[어피셜T] 블록체인에 관하여

#블록체인 #다소어려울수있음

안녕하세요 전국 최초 대학생 연합 블록체인 학회 

크립토펙터 회장 어경훈입니다.

이번 글은 간단한 제 대학생활 소개 및 블록체인에 관한 글입니다.

(앞쪽 살짝 자랑주의)

(p.s lacri 님이 쓰신 글 읽고 삘받아서 씁니당

https://orbi.kr/00031081163)

기사원문 : https://www.sedaily.com/NewsView/1ONIHIAY07 

2017년, 성균관대학교에서 컴퓨터와 수학교육과를 복수전공 하던 중,

암호학을 공부하며 블록체인에 흥미를 느꼈습니다. 

블록체인 기술이 수학과 암호학을 통해 움직이기에 

오랜 기간 이를 공부해 온 저와 잘 들어맞았기 때문입니다. 

블록체인에 대해 깊게 공부해보고 싶었던 저는 

온갖 대학생 커뮤니티를 검색해보고 

전국 대학교들에 수소문을 해 보았는데도 

블록체인 관련 동아리 혹은 학회를 찾을 수가 없었습니다. 

그래서 저는 2017년 8월, 전국 최초로 

대학생 연합 블록체인 학회 '크립토펙터'를 만들어 

초대 회장을 맡았습니다. 크립토펙터 회장으로서 

학회 운영에 필요한 재정적 지원을 받기 위하여 

당시 빗썸이라는 우리나라 1위 암호화폐 거래소와 

파트너쉽 계약을 체결해 지원금을 받고, 

거래소 QA 업무 프로젝트를 담당했습니다. 

대학생활을 하면서 제게 가장 충격적이었던 것은 교육봉사 중 

만난 고등학생들이 어린 나이에 잘 모르고 오로지 투기성으로 

코인 투자를 진행하고 있다는 점이었습니다. 이는 마치 사이버 상에서 

이루어지는 불법 스포츠 도박과 다를 바가 없었습니다. 

사범대학에 다니는 학생으로서 이런 현상을 묵과할 수 없었고 

사람들이 블록체인·암호화폐에 대한 기본 개념에 대해 

잘 알지도 못한 채 투기를 하는 이 사회 현상을 바로 잡고 싶었습니다. 

이러한 계획의 일환으로 저는 각종 뉴스기사나 

SBS 그것이 알고싶다

SBS 김어준의 블랙하우스

KBS 명견만리등 공중파 방송에 출연하여 올바른 

블록체인 개념과 비트코인의 투자 위험성에 대해 인터뷰 하였습니다.

그리고 학회 내에서 

고등학생들에게 블록체인 교육을 해주는 팀을 별도로 결성하여 

한국 디지털미디어고, 경기 외고, 서울 금융고, 성균관대 전교생 

대상등 강연을 꾸준히 진행하였습니다. 

또한 저는 "S대생 블록체인연구회 비트코인 환율 투자 입문서" 라는

책을 집필하여 비트코인에 대한 전반적인 이해 없이 거래했을 때 

얼마나 위험한지, 도박처럼 암호화폐에 접근하는 방식에 대해 비판했습니다. 

그리고 "제대로 배우는 비트코인과 블록체인" 이라는 도서의 번역 

작업을 진행하여 독자들에게 비트코인과 블록체인에 대한 

올바른 이해에 도움을 주었습니다.

여기까지 본격적인 블록체인에 관한 글을 쓰기 전 

대학시절 활동한 블록체인 학회활동에 대해 간단히 적었고,

이제부터 블록체인에만 초점을 맞춰 써보겠습니다.

먼저, 블록체인은 어떠한 의미와 가치를 지니고 있는지, 

탄생 배경과 개념은 무엇인지, 특징은 무엇인지

그리고 블록체인의 기술적인 기반은 

어떻게 형성되어 있는지를 좀 더 자세하게 이야기 해보겠습니다.

혁명,

저는 방금 ‘혁명’이라는 워딩을 사용했습니다. 

자연스럽게 떠오르는 키워드가 있죠? 

4차 산업혁명. 정말 많이들 들어 보셨을 겁니다. 

먼저, 산업혁명이란 뭘까요? 

1차 산업혁명의 키워드는 증기기관입니다. 

그 덕에, 공업이 발달하고 사회적으로 

프롤레타리아라고 부르는 노동 계급이 탄생했죠. 

2차 산업혁명의 키워드는 전기입니다. 

전화기, 자동차, 비행기, 라디오, 텔레비전. 2차 산업혁명 

덕에 시대와 지역을 관통하는 대중 문화가 탄생했습니다. 

3차 산업혁명의 키워드는 인터넷입니다. 

아시다시피, 인터넷의 발달은 우리 사회의 

양상을 송두리째 뒤바꾸어 놓았습니다.

마찬가지입니다. 기술 발전이 아니라, 

산업 ‘혁명’이 되기 위해서는 산업적, 경제적, 사회적으로 

큰 변화의 물결이 뒤따라야 합니다. 

그리고 블록체인이 4차 산업혁명의 한 물결 중 

하나로 주목받고 있는 이유도 같습니다. 

블록체인에는 분명 우리 사회를 바꿀 힘이, 

그 내재적 가치가 잠들어 있기 때문입니다.

많은 분들은 블록체인 하면 

먼저 비트코인이나 이더리움과 같이 사회적으로 

큰 이슈가 되고 있는 암호화폐를 떠올리실 겁니다.

어쩔 수 없이 당연한 현상입니다. 

그렇다면 과연 블록체인이란 무엇인지를 알아보겠습니다.

블록체인이 처음 등장한 건, 약 10년 전 미국의 서브프라임 모기지 

사태에 의해 전세계적으로 세계금융위기가 발생했을 때였습니다. 

서브프라임 모기지 사태를 아주 간략하게 요약하자면, 

미국 정부가 경기 부양을 위해 금리를 내리고 양적완화를 실시합니다. 

다시 말해 정부 차원에서 화폐를 많이 ‘찍어’ 내서 

시중에 유통되는 화폐량을 늘리기 위해 노력한 것입니다. 

그러나 이 정책은 대규모의 부실대출로 이어져 

은행이 파산하고, 고용이 침체되고, 투자가 감소하는, 

세계적인 파국으로 치닫게 됩니다. 당연한 이야기지만, 

몇몇 사람들은 정부의 경제 지침에 대한 신뢰를 잃기 시작했습니다. 

그리고 경제 위기의 여파가 지속되던 2009년 1월, 

한 사람이 이제껏 듣도 보도 못한 이론을 담은 논문과 함께 

등장합니다. 그의 이름은 ‘사토시 나카모토’로 알려져 있습니다. 

언뜻 들어보면 일본 이름 같지만, 

아쉽게도 그가 정말 일본인인지의 여부는 알 수 없습니다.

왜냐하면 ‘사토시 나카모토’는 그가 내세운 필명에 불과했거든요. 

남자인지 여자인지, 청년인지 노인인지, 일본인인지 미국인인지, 

그에 대해 밝혀진 것은 아무것도 없습니다. 

단지 그가 논문에 밝힌 필명, 사토시 나카모토가 전부입니다.

사토시는 그의 논문에서 이렇게 밝힙니다. 

“인터넷에 기반한 상거래는 …(중략)… 

전적으로 제 3자인 금융 기관에 의존해 왔다.

 이 시스템은 대다수의 거래에 충분히 잘 동작하지만, 

여전히 신뢰 기반 모델의 태생적 약점을 극복하지 못한다”

그가 말한 신뢰 기반 모델의 약점이란 바로 다음과 같은 점들입니다. 

단일화된 제 3자가 모든 금융 거래를 결정하고 검증한다면,

1. 거래 비용(수수료)가 높아지며, 

2. 분쟁 시마다 중재의 책임이 발생하며, 

3. 위ㆍ변조에 치명적일 수 있다는 것이었습니다. 

요약하자면 신뢰의 문제입니다. 

사토시 나카모토의 생각도 우리와 같았습니다.

“중앙에서 관리하는게 아닌 네트워크의 참여자가 

직접 검증자가 되어, 위ㆍ변조할 수 없는 거래 장부를 만들자.”

그리고 이것이 최초의 블록체인이 탄생한 순간입니다. 

이름하여, 여러분들이 많이 들어보셨을 ‘비트코인’입니다. 

사토시 나카모토는 최초 비트코인의 창시자입니다.

블록체인이 왜 이름이 블록체인이고, 

구체적으로 어떻게 구성되는지에 관한 자세한 설명, 

그리고 기술적인 설명은 조금 뒤에 알아보도록 하구요, 

지금은 이렇게 다수의 사람들이 검증자가 되어 위조할 수 없는 

거래 장부로서의 블록체인이 지니는 특징을 잠시 짚어 볼까 합니다.

우선, 블록체인의 가장 큰 철학이자 가치는 투명성입니다. 

우리 모두가 증인이 되어 거래를 감시하고, 검증합니다. 따라서 

공개적인 블록체인에서는 누구도 비밀스럽게 행동할 수 없습니다. 

그래서 투명성이 블록체인의 첫 번째 특징이 되겠습니다.

두 번째는 무결성입니다. 

무결성이라 함은, 누구도 우리의 거래 내역을 위조하거나, 

변조할 수 없다는 이야기입니다. 보시다시피 증인이 여럿이기 때문에, 

과거의 거래 내역을 조작하기 위해서는 이론적으로 

절반 이상의 증인을 모두 해킹해야 합니다. 그것도 짧은 시간 내로 말입니다. 

왜 짧은 시간 내로 해킹해야만 하는지에 관해서도 

뒤에 설명드리도록 하겠습니다. 

어쨋든 네트워크 참여자의 절반 이상을 순식간에 포착하여 해킹하는 건 

양자컴퓨터가 발명되지 않는 이상 불가능합니다. 

또한 이론적으로 가능하다 하더라도 작업에 드는 비용과 리소스가 

위조를 통해 얻을 수 있는 이익보다 현저히 크기 때문에 

위조를 할 동기 또한 없습니다. 

이처럼, 블록체인은 무결성을 띄게 됩니다.

마지막으로 블록체인은 민주주의라는 큰 의의를 지닙니다. 

개개인이 주체가 되어 의사결정에 참여하는 것은 

민주주의의 핵심 가치이자 골자입니다. 

누군가에게 신뢰를 내맡기고 대리인을 내세우는 것이 아니라, 

누구든 프로세스의 검증자가 될 수 있다는 블록체인의 모델은 

기존의 중앙 집권적 시스템보다 훨씬 직접민주주의에 가깝습니다. 

이처럼 블록체인은 투명성과 무결성, 민주성이라는 

큰 철학적 가치를 무기삼아 탄생한, 새로운 시도이자 도약이었습니다.

지금부턴 블록체인의 기술적 기반에 대한 설명을 해보겠습니다. 

블록체인이 일단 다수의 사람들에 의한 검증이 이루어지는 

네트워크라는 개괄적인 아이디어는 알았는데, 구체적으로 어떻게 

돌아가는지 잘 이해가 되지 않는다는 분들은 매우 정상입니다. 

왜냐하면 그것이 바로 이제부터 설명드릴 내용이니까요. 

쉬운 이해를 위해 최초의 블록체인, 

비트코인 블록체인을 기준으로 설명해 보도록 하겠습니다.

우선 가장 기초가 되는 용어부터 정의해 보겠습니다. 

네트워크에 참여하는 개인들, 저와 여러분과 같은 존재를, 

블록체인에서는 ‘노드’라고 부릅니다. 네트워킹을 공부해보신 분이라면 

익숙한 용어일 겁니다. 우리 같은 인간들이 직접 인터넷에 연결되어 

네트워크 상의 거래를 검증할 수는 없잖아요? 

따라서 블록체인의 노드는 일반적으로 컴퓨터와 같이 

연산 능력을 지닌 기기들입니다. 이 노드들에게는 ‘주소’가 주어집니다. 

주소는 원하는 만큼 다양하게 생성할 수 있습니다. 

즉, 저는 제 컴퓨터를 블록체인의 노드로 만들고, 

제 마음대로 주소를 생성할 수 있습니다. 이 주소는 현실에서의 

주소와 비슷한 역할을 합니다. 나에게 편지나 돈을 보내고 싶으면 

이쪽으로 넣어! 라는 표시와 같은 겁니다.

자, 이제 네트워크 상에서 노드들이 자신의 한 주소에서 

다른 노드의 주소로 데이터를 전송하기 시작합니다. 

우리는 이 전송 내역들을 ‘트랜잭션’이라고 부릅니다. (그림에서 선)

이를테면 [종로구 성균관로가 고양시 덕양구에게 ‘1000원’을 보냈다]

와 같이 주소 간의 데이터 또는 거래 내역을 데이터화 시키는 것입니다. 

이 트랜잭션들은 네트워크에 참여하는 다른 노드들에게 

공개적으로 공표됩니다. 

즉 모든 노드는 해당 거래내용을 인지하게 되는 것이죠. 

구체적으로 어떻게 거래가 인증되는지는 다음 파트에서 

설명하도록 하겠습니다. 이렇게 모인 거래 내역들, 

즉 트랜잭션들은 네트워크 상에 사방팔방 흩어져 있게 됩니다. 

그리고 이들을 묶어서 하나의 ‘역사’로 기록하는 것이 바로 

블록체인에서의 ‘블록’입니다. 더 쉬운 예시를 들어보겠습니다. 

혹시 아침에 등교할 때 버스 타고 하시는 분 계신가요?

트랜잭션이 버스 승객이라면, 블록은 버스입니다. 

노드들은 서로 경쟁하며 승리한 노드가 새 블록을 생성하게 됩니다. 

‘블록’이라는 버스는 약 10분에 한번 꼴로 도착하고, 

이렇게 도착한 버스에 트랜잭션들이 탑승하고,

다음 버스가 도착하면 이전 버스는 출발합니다. 

그리고, 떠나간 버스는 ‘역사’가 됩니다.

웬만해서는 바뀌거나 위조당하지 않는 거래의 역사가 되는 것입니다. 

네트워크에 참여하는 노드들은, 완성된 ‘블록’들을 각자의 저장공간에 

보관합니다. 이로써, 네트워크는 별도의 중앙적 저장 공간 없이도 

순수하게 노드들로 인해 구성될 수 있게 됩니다. 

모든 노드가 동일한 정보를 저장하는 백업 데이터베이스가 되는 셈입니다. 

이처럼 블록과 블록이 이어지며 역사로 저장되는 것이 

블록체인의 기본적인 작동 방식이고, 

블록끼리 사슬처럼 연결이 되어 있다는 뜻에서 

‘블록체인’이라는 이름이 붙여지게 된 것입니다.

그러나 가장 중요한 작업이 남았습니다. 

바로 노드들에 의한 검증 과정입니다. 새로운 블록이 생성되면, 

트랜잭션들이 블록에 탑승하고 나서, 

노드들은 블록에 대한 검증을 실시합니다. 

이 트랜잭션을 수행하면 예전의 상태와 맞아떨어지는지, 

해당 블록은 이전 블록과 모순되지 않는지, 

해당 블록이 트랜잭션을 모두 잘 포함하고 있는지의 여부를 말입니다.

노드들이 블록을 어떻게 검증하는지 알기 위해서는 

‘해시’에 대한 이해가 필요합니다. 쉽게 말해, 해시는 데이터의 값에 

임의의 데이터를 삽입하여 도출된 값을 비교함으로써, 

현재 값의 데이터의 무결성을 입증하는 방법입니다. 

여기에 셰익스피어의 <율리우스 시저>의 

플라이비우스의 첫 번째 대사 텍스트를 해시 함수에 입력하면 

다음과 같은 64자의 문자열이 나옵니다.

재밌는 건, 입력값을 ‘1’이라는 아주 단순한 문자 하나로 하더라도 

마찬가지로 복잡한 64자의 문자열이 결과값으로 도출됩니다.

그렇다면 이번엔 플라비우스의 대사 끝에

물음표 하나를 더 붙여보겠습니다. 

네, 보시는 바와 같이 결과값이 아예 달라졌습니다.

이처럼, 해시를 이용하면 입력값이 아주 조금이라도 다를 경우 

결과 값이 완전히 달라집니다. 내용의 위, 변조를 판단하기엔 

아주 효과적인 방법인 셈이죠. 이를 통해 블록의 검증이 

가능해짐으로써, 우리들은 블록의 무결성을 입증할 수 있습니다.

그럼 이제 다시 중요한 파트로 돌아와 보겠습니다. 

노드들은 새로 생긴 블록을 어떻게 검증할까요? 

방금 전의 ‘버스’ 비유에 다시 빗대어 설명해 보려고 합니다.

자, 첫 번째 버스가 도착했습니다. 버스 안에는 많은 트랜잭션, 

그러니까 거래 내역들이 타고 있겠죠? 그리고 다음 버스가 옵니다. 

이제부터가 중요한데요, 다음에 온 버스는 이전 버스의 내용, 그러니까 

탑승객인 트랜잭션을 해시화한 값을 버스 번호로 달고 있습니다.

그리고 버스가 하나 더 도착합니다. 이번에 온 버스는, 

첫 번째 버스와 두번째 버스의 내용 전체를 해시화한 값을 

버스 번호로 달고 있습니다. 네 번째 버스가 도착하면, 

네 번째 버스는 이전까지의 모든 버스의 내용을 해시화해서 

버스 번호로 달고 있겠네요.

이게 왜 그토록 보안이 뛰어난 구조인지 한번 확인해 보도록 합시다.

제가 만약 두 번째 블록의 송금 내역 내용을 제 마음대로 위조해서 

제 자산을 불렸다고 가정해 봅시다. 그렇다면, 두 번째 버스의 내용이

바뀌었기 때문에, 첫번째와 두 번째의 내용을 모두 해시화한

세 번째 블록의 버스 번호는 바뀌게 됩니다. 

즉, 세 번째 블록도 바뀌게 되는 것이죠. 

자연스럽게 두 번째와 세 번째 버스의 내용을 포함하는 

네 번째 버스의 버스 번호도 뒤바뀌게 됩니다.

그리고 블록체인에는 무수한 노드들이 있죠. 또한 아까 전에 설명드린 

것처럼, 노드들은 기존 블록에 대한 정보를 저장하고 있습니다. 

이 비유대로라면, 첫 번째 버스부터 세 번째 버스까지의 내용을 

노드가 데이터베이스에 저장하고 있다고 보시면 됩니다.

그리고 노드는 검증을 시작합니다. 

자기가 가진 데이터를 기반으로, 해시화를 거쳐 원래대로라면 

버스 번호가 어떻게 되어야 할지를 계산합니다. 

그리고 그 버스 번호를, 방금 도착한 버스의 번호와 비교합니다.

그리고 일치한다면 새로운 버스, 즉 블록을 옳은 것으로 인정하고, 

지금과 같이 누군가가 위조해서 버스 번호가 다르다면 

위조된 블록으로 판단합니다. 

아주 간단하게 위조가 있었는지 검증이 가능한 겁니다.

따라서 블록체인은 보통 51% 이상의 노드가 해킹당해, 정상적인 

검증이 불가능한 상황이 아니고서야 절대적인 안전성을 보장하게 

됩니다. 한 두 노드가 오염되어 잘못된 판단을 내린다고 한들, 대다수의

노드가 정상적으로 검증을 마쳤다면 블록은 문제 없이 인증됩니다.

우리는 여기서 블록체인의 민주적인 측면을 엿볼 수 있습니다. 

제 아무리 막강한 연산 능력을 가진 노드라 할지라도,

과반수의 노드가 해당 연산이 틀렸다고 지적하면 

해당 블록은 잘못된 블록으로 판명나게 됩니다.

이처럼 블록체인은 블록과 블록이 서로 긴밀하게 이어지며 

연쇄되는 원리로 이루어집니다. 

그렇다면 과연 블록은 어떻게 생성되는걸까요? 

다시 말해, 버스는 어떤 식으로 도착하게 되는 것일까요?

1편은 여기까지... 

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마지막으로 개인적인 의견

얼마 전, 교육계를 뜨겁게 만들었던 문제가 있습니다. 

수 없이 언론에 보도 된 숙명여고 전 교무부장의 

시험지 유출 사건입니다. 성남의 모 사립고 교사 또한 

자신 자녀의 생활기록부를 위조한 혐의로 구속되기도 했습니다. 

저는 이 문제점들이 모두 NEIS라고 하는 중앙 서버에 

생활기록부가 저장되어 있기에 발생하는 현상이라고 생각합니다. 

블록체인 기술은 투명성과 무결성을 가지고 있습니다. 

누군가 접근해서 위조 할 수가 없는 시스템입니다. 

실제로 일본의 소니 글로벌 에듀케이션은 블록체인을 이용해 

학생 기록을 공유하는 플랫폼을 개발해 현장에 납품하고 있습니다. 

대한민국 또한 블록체인 기술을 활용해 학교 생활기록부를 

기록 해야 한다고 생각합니다.

(기사 : [J포스트] 日 소니 "블록체인으로 관리하는 디지털 성적표 출시"

https://www.fnnews.com/news/201811090856138939)

이런 시스템이 개발 될 경우 대학교의 입학사정관들과 

수시 입시 업무를 담당하는 담당자들도 언제, 누구에 의해 학생의 

이 기록이 저장되었는지를 알 수 있고. 또 수정이 몇 번 이루어졌는지, 

해당 기간 중 어떤 블록체인 기록(생활 기록)이 있었는지를 파악하여 

보다 심층적으로 학생을 알 수 있다는 장점이 있습니다. 

단순히 생활기록부라는 최종 문서만 받아보는 것이 아닌 

그 과정까지 열람 할 수 있는 것입니다.

더 많은 이야기와 자세한 내용은 다음에...

바빠서 급 마무리지만 여기까지 읽어주셔서 감사드립니다.

이제 저는 교재작업, 현장수업 준비하러 가겠습니다! 

모두 화이팅!!