블록체인 기술이 어떻게 작동하는가? 초보자들을 위한 가이드

Blockchain technology

이 세상 거의 모든 사람들이 블록체인이 무엇인지에 대해 들어봤을 것이다. 그러나 블록체인이 어떻게 작동하는지에 대해 아는 사람들은 많지 않다. 이 기사에서는 블록체인이 마술이 아님을 보여주고 있다.

블록체인이란?

블록체인은 누구도 조작할 수 없는 일종의 일지라고 할 수 있다.

해시 함수

한 방에 있는 열 명의 사람들이 각자 별도의 화폐를 만들기로 했다고 가정하자. 이들은 자금이 어떻게 흘러가는지를 추적해야 하고 이 가운데 한 사람(편의상 로버트라고 부르기로 하자)이 모든 거래 내역을 장부에 기록하기로 결정했다고 치자.

Blockchain technology explained

그런데 이들 가운데 한 명(존이라고 부르기로 하자)이 돈을 훔쳤다고 하자. 이 사실을 은폐하기 위해 존은 장부상의 기록을 아래와 같이 조작했다고 치자.

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로버트는 누군가가 자신의 장부를 조작했음을 눈치챘다. 그는 이런 일을 방지하기 위해 뭔가를 하기로 결정했다.

그는 아래 표와 같은 수열과 문자열로 구성되어 있는 해시 함수(hash function)라는 프로그램을 찾아냈다.

Bitcoin Hash

여기서 해시는 해시 함수를 통해 만들어지는 일련의 숫자와 문자를 의미한다. 해시 함수는 수학적 함수로서 다양한 수열과 문자열을 이용해 이를 일정한 수의 문자열로 만든다. 이 문자열에서 아무리 미소한 변화라고 해도 이전과는 완전히 다른 해시를 만들어낸다.

개별 거래 기록이 완결된 후에 그는 해시를 삽입한다. 그러면 새로운 장부는 다음과 같은 모양이 될 것이다.

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존은 장부 기록을 다시 조작하려도 시도한다. 한밤중에 그는 장부를 몰래 열어보고 기록을 변경시킨 다음 새로운 해시를 만들어낸다.

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로버트는 누군가가 자신의 장부를 다시 조작했음을 눈치챈다. 그는 개별 거래에 대한 기록을 복잡하게 만들어야 한다고 생각한다. 그래서 매번 기록을 새로 넣을 때마다 해당 기록과 그 바로 전의 해시로부터 생성된 해시를 삽입한다. 그에 따라 개별 기록은 바로 전의 기록에 따라 결정되게 된다.

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이제 존이 거래 기록을 변경시키길 원할 경우 그 전에 있던 모든 해시를 변경시켜야 하게 됐다. 그럼에도 존은 돈을 훔치고자 하는 욕구가 너무 강해서 한밤중에 일어나 모든 해시를 다 변경하려고 이를 세기 시작했다.

논스

로버트는 그럼에도 쉽게 포기하려 들지 않는다. 그는 매번 기록을 입력할 때마다 새로운 숫자를 더하기로 했다. 이 숫자는 '논스(nonce)'라고 불리는 것으로 매번 해시가 '00'으로 끝나도록 한 것이다.

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이제 존은 숫자 조작을 하려면 매 줄마다 논스를 찾기 위해 몇 시간이고 시간을 허비해야 하게 됐다.

여기서 중요한 것은 사람들 뿐만 아니라 컴퓨터도 논스를 쉽게 파악하지 못한다는 점이다.

노드

나중에 로버트는 기록이 너무 많아서 장부를 이런 식으로 계속 유지할 수 없음을 깨닫게 된다. 그래서 그는 5천 건의 거래를 기록하고 이를 한 페이지 스프레드시트로 전환했다. 한편 메리는 이 모든 거래가 올바르게 기록되었는지 확인을 했다.

로버트는 전세계에 걸쳐 있는 5천 대가 넘는 컴퓨터에 스프레드시트 장부 기록을 분산시켰다. 이러한 컴퓨터를 노드(node)라고 부른다. 거래가 발생할 때마다 노드의 승인을 받아야 하며 각 노드는 그 유효성을 확인하는 방식인 것이다. 모든 노드가 거래를 확인한 후에는 일종의 전자 투표를 통해 그 진위 여부를 확인하게 된다. 그 이유는 일부 노드가 거래 유효성을 믿고 있는 한편 다른 노드는 사기성이 있다고 생각할 수 있기 때문이다.

여기서 노드는 컴퓨터를 가리킨다. 각 노드에는 디지털 원장 또는 블록체인의 사본이 들어 있다. 각 노드는 개별 거래의 유효성을 확인한다. 대다수의 노드가 해당 거래가 유효하다고 하면 이는 블록에 기록이 되는 것이다.

이제 존이 한 장부 항목을 변경하면 다른 모든 컴퓨터에는 원래의 해시가 있으므로 그러한 변경의 유효함을 인정하지 않게 되는 것이다.

블록

그러한 스프레드시트를 블록이라고 부르며, 전체 블록 군은 블록체인이라고 부른다. 모든 노드에는 블록체인의 사본이 들어 있게 된다. 블록이 승인된 특정 수의 거래에 도달하면 새로운 블록이 형성된다.

블록체인은 10 분마다 자동으로 업데이트된다. 이 과정은 마스터 또는 중앙 컴퓨터에 의해 통제되는 것이 아니라 모든 것이 분산형으로 이루어진다.

스프레드시트, 원장 또는 레지스트리가 업데이트 되자마자 더 이상 변경은 불가능하게 된다. 그런 이유로 인해 위조는 불가능하게 되는 것이다. 새 항목 만 추가가 가능하다. 레지스트리는 네트워크의 모든 컴퓨터에서 동시에 업데이트된다.

중요 포인트 :

  1. 블록체인은 거래 내역을 포함하는 일종의 일지 또는 스프레드시트이다.
  2. 각 거래는 해시를 만들어낸다.
  3. 해시는 숫자와 문자로 만들어진 스트링이다.
  4. 거래는 발생한 순서에 따라 입력된다. 여기서 순서는 매우 중요하다.
  5. 해시는 현재의 거래 자체 뿐만 아니라 바로 이전 거래의 해시에도 영향을 받는다.
  6. 거래 내역에서 작은 변화라도 완전히 새로운 해시를 만들어낸다.
  7. 노드는 거래가 해시로 인해 변화되지 않았는지를 알아보기 위해 검사를 한다.
  8. 거래가 대다수 노드에 의해 승인을 받았을 경우 이는 블록에 입력된다.
  9. 각 블록은 이전의 블록을 참조하며 이를 통해 블록체인을 만들게 된다.
  10. 블록체인은 블록체인의 사본이 기록된 다수의 컴퓨터에 퍼져 있기 때문에 그 효과성이 높은 것이다.
  11. 이러한 컴퓨터들을 노드라고 부른다.
  12. 블록체인은 매 10분마다 업데이트를 한다.

월렛, 디지털 서명, 프로토콜

로버트는 10명을 모아놓고 새로운 코인에 대해서 설명을 할 필요가 있다.

한편 존은 전체 그룹에 대해 자신의 잘못을 고백하고 용서를 빌었다.자신의 사과가 진심임을 입증하기 위해 그는 앤과 메리에게 자신의 코인을 돌려줬다.

이렇듯 모든 문제가 해소된 다음 로버트는 이런 일이 앞으로 다시는 절대로 일어날 수 없는 이유를 설명했다. 그는 모든 거래를 확인해줄 수 있는 디지털 서명이라는 것을 실행하기로 했다. 그러나 그 전에 그는 모든 참여자들에게 월렛을 나눠줬다.

월렛이 무엇인가?

월렛이란 18c177926650e5550973303c300e136f22673b74와 같이 일련의 숫자와 문자로 이루어진 스트링을 가리킨다. 이는 거래가 발생하면서 블록체인 상에 다양한 블록으로 나타나는 주소이다. 여기에는 누가 누구와 어떤 거래를 했는가 같은 구체적인 내역은 나타나지 않고 다면 월렛 번호만 나타난다. 개별 월렛의 주소는 또한 공공 키이기도 하다.

여기에 대해서는 "초보자를 위한 비트코인 월렛에 대한 모든 것" 기사 참조.

디지털 서명

거래를 실행하기 위해서 두 가지가 필요하다. 즉 첫 번째는 월렛으로 이는 주소와 개인 키로 구성되어 있다. 개인 키는 무작위 숫자로 되어 있는 스트링이지만 주소와는 달리 개인 키는 절대로 남에게 공개해서는 안 된다.

누군가가 다른 사람에게 코인을 보낼 때 거래 내역이 들어 있는 메시지에 개인 키로 서명을 해야 한다. 두 개의 키로 구성되어 있는 시스템은 암호화의 가장 중요한 핵심이다. 이 시스템은 비트코인이 생겨나기 훨씬 전부터 사용되던 것으로 1970년대에 처음 제시되었다.

메시지가 전송될 경우 이는 비트코인 네트워크 전체에 알려지게 된다. 그런 다음 노드 네트워크는 메시지 속에 들어 있는 거래가 유효한지 여부를 확인하기 위해 작업에 들어간다. 이 거래가 유효하다고 판명될 경우 이 거래는 블록에 들어가게 되며 그런 다음부터는 어떤 일이 있어도 변경될 수 없다.

Digital signature explained

암호화 키는 무엇인가?

암호화 키는 숫자와 번호의 조합으로 이뤄진 스트링이다. 암호화 키는 키 생성기 또는 키젠(keygen)을 통해 만들어진다. 이들 키 생성기는 키를 만드는데 고도의 수학 기법을 이용해서 소수(prime number)로 이루어진 숫자를 사용한다.

프로토콜

블록체인은 그 자체적으로 내재되어 있는 개별행동스펙(individual behavior specifications)이라는 방대한 분량의 규칙으로 구성되어 있다. 이러한 스펙은 프로토콜이라고도 불린다. 특정 프로토콜의 실행은 높은 보안성을 자랑하고 분산형, P2P 등 특성을 갖춘 블록체인을 만드는데 가장 중요한 역할을 담당한다.

블록체인 프로토콜은 그 자체가 자동으로 작동되고 아무도 통제하는 사람이 없음에도 네트워크가 원래 설계자들이 의도한 바에 따라 작동될 수 있도록 해준다. 다음은 블록체인에서 실행되는 프로토콜의 예이다.

  • 모든 해시 숫자에 대한 입력 정보는 항상 이전 블록의 해시 번호를 포함시켜야 한다.
  • 블록 채굴을 성공적으로 할 경우 주어지는 리워드는 매 21만 개의 블록이 완결될 때마다 절반으로 줄게(halving) 된다.
  • 한 블록을 채굴할 때 걸리는 시간을 10분 정도로 일정하게 하기 위해 채굴의 난이도는 매 2,016 블록마다 다시 계산이 된다.

작업증명(PoW)

블록에 거래 내역을 집어넣는 작업을 작업증명(proof of work)이라고 부르며 이는 채굴꾼(miner)이라고 부르는 특수한 노드들에 의해 수행된다.

작업증명은 서비스 요청자가 일정한 작업을 해야 하는 시스템으로서 많은 경우 컴퓨터의 프로세싱 시간을 의미한다. 작업증명을 만들어내는 일은 아주 낮은 확률의 무작위 프로세스로서 유효한 작업증명을 만들어내기 위해서는 상당한 정도의 시행착오를 겪어야 한다. 비트코인의 경우 해시가 작업증명의 역할을 한다.

채굴이란?

블록체인 상의 채굴꾼들은 작업증명 문제를 푸는 것으로써 블록을 생성해내는 노드를 가리킨다. 만약 채굴꾼이 전체 노드들의 컨센서스를 통해 승인을 받은 블록을 만들어낼 경우 그 채굴꾼은 코인을 리워드로 받게 된다. 2017년 10월 현재 비트코인 채굴꾼들은 블록당 12.5개의 비트코인을 리워드로 받고 있다.

리워드는 채굴꾼들이 하드웨어를 계속 가동시키는 유일한 인센티브가 아니다. 이들은 이에 더해서 비트코인 사용자들이 지불하는 거래 수수료도 받는다. 현재 비트코인 네트워크 상에서 엄청난 액수의 거래가 이뤄지고 있는데 그에 따라 거래 수수료도 크게 올라갔다. 수수료는 사용자들 입장에서 자발적인 것이지만 채굴꾼들은 거래 수수료가 높은 쪽으로 전송을 우선적으로 하고 있다. 따라서 높은 액수의 거래 수수료를 지불하길 원치 않을 경우 거래가 처리되는데 상당한 시간이 걸릴 수 있다.

여기에 대해서는 "비트코인 채굴이란 무엇인가?" 기사 참조.

중요 포인트 :

  1. 디지털 화폐를 소유하고 있다면 이를 보관하기 위해 당연히 디지털 월렛을 갖고 있어야 한다.
  2. 월렛은 블록체인 상의 주소이다,
  3. 월렛은 공공 키이다.
  4. 거래를 하고자 하는 개인은 자신의 개인 키로 서명이 된 거래가 담긴 메시지를 보내야 한다.
  5. 거래가 승인되기 전에 이는 보통 투표와는 매우 다른 특수한 전자방식으로 투표를 하는 모든 노드들로부터 확인이 되어야 한다.
  6. 거래는 특수 노드인 채굴꾼들에 의해 블록에 보관된다.
  7. 블록체인을 갖고 있는 네트워크에 존재하는 다수의 컴퓨터들을 노드라고 부른다.
  8. 채굴꾼들은 작업증명 생성을 위해 거래 내역을 블록에 보관한다.
  9. 채굴꾼들이 거래 블록을 성공적으로 완결한 경우 이들은 리워드를 받으며 이 액수는 현재 12.5 BTC에 달한다. 이들은 또 비트코인 사용자들이 지불하는 거래 수수로도 받게 된다.
  10. 블록체인 상에서 프로토콜이라는 이름의 블록체인 프로그램에 내재된 규칙에 근거한 인터랙션도 이뤄진다.
  11. 암호화 기술은 블록체인을 해킹하고자 하는 범죄자들을 막기 위해 반드시 필요한 요건이다.
  12. 암호화 키는 키 생성기 또는 키젠(keygen)으로 만들어진다.
  13. 키 생성기는 고도의 수학 기법을 이용해서 소수(prime number)로 이루어진 숫자를 사용한다.
  14. 블록에는 타임스탬프와 이전 블록에 대한 언급, 거래 내역, 블록이 블록체인에 올라가기 위해서 풀어야 할 계산 문제 등 정보가 포함되어 있다.
  15. 컨센서스에 도달하기 위해 분산형 노드 네트워크를 사용하면 블록체인에서 부정행위가 불가능에 가깝게 된다.

블록체인의 원리

분산형 데이터베이스

Distributed database explained

데이터베이스는 블록체인이며 블록체인의 각 노드는 블록체인 전체를 액세스하게 된다. 어떤 한 노드나 컴퓨터가 블록체인 상에 저장된 정보를 통제하지 못한다. 모든 노드는 블록체인 상의 기록을 확인해주는 기능을 한다. 이는 어떤 단일 중개기관이 이 모든 과정을 통제하지 않는 속에서 이뤄지는 것이다.

단 한 곳(또는 여러 곳)의 실패 포인트가 존재하는 것이 아니므로 이를 분산형 설계라고 하는 것이다. 블록체인의 붕괴를 가져올 단일 실패 포인트라는 것은 존재하지 않는다.

그러나 블록체인 전체는 프로그램에 내장되어 있는 특정 작동을 하는 분산형 네트워크이므로 블록체인의 노드는 논리적으로 따져보면 중앙집중화 되어 있다고 말할 수 있다.

P2P 전송

Peer-to-peer transmission explained

위 첫 번째 원리에 따라 커뮤니케이션은 중앙 노드를 통해서 이뤄지는 것이 아니라 언제나 동료 사용자들 사이에서 이루어지는 것이다. 블록체인 상에서 이뤄지는 상황에 대한 정보는 각 노드에 저장되고 그 다음에 주변 노드로 전달된다. 이런 방식을 통해 정보는 네트워크 전체로 퍼지게 되는 것이다.

투명성과 익명성

블록체인을 검토하는 누구든지 모든 거래 내역과 해시를 들여다 볼 수 있다. 블록체인을 사용하는 누군가가 익명성을 원할 경우 그럴 수 있고 자신의 신분 정보를 다른 사람들에게 노출하길 원할 경우도 그럴 수 있다. 어떤 경우에든지 블록체인 상에서 볼 수 있는 것은 블록체인 주소들 간의 거래 기록일 뿐이다.

기록

Records

거래 내역이 블록체인 상에 기록이 되면 블록체인은 업데이트 되고 그런 다음 이 거래 내역에 대한 기록을 변경시키는 것은 불가능하게 된다. 이는 이 특정 거래 기록이 이에 앞선 다른 기록들과 연계가 되기 때문에 그렇다. 블록체인 기록은 영구적인 것이며 이는 순차적으로 기록되며 다른 모든 노드에서 열람이 가능하다. 위의 그림은 비트코인 블록체인 상에서의 내역 일부를 보여준다.

네트워크를 끄는 것이 불가능한 이유는?

수많은 노드들이 전세계에 걸쳐 있기 때문에 개인 한 명 또는 단일 조직이 이를 모두 컨트롤하는 것은 거의 불가능하다고 할 수 있다.

블록을 위조하는 것이 불가능한 이유는?

블록을 위조하는 것이 거의 불가능한 이유는 블록의 유효성과 블록체인에의 편입이 노드들 간의 전자방식 컨센서스에 달려 있기 때문이다. 이러한 노드는 전세계에 걸쳐 수천 개가 존재하며 그에 따라 네트워크를 해킹하는 것은 엄청난 컴퓨팅 파워를 요하는 것이므로 불가능하다고 그러는 것이다.

블록체인을 정상적 데이터베이스로 사용할 수 있는가?

예를 들어 3GB 크기의 파일을 액세스나 파일메이커, MySQL 등에서 사용하는 것과 유사한 방법으로 블록체인에 저장할 수 있는가? 이는 그렇게 추천할만한 방법은 아니다. 대부분의 블록체인은 이런 유형의 설계에는 적합하지 않으며 이에 필요한 충분한 용량을 갖고 있지 않다.

전통적인 온라인 데이터베이스는 많은 경우 클라이언트-서버 네트워크 설계를 사용한다. 이는 액세스 권한을 갖고 있는 사용자가 데이터베이스에 저장되어 있는 입력내용을 변경할 수는 있지만 전체적인 컨트롤은 어드민이 책임을 갖고 있음을 의미한다. 그런 한편 블록체인 데이터베이스의 경우 모든 사용자들이 모든 입력내용을 유지, 계산, 업데이트 하는 책임을 지고 있다. 모든 개별 노드들은 함께 힘을 합쳐 다 같은 결론에 도달할 수 있도록 하는 책임을 갖는다.

블록체인 설계는 또한 각 노드가 독립적으로 작동하고 각자의 작업 결과를 네트워크 내의 다른 노드들의 작업 결과와 비교를 할 수 있도록 되어 있음을 의미한다. 따라서 컨센서스에 도달하는 데는 상당한 시간이 걸린다. 그런 이유 때문에 블록체인 네트워크는 전통적 디지털 거래 기술에 비해 속도가 상당히 느린 것으로 알려져 있다.

그러나 블록체인 기술을 통해 데이터베이스를 만드는 실험이 진행 중에 있으며 BigchainDB가 그러한 실험을 진행하는 최초의 회사이다. 이 데이터베이스 개발자들은 엔터프라이즈 등급의 분산형 데이터베이스 위에 자신들이 개발한 기술을 얹고 분산형, 불역성(immutability), 자산 등록 및 이전 능력이라는 블록체인의 3개 핵심 특징을 추가했다. 이들의 창조물이 얼마나 유용할지는 아직 입증되지 않았다.

중요 포인트 :

  1. 블록체인은 참여 노드들 사이에 데이터가 분산되어 있는 데이터베이스이다.
  2. 블록체인 상에서 어느 한 노드(또는 여러 노드)가 컨트롤을 하고 있지 않다.
  3. 모든 노드들은 거래 내역을 확인하는 기능을 담당한다.
  4. 블록체인 상에서 모든 거래는 P2P 방식이다.
  5. 블록체인을 사용하는 모든 사람들은 원할 경우 익명성을 유지할 수 있다.
  6. 블록체인 상에서 발생하는 모든 거래는 여기에 기록되며 네트워크를 사용하는 누군가의 거래 내역은 익명을 유지하긴 하지만 공적으로 누구든지 열람할 수 있고 투명하다.
  7. 거래가 블록체인 상에서 기록되면 블록체인은 업데이트 되고 이 거래 내역은 절대로 변경될 수 없다.
  8. 블록체인 상에서 어느 개인이나 조직도 이를 꺼버릴 수 없다.
  9. 블록체인은 정치적으로나 설계상으로 분산형을 유지하고 있지만 그럼에도 논리적으로 중앙집중화 되어 있다.

블록체인의 사용 유형

아래에서는 블록체인을 사용하는 다양한 어플리케이션에 대해서 설명하고자 한다. 우리는 때로 스마트 계약(smart contract)이라는 표현을 사용하곤 한다. 여기서 이 용어의 개념을 정의해보기로 하자.

블록체인은 스마트 계약을 만드는데 이상적인 방법이다.

그렇다면 스마트 계약이란 무엇인가?

스마트 계약은 전통적 계약과 마찬가지로 특정한 합의 내용에 대한 규정과 위반시 처벌 내역을 정하고 있다. 그러나 스마트 계약은 그러한 의무를 자동적으로 집행한다는 점에서 차이점이 있다. 계약은 코드로 되어 있어서 특정 조항을 이행하는지 여부를 자동적으로 판단할 수 있다.

1. 보증 클레임

많은 경우 보증 클레임 합의는 클레임을 하는 사람 입장에서 비용이 많이 들고 시간도 많이 걸리며 여러 가지로 골치가 아플 수가 있다. 블록체인 기반의 스마트 계약을 실행할 경우 이를 매우 수월하게 할 수도 있다.

과거에 클레임을 걸 때 모든 확인은 사람이 해야 했으므로 시간이 많이 걸리고 중도에 실수도 많이 저질러졌다. 그러나 블록체인을 통해 이 과정을 거칠 경우 모든 것이 자동으로 가능하고 모든 요건이 충족되었는지를 확인하는 것도 전혀 사람 손을 거칠 필요가 없게 된다. 모든 요건이 충족됐다고 판단되면 클레임 지불도 자동으로 이뤄진다. 이 모든 것은 사람의 손을 전혀 거치지 않고도 가능하다.

딜로이트가 개발한 한 가지 솔루션은 영수증에 QR 코드를 넣는 것이다. QR 코드는 아이템, 일련번호, 구매일자 등 구매와 관련된 모든 정보를 담고 있다. 이를 통해서 QR 코드는 페이스북 메신저 상에서 '보증 봇(warranty bot)'을 어떻게 찾아야 하는지에 대한 요령도 담을 수 있다. 사용자는 그런 다음 영수증 사진을 봇에 보내고 엔진은 QR 코드를 풀어서 블록체인 상의 모든 제품 정보를 파악할 수 있게 된다.

2. 파생상품

파생상품은 증권거래소에서 거래되며 자산의 가치와 관련되어 있다. 주식 거래에 있어서의 스마트 계약은 파생상품 거래 단순화와 자동화를 통해 거래 비용을 줄이는 등 현재의 증권 거래 관행을 혁명적으로 뒤바꿀 수 있다. 이에 따라 결제는 현행 3영업일에서 단 몇 초 만에 가능하게 된다. 스마트 계약을 통해서 P2P 거래는 일반적인 관행이 되고 증권 거래 방식을 근본적으로 변화시킬 수 있다. 바클레이즈(Barclays)와 다른 기업들은 이미 스마트 계약을 통해 파생상품 거래를 하는 방식을 시험했으나 은행들이 그 시행 과정에 참여하지 않으면 기술의 작동이 어렵다는 결론을 내렸다.

3. 보험금 클레임

스마트 계약을 통해 특정 보험관련 상황의 일부 기준이 확립될 수 있다. 이론적으로 보면 블록체인 기술의 실행을 통해 고객들은 보험금 클레임을 온라인으로 신청하고 신청 즉시 자동으로 보험금을 받을 수 있게 될 것이라 한다. 물론 이는 고객이 모든 보험금 청구 요건을 충족시켰을 경우에 한한다. 프랑스의 보험회사 AXA는 블록체인 기술을 활용한 보험 서비스를 제공한 최초의 보험회사이다. 이 회사는 최근 보험금을 스마트 계약을 통해 자동으로 지급하는 항공기 연발착 보험을 제공하기 시작했다. 다른 보험회사들도 머지않아 이를 도입할 것으로 예상된다.

4. 신분 확인

오늘날 신분 확인에 들어가는 노력과 시간은 너무 많다. 블록체인의 분산형 특징을 이용해서 온라인 신분 확인은 지금보다 훨씬 더 빨라질 수 있다. 한 곳에 저장되어 있는 온라인 신분확인 데이터는 블록체인 스마트 계약 기술을 사용하게 되면 더 이상 필요 없게 된다. 컴퓨터 해커들은 약점을 발견하고 공격을 할 대상이 없어지게 된다. 데이터 저장은 블록체인으로 뒷받침될 경우 아무도 공격할 수 없고 조작도 할 수 없게 된다. 전세계에 걸쳐 블록체인은 신분확인 분야에서 눈부신 진척을 보이고 있다.

스위스의 추크(Zug)에서는 주민들의 전자 신분 확인을 위해 분산형 어플리케이션(DAPP)을 활용하고 있다. 또 다른 신분확인용 DAPP 사업자는 에스토니아의 오라클라이즈(Oraclize)이다. 이는 신분확인 분야에서 상당히 중요한 의미를 갖는다. 톰슨 로이터(Thomson Reuters)는 이더리움을 이용하여 또 다른 신분확인용 DAPP을 개발하고 있다.

5. 사물인터넷(IoT)

사물인터넷(IoT)은 물적 기기나 차량, 기타 아이템에 소프트웨어, 액추에이터, 센서, 네트워크 커넥티비티 등을 내장시킨 인터넷 연결 네트워크를 가리킨다. 이 모든 기능은 기기들이 데이터를 수집하고 서로 교환할 수 있도록 해준다. 블록체인과 스마트 계약은 IoT에 이상적인 기술이다.

기기에 딸린 스마트 계약 관련 프로젝트는 앞으로 급속하게 증가할 전망이다. 세계 최대의 IT 리서치 회사인 가트너는 2020년에 가서 최소한 200억개에 달하는 기기들이 인터넷 연계 IoT 기기가 될 것이라고 예측한 바 있다. 이들 기기는 이더리움의 스마트 계약을 이용하고 있다. 예를 들어 현재 이더리움 라이트벌브(Ethereum Lightbulb)나 전기차 충전 목적의 이더리움 블록차지(Ethereum Blockcharge), 약품 안전과 관련하여 누구도 열지 못하도록 만든 크립토 실(CryptoSeal) 등이 존재한다.

블록체인은 해킹 방지 용도를 포함하여 IoT 기기 도입에서 매우 중요한 역할을 할 것으로 기대된다. 블록체인은 분산형 컨트롤 용도로 만들어졌으므로 이는 IoT의 급속한 성장을 충분히 따라잡을 수 있을 정도로 확장성이 높아야 한다. 더구나 블록체인의 데이터 조작 방지 기능은 오류 정보를 전송함으로써 집이나 공장, 교통시스템에 장애를 초래할 수 있는 해킹 목적의 기기도 방지하는데 도움을 줄 수 있다.

6. 파일 보관 및 파일 저장

구글 드라이브(Google Drive)나 드롭박스(Dropbox)는 중앙집중적인 방식을 통해 문서파일 보관 기술을 개발해왔다. 중앙집중 방식의 사이트는 항상 해킹 공격에 노출될 수밖에 없다. 블록체인과 스마트 계약은 그러한 리스크를 줄이는데 상당히 중요한 역할을 할 수 있다.

실제로 그러한 목적으로 개발을 진행 중인 블록체인 프로젝트들이 많이 있다. 그러나 블록체인 자체에는 충분한 저장공간이 없다는 사실을 명심해야 하며 다만 스토리(Storj), 시아(Sia) 이더리움 스웜(Ethereum Swarm) 등 분산형 클라우드 저장 솔루션이 존재하고 있다. 사용자 입장에서 이러한 분산형 저장 서비스는 다른 클라우드 저장 서비스와 거의 동일하게 작용한다. 다만 차이라고 한다면 컨텐츠가 데이터센터를 통하지 않고 익명의 사용자 컴퓨터들을 통해서 호스팅 된다는 점이다.

7. 지적재산권 보호

블록체인을 통한 파일 보관은 전에 비해 훨씬 높은 수준의 지적재산권 보호를 제공한다. 블록체인 기술에 기반한 어스크라이브(Ascribe)라고 불리는 어플리케이션은 이미 그러한 보호 서비스를 제공하고 있다.

8. 범죄

범죄자들은 불법적 행위를 통해 얻은 돈을 숨기거나 위장하기 위해 온갖 방법을 동원할 것이다. 현재 이들이 동원하는 방법은 가짜 은행계좌나 도박, 해외유령회사 등을 통해 것들이다. 암호화폐 거래를 둘러싼 상당히 많은 우려가 제기되고 있다. 그러나 거래 상대 및 관련 정보나 거래 내역, 법 집행 같은 모든 규제관련 요소들은 암호화폐 시스템 내에 존재한다.

블록체인 기술이 점차 주류가 되어감에 따라 블록체인과 스마트 계약은 어떠한 자금세탁 시도도 저지하고 추적할 수 있는 능력을 갖게 될 수 있을 것이다.

9. 소셜미디어

현재 소셜미디어 회사들은 사용자들의 개인정보를 아무런 제약 없이 사용할 수 있고 그럼으로써 수십 수백억 달러에 달하는 막대한 수익을 거둬들이고 있다. 블록체인 스마트 계약 기술을 이용하면 소셜미디어 사용자들은 자신들이 원할 경우 개인정보를 판매할 수 있게 될 것이다. 그러한 방법은 MIT에서 실험 중에 있다. 이 OPENPDS/SA 프로젝트의 목적은 데이터 소유자가 블록체인 기술을 통해 자신의 개인정보 보호의 정도를 마음대로 조정할 수 있도록 한다는 것이다.

10. 선거와 여론조사에서 스마트 계약의 사용

스마트 계약을 통해 선거와 여론조사는 상당히 개선될 수 있다. 이미 이 분야의 앱은 블록체인 보팅머신(Blockchain Voting Machine), 팔로우마이보트(Follow My Vote), TIVI 등 다양하게 존재하고 있다. 이 모든 시도는 조작을 방지하고 투표자 신분을 익명으로 하여 보호하면서도 그 결과의 투명성을 크게 높인다는 목적으로 이루어지고 있다. 그러나 분산형 투표가 광범위하게 시행되려면 아직도 갈 길이 멀긴 하다.

한계와 약점

모든 블록체인 네트워크는 그 속에 활성 사용자들이 얼마나 되는가에 따라 그 신뢰성이 결정된다. 블록체인의 신뢰성을 최대한으로 높이기 위해서는 광범위한 노드의 존재가 절대적인 필요조건이다.

더구나 현재로서 비자나 마스터카드 같은 거대한 신용카드 발행회사에서 진행하는 방대한 분량의 거래를 처리할 수 있는 블록체인 네트워크는 아직 없다. 2017년 현재 블록체인은 기존의 금융서비스 업계 거대회사들을 대체할 수 있으려면 아직도 갈 길이 멀다고 할 수 있다.

더구나 적어도 이론적으로는 어떤 블록체인 네트워크를 단일 또는 소수의 사업자들이 컨트롤을 하게 되는 가능성도 없지 않다. 만약 단일 사업자가 네트워크 노드들 중 대부분을 컨트롤 하게 될 경우 이는 더 이상 분산형이라고 부를 수 없게 될 것이다.

블록체인 투자 분위기

2017년에 비트코인 가격이 두 차례에 걸쳐 5,000 달러를 넘어섬에 따라 암호화폐와 블록체인 기술에 대한 투자 전망에 대해 지금만큼 분위기가 고조된 적이 한 번도 없다. 일반 대중들과 규제당국은 이들 기술의 이점에 대해 점차 인식을 하고 있는 한편 그에 따른 부작용은 과소평가 하는 경향이 생기고 있다. 또한 수많은 기업들이 암호화폐와 블록체인에 대해 투자를 하고 있으며 심지어 IBM 같은 기업들도 직원들의 시간과 에너지를 이 분야 연구에 투여하고 있을 정도로 분위기가 무르익고 있다.

다수의 기업들은 직원 충성심을 높이고 새로운 수입원을 만들기 위해 신용카드를 발행하고 있다. 삼성은 최근 블록코(Blocko)와 손을 잡고 블록체인 기반의 높은 보안성을 갖춘 신용카드 거래를 할 수 있는 서비스를 제공하려 하고 있다. 삼성은 디지털 신분과 디지털 화폐, 디지털 페이먼트를 통해 새로운 비즈니스를 개발한다는 방침이다.

언론 보도에 따르면 2017년 10월 현재 2017년 한 해 동안에만 42건의 블록체인 및 암호화폐 지분투자 거래 건이 발생한 것으로 나타났다. 이 가운데 가장 활발한 투자를 하는 회사는 일본의 SBI 홀딩으로서 현재 8개 블록체인 사업체들에 지분 투자를 한 바 있다. 한편 디지털 거대 회사인 구글은 투자액 기준으로 2위로서 비트코인 월렛 회사인 블록체인과 리플(Ripple)에 지분 투자를 했다. 리플은 블록체인 기반 송금시스템을 구축하고 있는 회사이다.