Public Ledger
**공공 장부(Public Ledger)**는 암호화폐 거래를 기록하는 데 사용되는 분산형 기록 보관 시스템으로, 누구나 참여할 수 있는 동시에 암호화 기술을 사용하여 데이터를 보호하고 거래 내역을 공개적으로 볼 수 있게 유지합니다.[1]
디지털 통화의 맥락에서 장부는 네트워크에서 발생한 모든 거래의 데이터베이스 또는 목록이며, 이러한 장부의 탈중앙화된 형태를 블록체인이라고 합니다.[2]
블록체인은 단일 제어 주체에 의존하는 대신, 거래를 검증하고 기록하기 위해 함께 작동하는 컴퓨터 네트워크 또는 노드(nodes)에 의해 유지됩니다.[2]
공공 장부는 참여자의 신원에 대해 의사 익명성(pseudo-anonymization)을 제공하는 동시에, 각자의 암호화폐 잔액과 거래 내역을 안전한 형태로 기록합니다.[1]
개요
암호화폐 그 자체는 가치 교환을 촉진하기 위해 네트워크 참여자 간에 전송될 수 있는 분산된 암호화 토큰이며, 공개 원장(public ledger)은 이러한 참여자들의 신원, 잔액 및 거래를 안전하고 가명화된 형태로 유지하는 역할을 합니다.[1]
원장은 모든 거래에 대한 안전하고 가시적인 기록을 제공하기 때문에 암호화폐 네트워크의 기능에 필수적인 것으로 설명됩니다.[2]
원장은 몇 가지 핵심 기능을 수행합니다. 모든 거래를 영구적이고 연대순으로 기록하여 모든 거래가 문서화되고 추적 가능하도록 유지하며, 모든 계정 또는 주소의 잔액을 관리하고 거래가 발생함에 따라 이를 업데이트합니다.[2]
일단 거래가 기록되면, 불변성이라는 특성 덕분에 이를 변경하거나 삭제할 수 없어 변조 방지 기록을 제공하며, 투명성은 거래가 일반적으로 모든 참여자에게 공개되도록 하여 네트워크 내의 신뢰를 증진합니다.[2] 탈중앙화는 전체 원장을 제어하는 단일 엔티티가 없음을 의미합니다.[2]
공개 원장과 비공개 원장은 구분됩니다. 공개 원장은 일반적으로 누구나 사용할 수 있는 반면, 비공개 원장은 특정 개인이나 단체만을 위해 예약되어 있습니다.[1]
암호화폐 원장은 암호화폐가 누구나 사용할 수 있도록 설계되었기 때문에 일반적으로 공개되어 있습니다. 현재의 정의에 따르면 비공개 원장은 일반적으로 암호화폐를 호스팅하지 않지만, 참여자들이 사용할 수 있는 토큰을 보유할 수는 있습니다.[1]
비트코인 공개 원장에 액세스하려면 BTC.com 또는 Blockchain.com과 같은 블록체인 탐색기 웹사이트를 사용할 수 있으며, 기술적인 지식이 있는 사용자는 블록 파서(block parser)라는 프로그램을 사용할 수 있습니다.[1]
작동 원리
암호화폐 트랜잭션은 원장의 영구적인 일부가 되기 전에 정의된 일련의 과정을 거칩니다. 이 프로세스는 사용자가 발신자, 수신자, 금액 등의 세부 정보를 지정하여 전송을 시작하는 트랜잭션 생성에서 시작됩니다.[2]
일반적으로 사용자는 인터페이스를 통해 또는 명령을 내려 전송을 시작하며, 그 후 블록체인은 발신자의 공개 키와 개인 키를 확인하고, 수신자에게는 새로운 개인 키가 부여되며, 트랜잭션은 자동 검증 프로세스의 일부가 되는 파일로서 블록체인에 기록됩니다.[1]
그 후 트랜잭션은 노드 네트워크로 브로드캐스트되며, 노드들은 트랜잭션의 유효성을 검사하고 네트워크 규칙을 준수하는지 확인합니다.[2] 트랜잭션은 보통 블록이 생성되기 전에 자동으로 검증되며, 적절한 양의 토큰을 보유하지 않은 사용자는 트랜잭션을 생성할 수 없습니다.[1]
노드들은 확인되지 않은 트랜잭션을 저장하는 메모리 풀(또는 멤풀)과 같은 기술을 사용하여 블록을 조립합니다. 이러한 트랜잭션들은 대개 팁이나 가변 수수료 메커니즘을 통해 사용자가 노드에 지불한 금액에 따라 정렬되며 해당 순서대로 처리됩니다.[1]
블록체인 원장에서 검증된 트랜잭션들은 블록으로 그룹화되어 합의 메커니즘을 통해 체인에 추가됩니다.[2]
트랜잭션은 블록이라고 불리는 파일에 기록되는데, 여기에는 여러 트랜잭션, 타임스탬프 및 암호화 알고리즘을 통해 전송된 기타 데이터가 포함됩니다.[1]
대부분의 블록체인은 블록의 특정 정보를 해싱 알고리즘에 통과시키고, 그 결과로 나온 16진수 숫자(해시라고 함)를 다음 블록에 포함시킵니다. 각 후속 블록은 이전 블록의 해시를 포함하여, 충분한 참여가 있는 한 수정할 수 없는 보안 체인을 형성합니다.[1]
네트워크가 원장 상태에 대해 합의에 도달하면 모든 사본이 동기화되며, 일단 기록된 트랜잭션은 해싱 및 디지털 서명과 같은 암호화 기술을 통해 보안이 유지되고 변조가 방지되어 변경 불가능한 상태가 됩니다.[2] 블록체인이 정보를 숨기도록 프로그래밍되지 않은 한, 트랜잭션, 해시 및 사용자 주소는 계속 조회 가능한 상태로 남습니다.[1]
또한 원장은 전통적으로 인간의 감독이 필요했던 기능들을 자동화합니다. 감사 프로세스에서 인간을 배제하여 오류와 부패 관행을 줄이고, 각 사본에 저장된 데이터를 비교하는 분산 합의 프로토콜을 사용하여 원장을 보호하며, 참여자가 전송하려는 토큰을 보유하고 있는지 확인하면서 모든 트랜잭션을 기록합니다.[1]
구성 요소
암호화폐 원장은 상호 연관된 여러 구성 요소로 구축됩니다. 트랜잭션은 데이터의 기본 단위로, 발신자 및 수신자 주소, 금액, 디지털 서명을 포함합니다.[2]
블록체인 원장에서 블록은 트랜잭션 목록, 타임스탬프, 이전 블록에 대한 참조를 담는 컨테이너 역할을 합니다.[2] 해시 함수는 트랜잭션과 블록에 대한 고유 식별자를 생성하는 암호화 알고리즘이며, 디지털 서명은 트랜잭션을 인증하고 발신자의 신원을 확인하는 암호화 증명 역할을 합니다.[2]
암호화 키는 이 시스템의 근간을 이루며, 자금을 받는 데 사용되는 공개 키와 트랜잭션에 서명하는 데 사용되는 개인 키가 있습니다.[2]
노드(Nodes)는 원장의 사본을 유지하고, 트랜잭션을 검증하며, 데이터를 전파하는 네트워크 참여자입니다.[2]
원장 상태는 잔액 및 트랜잭션 내역을 포함한 모든 계정의 현재 상태를 나타냅니다.[2] 스마트 컨트랙트(Smart contracts)는 코드로 작성된 조건에 따라 자동으로 실행되는 계약으로, 프로그래밍 가능한 트랜잭션과 탈중앙화 애플리케이션을 가능하게 합니다.[2]
합의 메커니즘 (Consensus Mechanisms)
합의 메커니즘은 네트워크 참여자들이 원장의 현재 상태와 트랜잭션의 유효성에 대해 합의하는 프로토콜입니다.[2] 블록 생성에 필요한 단일한 필수 방법은 없으며, 개발자와 커뮤니티가 원장 네트워크가 블록을 생성하고 검증하는 방식을 결정합니다.[1]
대부분의 블록체인은 서로 다른 접근 방식을 통해 하나의 노드가 제안된 블록을 추가할 수 있도록 허용합니다. 일부는 특정 노드를 무작위로 선택하거나 다른 노드로부터 투표를 받아 블록을 생성하는 반면, 다른 일부는 경쟁적인 해싱 메커니즘을 사용합니다.[1]
합의 과정에서 노드들은 트랜잭션을 제안된 블록에 담고, 필요한 정보를 해싱한 후 이를 네트워크의 나머지 부분에 전파합니다.
블록 유효성에 대한 합의는 해시를 비교함으로써 이루어집니다. 블록 정보가 조금이라도 변경되면 다른 해시가 생성되기 때문입니다. 네트워크의 대다수가 제안된 블록의 해시와 일치하는 해시를 생성하면 해당 블록은 수용되고, 그렇지 않으면 거부되며 네트워크는 다음 블록으로 넘어갑니다.[1]
가장 대중적인 합의 메커니즘은 작업 증명(proof-of-work)과 지분 증명(proof-of-stake)이며, 그 외에도 위임 지분 증명(delegated proof-of-stake), 역사 증명(proof-of-history), 활동 증명(proof-of-activity) 등이 있습니다.[1]
원장의 유형
이 문서는 암호화폐 네트워크 전반에서 사용되는 몇 가지 고유한 원장 기술을 식별합니다. 가장 일반적인 것은 비트코인과 이더리움에서 사용하는 선형적이고 연대순인 블록 체인인 블록체인 원장입니다.[2]
방향성 비순환 그래프(Directed Acyclic Graph) 또는 DAG는 각 트랜잭션이 여러 이전 트랜잭션을 참조할 수 있는 그래프 구조로, 전통적인 블록 구조 없이 트랜잭션을 확인합니다. 예시로는 IOTA와 Nano가 있습니다.[2]
해시그래프(Hashgraph)는 Hedera Hashgraph에서 구현된 것과 같이 "가십에 대한 가십(gossip about gossip) 및 가상 투표"로 알려진 합의 알고리즘과 함께 그래프 구조를 사용하는 분산 원장 기술입니다.[2] Holochain은 전통적인 원장 대신 분산 해시 테이블(DHT)을 사용하는 분산 애플리케이션 구축을 위한 프레임워크로, 각 참여자는 DHT를 통해 검증된 자신만의 트랜잭션 체인을 유지합니다.[2] 이러한 탈중앙화 설계와 대조적으로, 중앙 집중형 원장은 전통적인 금융, 기업 기록 보관 및 내부 기업 시스템에서 볼 수 있듯이 단일 엔티티 또는 조직에 의해 관리됩니다.[2]
장점 및 과제
공공 장부는 전통적인 시스템에 비해 여러 가지 장점을 제공하는 것으로 설명됩니다. 장부가 전 세계의 노드(nodes) 네트워크에 의해 유지되기 때문에, 탈중앙화는 단일 장애점(single point of failure)의 위험을 줄이며, 투명성은 모든 참여자가 거래를 볼 수 있음을 의미합니다.[2] 거래 내역은 누구나 조회하고 검증할 수 있어 개인 정보를 공개하지 않고도 전통적인 은행 업무보다 시스템을 더 투명하게 만들며, 불변성(immutability)은 충분한 네트워크 참여가 있을 때 기록이 변경되지 않도록 보장합니다.[1]
또한 공공 장부는 자동화되어 있고 대부분의 경우 이윤 추구를 목적으로 존재하지 않기 때문에 사람을 신뢰할 필요가 없습니다.[1] 언급된 추가적인 장점으로는 특히 국가 간 송금 시 전통적인 은행 업무보다 훨씬 빠르게 처리될 수 있는 거래 속도와, 새로운 단위의 생성을 제어하면서 제공되는 고급 암호화 기술 기반의 보안 등이 있습니다.[2]
공공 장부를 생성하고 유지하는 데 있어 주요 어려움은 확장성, 탈중앙화, 보안이며, 이들은 서로 밀접하게 연관되어 있어 하나를 강화하면 종종 다른 하나를 희생해야 합니다.[1] 일부 프로젝트는 이 트릴레마(trilemma)를 해결했다고 주장하지만, 그러한 주장을 하는 대부분의 프로젝트는 이를 증명할 만큼 충분한 견인력이나 채택을 얻지 못했습니다.[1]
블록체인(blockchain)은 지금까지 발생한 모든 거래를 기록하기 때문에 지속적으로 성장하며, 이로 인해 참여자는 저장 공간을 늘려야 하거나 개발자는 저장 부담을 줄여야 합니다. 많은 블록체인이 현재의 결제 시스템 속도를 따라가지 못하며, 참여자가 많아질수록 거래 수수료는 증가하고 처리 속도는 감소합니다.[1]
보안은 대규모 네트워크나 고급 기술에 의존합니다. 참여가 불충분한 작업 증명(Proof-of-work) 블록체인은 블록(blocks)을 제안하고 변경할 수 있는 충분한 해싱 파워를 가진 주체에 의해 장악될 수 있습니다. 반면 지분 증명(Proof-of-stake) 블록체인은 참여자가 블록을 생성하고 수수료를 받기 위해 막대한 양의 금융 담보(collateral)를 요구할 수 있으며, 이는 이론적으로 네트워크를 중앙집중화할 수 있습니다.[1] 가장 중요한 보안 문제는 인센티브의 필요성으로 설명되는데, 인센티브가 없으면 참여가 줄어들 가능성이 높고 이는 결과적으로 보안을 감소시키기 때문입니다.[1]
추가적인 한계로는 에너지 소비가 있습니다. 작업 증명(proof-of-work) 블록체인은 상당한 컴퓨팅 파워를 필요로 하기 때문입니다. 이에 대한 대안으로 지분 증명, 위임 지분 증명(delegated proof-of-stake), 권위 증명(proof-of-authority) 등이 에너지 집약도가 낮은 방식으로 인용됩니다.[2]
주변 생태계 또한 해킹과 악용에 취약할 수 있으며, 세간의 이목을 끈 도난 및 사기 사건들은 암호화폐 시스템의 전반적인 보안에 대한 우려를 불러일으켰습니다.[2]
블록체인 거래가 완전히 익명인 것은 아닙니다. 비트코인(Bitcoin)과 같은 일부 암호화폐는 잠재적으로 개인과 연결될 수 있는 추적 가능한 거래를 가지고 있으며, 기술의 전반적인 복잡성은 광범위한 채택에 장벽이 될 수 있습니다.[2] 이에 대응하여 제안된 확장성 솔루션으로는 라이트닝 네트워크(Lightning Network)와 같은 레이어 2 시스템, DAG 기반 설계, 샤딩(sharding) 등이 있습니다.[2]
활용 사례
공공 장부는 단순한 가치 이전을 넘어 다양한 활용 사례의 기반이 됩니다. 금융 서비스 분야에서 비트코인(Bitcoin)과 스테이블코인(stablecoins)은 국제 결제에 사용되며, 컴파운드(Compound) 및 에이브(Aave)와 같은 탈중앙화 금융(DeFi) 프로토콜은 장부 위에 직접 대출 및 기타 금융 서비스를 구축합니다.[2]
탈중앙화 애플리케이션(DApps)은 스마트 컨트랙트(smart contracts)를 통해 구현되며, 유니스왑(Uniswap)과 같은 탈중앙화 거래소가 그 예시입니다.[2]
공급망 관리는 또 다른 활용 분야로, 장부를 통해 상품을 추적함으로써 기업이 제품의 원산지와 이동 경로를 확인할 수 있습니다. 월마트(Walmart)는 식품 추적을 위해 블록체인(blockchain)을 사용합니다.[2] 전자 투표의 경우, 에스토니아와 웨스트버지니아의 시범 프로젝트에서 입증된 바와 같이 안전하고 투명한 투표 시스템을 위해 장부가 사용될 수 있습니다.[2] 디지털 저작권 관리를 위해 장부는 소유권과 라이선스를 기록할 수 있으며, 오디우스(Audius) 및 Ujo Music과 같은 플랫폼을 통해 아티스트가 자신의 콘텐츠와 로열티를 관리할 수 있게 합니다.[2]
공공 장부를 올바른 매개변수로 구성하는 것은 탈중앙화, 확장성, 보안 및 가명성 기능을 유지하는 데 필수적인 것으로 설명되지만, 기술의 이점과 확장성, 에너지 및 보안상의 한계 사이에서 균형을 맞춰야 하는 블록체인 개발자들에게는 여전히 지속적인 과제로 남아 있습니다.[1][2]
