블록체인 개념, 원리 쉽게 이해해보자

블록체인 원리 알아보자

블록체인 개념, 원리 쉽게 이해해보자

블록체인은 이미 정말 다양한 분야에서 활용 중이며, 앞으로도 많은 분야에 적용될 잠재력을 갖고 있는데요.

얼마 전 Open AI의 DevDay(개발 컨퍼런스)에서 새로운 Gpt 4 Turbo가 출시되는 등 기술의 발전이 정말 빠른데요.

그래서 이번 글에서는 블록체인에 대해 간단하게 알아보려고 합니다. 물론 블록체인은 한 번에 이해하기 쉬운 개념이 아니기 때문에 이해가 잘 안 가시더라고 그냥 그렇구나 하고 넘어가셔도 괜찮습니다.!!

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블록체인의 개념

우선 블록체인은 블록과 체인이 합쳐진 단어인데요. 말 그대로 블록들을 체인이 결합하고 있다고 생각하시면 됩니다. 

블록체인은 분산형 데이터 저장 및 공유 기술로, 블록과 체인의 구조로 이뤄져 있습니다. 여기서 블록은 여러 개의 트랜잭션(transaction) 정보와 해시(Hash) 값을 포함하고 있고, 체인은 이런 블록을 연결하고 있는 구조를 의미합니다. 

위에서 분산형 데이터란 데이터가 한 곳에 저장되어 있는 게 아니라 여러 장소에 저장되어 있다는 걸 의미합니다. 그래서 "분산"이라는 용어를 사용합니다.

트랜잭션이란 쉽게 비트코인으로 예시를 들자면 A가 B에게 1 비트코인을 보내면 이 기록을 트랜잭션이라고 합니다. 즉, 데이터의 이동이라고 볼 수 있습니다. 물론 트랜잭션이 발생하는 경우는 코인의 이동뿐만 아니라, NFT 등 다양한 경우에 발생합니다.

블록체인은 분산형 네트워크에 여러 참여자가 연결되어 있으며, 참여자 간에는 중앙화된 서버가 없습니다. 각 참여자들은 블록체인에 저장된 데이터를 독립적으로 복제하고 유지하며, 새로운 트랜잭션이 발생할 때마다 블록을 생성하여 체인에 추가합니다. 이로써 모든 참여자들은 동일한 블록체인을 가지고 있으며, 블록체인에 저장된 데이터는 모든 참여자들에게 투명하게 공개됩니다.

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블록체인의 작동 원리

쉽게 설명하자면 블록체인은 분산되어 있기 때문에 새로운 블록(데이터)에 대한 데이터를 확인하고 저장하는 작업을 참여자 중 원하는 참여자들이 컴퓨터를 이용해서 수행합니다.

블록체인은 작업증명(Proof of Work)이라는 알고리즘을 통해 데이터의 무결성과 보안성을 확보합니다. 블록체인에서 데이터가 변조되지 않도록 하려면, 데이터를 생성하고 저장하는 작업이 어렵고 시간이 소요되어야 합니다.

작업증명 알고리즘을 통해 데이터를 생성하고 저장하는 작업을 수행하는 참여자를 '마이너'라고 부릅니다. 마이너들은 자신의 컴퓨팅 리소스를 통해 데이터의 해시 값을 계산하는 작업을 수행하며, 가장 먼저 올바른 해시 값을 찾은 마이너는 새로운 블록을 생성하여 블록체인에 추가할 권한을 얻게 됩니다.

이를 위해 마이너들은 많은 양의 컴퓨팅 리소스를 사용하고, 대량의 전력을 소모합니다. 새로운 블록이 생성되면, 이전 블록과 연결하여 체인을 형성하게 됩니다.

각 블록은 해시 값으로 이전 블록과 연결되어 있으므로, 한 블록의 데이터가 변조되면 이후의 블록에도 영향을 주게 됩니다. 따라서 블록체인에 저장된 데이터는 한 번 저장되면 변경이 불가능합니다. 이러한 데이터의 불변성은 블록체인의 신뢰성과 안전성을 보장합니다.

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블록체인의 특징

블록체인 기술은 다음과 같은 특징을 가지고 있습니다.

1. 분산형(Distributed): 블록체인은 중앙화된 서버가 없는 분산형 네트워크로 구성되어 있습니다. 모든 참여자들은 동일한 블록체인을 복제하고 유지하기 때문에, 데이터의 안정성과 신뢰성이 보장됩니다.
2. 투명성(Transparency): 블록체인에 저장된 데이터는 모든 참여자들에게 투명하게 공개되며, 블록체인 네트워크에 저장된 데이터의 위조나 조작이 불가능합니다.
3. 보안성(Security): 블록체인은 작업증명 알고리즘을 통해 데이터의 무결성과 보안성을 확보합니다. 데이터의 변조나 조작이 불가능하기 때문에, 블록체인은 안전한 데이터 보관 및 전송을 가능하게 합니다.

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블록체인의 활용 분야

블록체인 기술은 다양한 분야에서 활용될 수 있습니다. 몇 가지 대표적인 활용 분야는 다음과 같습니다.

1. 금융 (Finance): 블록체인은 분산형 금융(DeFi)을 가능하게 합니다. 분산형 금융은 기존의 중앙화된 금융 시스템에 의존하지 않고, 블록체인을 기반으로 하는 금융 시스템입니다.
2. 공급망 관리 (Supply Chain Management): 블록체인 기술은 공급망 관리를 투명하고 효율적으로 만들 수 있습니다. 제품의 이동 과정을 추적하고, 위조품이나 불량품을 방지할 수 있습니다.
3. 전자 투표 (E-voting): 블록체인 기술은 전자 투표의 투명성과 보안성을 높일 수 있습니다. 투표 결과를 위조하거나 조작하는 것이 불가능하며, 신뢰성 있는 선거를 보장할 수 있습니다.
4. 부동산 (Real Estate): 블록체인 기술은 부동산 거래를 투명하고 효율적으로 만들 수 있습니다. 소유권과 거래 내역을 블록체인에 투명하게 기록함으로써, 부동산 거래의 신뢰성을 향상시킬 수 있습니다.
5. 의료 (Healthcare): 블록체인 기술은 의료 데이터를 안전하고 효율적으로 관리할 수 있습니다. 환자의 의료 기록을 안전하게 저장하고, 의료 서비스의 효율성을 높일 수 있습니다.

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블록체인 기술의 한계

1. 확장성(Scalability): 블록체인 네트워크가 커지면 처리 속도가 느려지고, 거래 수수료가 높아지는 확장성 문제가 있습니다. 더 많은 사용자들이 블록체인을 활용하기 위해서는 확장성 문제를 극복해야 합니다.
2. 에너지 소모(Energy Consumption): 블록체인 네트워크는 거래를 검증하기 위해 많은 양의 에너지를 소모합니다. 블록체인 기술을 더욱 효율적으로 사용하기 위해서는 에너지 소모를 줄이는 방안이 필요합니다.
3. 보안성(Security): 블록체인 기술은 보안성이 뛰어납니다. 하지만 해킹이나 공격 위협에 취약할 수 있다는 점을 보완해야 합니다. 블록체인 네트워크를 최신 보안 기술로 보호하여 데이터의 안전성을 보장해야 합니다.

그래서 이런 블록체인의 한계인 확장성 등의 문제를 해결하기 위한 새로운 플랫폼들이 생겨나고 있습니다.

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블록체인 기술의 미래

블록체인 기술은 초기 단계라고 하기에는 이미 많은 분야에 적용 중이며, 이미  큰 시장을 이루고 있는데요. 블록체인 기술은 기존의 시스템을 혁신시키고, 새로운 비즈니스 모델을 창출하는 잠재력을 가지고 있습니다. 블록체인 기술의 미래는 다음과 같은 방향으로 발전할 것으로 예상합니다.

1. 확장성 개선: 블록체인 네트워크의 확장성을 개선하기 위한 연구가 진행 중입니다. 더 많은 사용자들이 블록체인을 활용할 수 있도록, 처리 속도와 거래 수수료 등의 문제를 해결할 것입니다.
2. 에너지 효율성 개선: 블록체인 네트워크의 에너지 효율성을 개선하기 위한 연구 역시 활발히 진행 중입니다. 에너지 소모를 줄임으로써 환경적 문제를 해결하고 더 효율적인 블록체인 시스템을 구축하려는 노력이 계속될 것입니다.
3. 보안성 강화: 블록체인 기술의 보안성은 이미 높지만, 보다 안전한 시스템을 위한 연구가 계속 진행될 것입니다. 보안 기술의 발전과 함께 블록체인 네트워크를 보다 안전하게 보호할 수 있는 방안을 모색할 것입니다.

블록체인 기술은 현재와 미래의 다양한 분야에서 사용되며, 그 중요성은 계속해서 증가할 것으로 기대됩니다. 이는 블록체인 기술에 대한 학습과 연구, 그리고 새로운 비즈니스 모델의 탄생을 이어나갈 것입니다. 블록체인 기술의 발전은 우리의 삶을 더욱 효율적이고 안전하게 만들고, 새로운 가능성을 여는데 큰 기여를 할 것입니다.