비트코인 논문 주요내용
- 중앙 통제 시스템이 없는 peer-to-peer 네트워크 (Decentralization)
- *이중 지불 문제를 방지함 (Double spending problem)
이중지불문제의 예시)
달러를 전송하기로 하였는데, 자신에게 한 번 더 보내는 경우나 동시에 다른 사용자에게 전송하는 경우 등의 예시
은행의 경우 서버를 거치므로 은행의 중앙 통제를 받게된다.
- 거래 내역은 네트워크에 공개되어 모든 노드들이 공유함 (블록체인, Blockchain)
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네트워크의 *각 노드들이 거래 원장을 검증할 수 있는 규칙(Deterministic)
->각 노드들은 hash화를 거쳐 거래 원장을 검증할 수 있는 규칙을 갖는다.
- 블록체인에 저장된 거래원장을 신뢰할 수 있는 합의 시스템(Proof of Work)
금융 네트워크 설계 시 필요 조건
돈을 전송하는 Transaction 발생 시 이를 처리해줘야 하는 “대리인” 필요
거래내역이 이중 지불되지 않았음을 검증해주는 “검증자” 필요
거래내역을 저장하는 “데이터베이스(DB)” 필요
대리인, 검증자에 대한 “신뢰“ 필요
다양한 네트워크 시스템의 종류
- Centralized 중앙집중화 네트워크:
중앙에 서버가 한 대 있는 방식. 기존 금융 시스템을 생각하면 쉽다. 중앙에서 중재자가 존재한다. 서버에 모든 거래내역 데이터를 저장한다. 하지만 중앙화된 서버가 공격을 받아 해킹을 당한다면?
- Decentralized 탈중앙화 네트워크:
블록체인에서 채택 중인 방식, 중앙집중화를 벗어나 분산된 소규모 단위로 자율적으로 운영되는 것을 말한다. 중앙이 없는 것이 아니라 참여자가 누구나 중앙 서버 그 자체가 될 수 있음을 의미.
모든 Peer to Peer들이 연결되어 있고, 기존 Transaction을 처리해주는 “중앙화된 서버”가 없다. 이중 지불을 방지해주는 Centralized Server가 없다. 따라서 Transaction을 검증해주는 검증자 필요 (해시 : HASH & 머클트리)
개인(노드)들이 모든 거래내역 데이터를 저장하며 분산원장에 같은 데이터를 저장
대리인, 검증자에 대한 “신뢰“ 필요 -> 작업증명 : Proof of Work
- Distributed networks 분산 네트워크:
기존 가상화폐 시스템에 해당. 개인들이 모든 거래내역 데이터를 저장한다. 모든 Peer-to-Peer들이 연결되어 있고 3rd-party 서버의 도움을 받아 함께 트랜젝션을 처리. 3rd-party 서버가 신뢰가능하다는 전제하에 금액 지불에 대한 내용을 보증한다. 하지만 3rd-party가 신뢰할 수 없다면? 3rd-party 의 서버가 공격을 받아 해킹을 당한다면? Byzantine문제 발생의 가능성.
PoW (Proof of Work) 작업증명
블록체인은 탈중앙화 분산 DB로서 참여한 모든 노드들이 같은 내용의 분산 공유 원장을 가지고 있고, 누구나 블록체인에 포함될 새로운 정보를 제안 할 수 있다. 바로 블록체인의 채굴을 하는 것이다.
블록체인의 기본 구조와 채굴이란?
블록체인이란 블록이 체인 처럼 연결되어있는 형태이다. 하나의 블록은 거래 기록을 담고 있다. 시간이 지나면서 거래가 쌓이게 됨에 따라서 블록을 계속해서 생성하여 체인처럼 연결하는 방식이다. 블록을 체인처럼 연결하는 과정에서 채굴을 하게 된다. 채굴은 블록의 nonce값을 찾는 과정이다. 논스값은 쉽게 설명해서 특정 블록의 난이도를 충족하는 랜덤값을 찾는 과정이다. 사람들이 비트코인을 채굴하기 위해서 좋은 그래픽카드를 구매하려고 하는 이유는 이와같이 성능 좋은 컴퓨터를 빨리 돌려서 nonce(랜덤값)을 빨리 찾기 위함이다.
누구나 새로운 정보를 제안 할 수 있기 때문에 서로 다른 정보 중 누구의 정보를 블록체인에 포함시켜야 할지에 대한 결정인 합의 과정이 필요하다. 대다수의 블록체인은 합의하기 위해 작업증명(Proof of Work, PoW) 알고리즘을 사용한다. 즉, 작업을 증명한 만큼(=일을 한 만큼) 확률적으로 보상을 더 많이 가져간다는 의미이다.
