블록체인

블록체인의 등장

  • 2009년 비트코인이라는 암호화폐가 등장
  • 비트코인은 탈중앙화된 화폐
    • 탈 중앙화는 많은 지불 결제의 중개에 드는 비용을 줄일 수 있다.
    • 금융기관이 없어도 송금이 가능하다.
  • 블록체인의 역사 - 사이버 펑크 운동

P2P 네트워크

  • 비트코인은 탈중앙화된 장부로 이루어진다.
  • 블록체인은 P2P 네트워크를 통해 거래를 저장한다.
    • 클라이언트/서버는 계층을 두고 데이터를 전송하기 때문에 해킹을 당하면 연결된 모든 클라이언트에 영향이 간다
    • peer들은 각자 클라이언트/서버 역할을 한다.
  • 불가역성 : 한번 기록승인된 데이터는 수정과삭제가 불가능 하여야한다

디지털 서명

  • 부인방지
  • 개인키, 공개키
  • 보낼때 : 개인키로 암호화 후 공개키를 같이 전송하여서 받은 공개키로 복화화
  • 디지털 서명 : 송신자가 자신의 비밀키로 암호화한 메시지를 수신자가 송신자의 공용 키로 해독하는 과정
  • 디지털 서명을 통해 부인방지

작업증명

  • 블록 : 네트워크 안에서 발생하는 모든 트랜젝션을 저장한다.
  • 한 블록은 이전블록, 다음블록과 연결된다.
  • 비트코인은 2009년 부터의 모든 데이터가 저장되어 잇음
  • 해시 알고리즘
    • 주로 원본 값의 위변조 여부를 확인하는데 활용
    • 출력값으로 입력값을 유추할 수 없다.
    • 원본 값의 해시코드를 추출했을 때 저장된 해시코드와 동일하다면 내용이 위조되지 않음을 알 수 있다.
  • 블록의 구성
    • 블록
    • previous block에 이전 블록의 해시값을 저장
  • 트랜잭션의 해시저장 : 머클트리
  • 참여자가 모두 데이터의 무결성을 확인할 수 있어야한다.
  • 비트코인 채굴
    • 작업 증명
    • 가장 먼저 합의알고리즘을 푼 사람이 비트코인을 가져감
    • 매 2016 블록시마다 난이도를 계산
    • 답(Nonce)을 찾았으면 채굴 인센티브 : 12.5 BTC * 각 트랜잭션의 수수료
    • 각 Nonce는 블록에 저장되어 있기 때문에 모든 참여자가 확인할 수 있다.

비트코인의 이중지불 방지와 합의

  • 이중 지불 : 지불이 완전히 승인되기 전에 다른 지불을 진행하는 것
  • 비트코인은 승인에 시간이 걸리기 때문에 이중 지불이 가능하다.
  • 블록승인
    • 6승인 : 블록의 완전 승인은 6개의 블록이 더 생성되어야 한다.
    • 포크 : 이중 지불을 하면 블록의 분기가 발생한다.
    • 포크 시 블록 승인 : 먼저 6승인을 성공한 블록이 완전 승인됨.
  • 51프로 공격, 합의
  • 모든 참여자가 합의를 이룬 데이터를 저장하여야 한다.

블록체인이 신뢰받는 이유

  1. p2p network
  2. public key infrastructure
  3. hash algorithm
  4. consensus

스마트 컨트랙트

  • 이더리움의 등장 : 퍼블릭 블록체인
  • 스마트 컨트랙트
    • Nick Szabo가 처음으로 사용
    • 특정 계약을 스스로 수립, 검증, 이행하기 위한 컴퓨터 프로토콜
    • 계약의 보안, 비용을 감소하기 위한 방안
  • 프로그래머블 머니
  • 이더리움 : 2세대 블록체인
  • 활용 서비스
    • 토큰 서비스
    • 에스크로 서비스 : 스마트 컨트랙트를 통해서 에스크로 서비스가 없어질 수 있음
  • 스마트 컨트랙트를 보장하는 법 : 이더리움 가상 머신
    • 이더리움 스마트 컨트랙트 코드를 실행하고 처리
    • 모든 트랜잭션이 동기화 되어 실행되는 단일 글로벌 컴퓨터
    • 단일 글로벌 컴퓨터 : 한쪽 스마트 컨트럭트가 실행되면 모든 스마트 컨트럭트가 실행됨
    • 연결된 모든 노드가 동일한 상태를 유지한다.
  • 배포 및 실행
    • 이더리움 가상머신에서 트랜잭션생성까지 해준다.
  • 튜링 완전성과 가스

기업형 블록체인 비지니스 사례

  • R3 : 은행들이 모여 은행을 위한 블록체인 개발
    • 은행간 거래에 중앙화를 없애고 블록체인 방식을 활용
    • 중앙화에서 오는 중개비용과 해킹의 위험성을 낮춤
  • 공개형 블록체인의 한계
    1. 프라이버시
      • 이더리움 같은 플랫폼은 하나의 공유장부로 운영되어 모든 참여자가 정보를 볼 수 있음
      • 그객, 자산의 기밀성을 보호해야 하는 금융산업에서 공개적 데이터 검증 구조는 무리
    2. 트랜잭션 최종성
      • 기록된 트랜잭션의 발생 후 즉각적 확정이 필요
      • 현재의 블록체인은 트랜잭션 결정에 시간이 소오됨
    3. 식별 가능한 참여자
    4. 확장성
    5. 생산성과 통합
  • 공개형과 허가형의 차이

      공개형 허가형
    접근성 누구나 가능 허가를 받아야 가능
    속도 느림 빠름
    수수료 필수 거의없음
    탈중앙성 높음 낮음
    예시 비트코인,이더리움 hyperledger fabric
  • private blockchain
    • rinux foundation - hyperledger
  • 활용 범위
    • 블록체인방향

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