

  • 네트워크 참여자들이 블록 채굴을 위해 합의하는 다양한 모델(알고리즘)이 있다.



[블록체인 외부]

  • 내부를 온체인, 외부의 기존 시스템 및 서버를 오프체인이라고 하며, 온체인 상에 올릴 때 비용이 들기 때문에 데이터를 잘 추려서 올려야 한다.

  • 오라클: 블록체인 외부(오프체인)의 실세계 데이터를 안전하고 신뢰성 있게 내부(온체인)로 가져오기 위한 기술



블록체인의 본질


  • 참여자 간 믿을 수 있는 가치 전달 수단으로, 디지털·모바일 비즈니스 플랫폼의 핵심 기술
    • 탈 중개성, 높은 보안성, 거래 확인 신속성, 유연성 및 확장성

  • 탈 중개성 (Decentralization): 규제 감독 비용 절감

    • 제3자 검증 없이 당사자간 거래에 신뢰 확보
  • 투명성 (Transparency): 컴플라이언스 강화

    • 모든 거래 기록에 대해 공개적 조회 및 공동 업데이트
  • 보안성 (Security): 다수가 동일 장부를 분산, 관리하여 임의의 위·변조 및 해킹 불가

    • 데이터 무결성 확보
  • 신속성 (Real-time): 거래 승인 기록은 자동으로 참여자 시스템에 즉시 공유, 반영

    • 업무 리드타임 감소
  • 확장성 (Scalability): 노드 추가 및 연계를 통해 손쉽게 확장 가능 (표준 API)

    • 추가 비용과 시간 절감





블록체인에 대한 관점 및 부가가치 전망


[블록체인으로 인한 부가가치 전망 예상]

  • Gartner: 2030년 약 3,300조원

  • WTO(World Trade Organization): 약 3조 달러



[기업 관점의 블록체인]

  • 디지털 기술과 비즈니스 프로세스를 가지고 새로운 네트워크 기반의 비즈니스 모델을 만드는 것

  • 현재 우리나라 기업 및 공공기관은 대부분 하이퍼레저 패브릭을 블록체인 기술로 사용하고 있다.



블록체인 관련 기술 및 용어


  • Ganache: Private Blockchain 테스트용 (EVM 설치가 어려운 경우)
    • 현재는 EVM이 없어지고 eWASM(Web Assembly)로 가는 추세이다.
    • Ethereum 2.0 아키텍처, 이더리움의 심장 교체

  • 머클 트리: 거래(개별 해시)를 두 개씩 짝으로 묶어 하나의 해시 값으로 만든다.
    • 나중에 하나의 해시 값만 남고 그것이 루트 해시 노드가 된다.

  • 비트코인: 분산 장부를 거래 기록 용도로 활용한 가장 잘 알려진 최초의 응용 기술이고, 송금 용도로 개발되었다.

  • 주소: 계정 번호, Public key로 해독, 공개된 키를 이용해 누구나 수신자에게 송금이 가능하지만 프라이빗 키가 있어야 주소를 열어 볼 수 있다.


  • UTXO (Unspent Transaction Output) : 사용되지 않은 트랜잭션의 출력
    • 거래 기반의 방식, 더 큰돈을 주고 거스름돈을 받는 송금 구조
    • 환전소가 원하는 금액을 자유롭게 송금하고 거스름돈을 받는 자료구조로 만들어 효율적인 거래 환경 구현

  • 비트코인은 거래 중심, 이더리움과 하이퍼레저는 계정 중심

  • 잔돈이 없을 때 보낼 금액을 쪼개서 보낼 수 있고, 나에게도 전송이 가능한 시스템이다.


  • 채굴 (Mining): 새 블록을 만드는 작업

    • 비트코인은 1등만 보상을 수령받고, 이더리움은 엉클 블록까지 나눠서 수령한다.
    • 비트코인 헤더에서 bits로 타깃과 난이도를 확인할 수 있다.
  • 채굴 보상: 새 블록을 채굴하여 블록체인에 추가한 노드가 채굴 보상금을 수령하고 비트코인의 경우 평균 10분에 한 노드만 채굴에 성공하도록 지속적으로 난이도 값을 자동 튜닝한다.


  • 해시 제약 완화: 256비트가 모두 0이면 난이도는 최상, 앞의 0의 개수를 줄일수록 난이도가 완화된다.



기타 전문가 의견


  • Smartphone, Mobile, Internet = Global Trust Computer

  • 2019년 이후로는 실용적 블록체인의 시대가 될 것 (블록체인 3.0) - Pragtic

  • 많은 기업들이 블록체인을 이용하여 다양한 프로젝트를 시도하고 있다.

  • 이더리움과 하이퍼레저 패브릭은 동시에 연구하고 개발하는 것이 좋다.

  • 블록체인은 기술적 관점과 경제, 사회적 관점에서 동시에 바라보면 좋다.

  • 블록체인은 데이터를 공유함에 있어 이해관계자가 많고 크로스보더(글로벌)가 잘 이루어질 수 있을 때 효과적이다.

  • 우리나라는 적용될 가능성이 적지만 Java를 이용한 R3CEV의 Corda가 금융권에서 개발, 운용되고 있다.



참고 자료




Author

Alec J

Posted on

2020-01-12

Updated on

2021-02-09

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