비트코인과 블록체인의 개념적 이해

• 1. 탈중앙화·분산장부를 통한 화폐 시스템 구현

• 2. 비트코인 블록체인이 장기적으로 유지될 수 있는 이유

 

비트코인은 기존 금융 시스템의 문제점과 한계점을 극복하기 위해 개발되었습니다🪙

 

비트코인은 전통적 화폐 시스템의 문제점인 중앙정부의 무분별한 화폐 발행, 은행의 신용 대출에 의한 인플레이션, 기관의 도덕적 해이 등을 극복하기 위해  개발 되었습니다. 그렇다면, 비트코인은 무엇이길래 이를 극복할 수 있을지 개념적으로 짚고 넘어가보겠습니다.

 

먼저, 비트코인은 화폐 시스템을 구성하기 위한 3가지 요소를 가지고 있습니다.

 

✅ 화폐 시스템 구성요소

• 탈중앙시스템
• 화폐 발행량 통제
• 분산 장부

 

비트코인이 위와 같은 3가지 요소를 통해 화폐 시스템을 구현하고 있습니다. 그렇다면 지금부터는 시스템을 어떻게 구현하고 이를 통한 비트코인의 '가치'가 무엇인지 확인해보아야 할 것입니다.

 

1. 탈중앙화·분산장부를 통한 화폐 시스템 구현

기존의 화폐는 관리기관, 즉 정부와 은행을 통해 가치가 부여되고 거래를 할 수 있습니다. 개인들이 화폐를 만들 수 없으며, 유동성의 공급은 은행을 통해 이루어집니다. 따라서, 정부의 규제나 은행의 정책에 따라서 화폐는 조절됩니다.

 

그러나 비트코인은 네트워크에 참여한 컴퓨터(사용자)를 통해 발행되며, 코드화되어 정해진 수량만큼만 발행됩니다. 비트코인 거래에 대한 외부적인 정부의 규제가 있을 수는 있으나 개인 간의 거래는 어떠한 기관도 막을 수 없습니다.

 

시스템의 기본 구성을 설명하기 전에 기본적인 용어를 알고 넘어가겠습니다.

 

✅ 비트코인 시스템 기본 용어

• 노드(Node) : 블록체인 네트워크에 참여한 모든 컴퓨터 또는 사용자
• 트랜잭션(Transaction) : 블록체인 상의 작업 기록 (송금 시 송금자, 수신자, 금액 등의 거래내역)
• 해시(Hash) : 임의의 데이터를 고정된 길이의 랜덤 값으로 출력 ( 사과 → 101010101010101...)
• 블록(Block) : 트랜잭션이라는 최소 데이터를 일정한 크기로 묶어 높은 단위

 

🔗 블록들이 사슬처럼 연결되는 구조

비트코인의 거래(트랜잭션)는 일정한 양이 모이면 하나의 블록(Block)이 만들어집니다. 이 블록들은 체인처럼 연결되어 있어서, 앞뒤가 단단히 묶이는데, 이를 블록체인이라고 합니다.

1️⃣ 트랜잭션 발생

• 비트코인을 전송하면 해당 거래 정보(트랜잭션)가 네트워크의 노드들에게 전달
• 노드들은 각자 여러 개의 트랜잭션을 모아 하나의 후보 블록 구성

2️⃣ 블록 구성

• 블록의 메타데이터(블록을 설명하는 데이터)를 포함하여 후보 블록 구성

3️⃣ 해시(hash)로 블록 암호화

• 후보 블록은 해시로 암호화
• 기존 블록에 수정을 가하면 해시 값이 변해 임의적인 조작이 어려움

4️⃣  노드들의 채굴을 통해 블록 확정

• 노드들은 Nonce라는 임의의 값을 찾기위한 수학 문제 풀이(채굴) 실시
• 가장 먼저 Nonce를 찾은 노드의 후보 블록이 네트워크에 추가
• 새로운 블록이 검증되고 모든 노드가 이를 받아들이면 체인에 연결

 

정리하면, 비트코인의 블록체인은 블록들이 해시(Hash)로 연결된 분산장부입니다. 노드(채굴자)들이 수학 문제를 풀어 블록을 확정하고 네트워크 상에 끊임없는 단단한 체인으로 연결한 장부인 것이지요. 모든 네트워크 참여자들이 이를 검증하기 때문에 중앙기관의 검증없이도 클린하게 유지될 수 있습니다.

 

2. 비트코인 블록체인이 장기적으로 유지될 수 있는 이유

✅ 모든 블록은 암호화-연결되어 조작이 어려움

• 비트코인은 약 10분에 한 번씩 블록을 생성하고 연결
• 새로운 블록이 100번째 블록이라 가정하면, 1~99개의 블록이 해시로 암호화되어 새로운 블록의 메타데이터로 포함
• 이후, 10분 뒤 101번째 블록에 1~100개의 블록이 해시로 암호화되어 101번째 블록에 포함
• 비트코인을 조작하기 위해서는 101번째 블록만 수정하는 것이 아니라 1~101번째 블록 모두 수정해야 조작이 가능
• 그리고 그 모든 작업을 약 10분 내로 마쳐야 하며, 현재는 세계의 모든 슈퍼컴퓨터를 가동하더라도 불가능한 수준

✅ 네트워크의 모든 노드가 검증

• 모든 노드가 장부를 확인한 수 있고, 특정 거래가 수정되고 대다수의 거래와 다르다면 해당 장부는 폐기
• 중앙기관의 감독이 없어도 상호 검증으로 신뢰성 향상

노드들의 네트워크 참여로 지속적이 해시레이트 상승 (출처 : blockchain.com)

 

✅ 채굴을 통한 보상으로 참여도 증가

• 노드들이 수학 문제 풀이(채굴)을 하여 비트코인을 보상으로 받으며 네트워크를 유지
• 수학 문제의 난이도가 계속 상승하지만, 비트코인의 가격 상승으로 네트워크 유지
• 노드의 경쟁이 강해질수록 난이도 상승-채굴비용 증가-비트코인 가격 상승 모멘텀 유지되고 있음

비트코인은 블록체인 기술을 기반으로 약 17년 동안 지속되어 왔습니다. 그동안 국가적 규제, 해킹 이슈, 양자 컴퓨터 등의 위협이 있었지만, 결과적으로 가격은 꾸준히 상승해왔습니다. 최근에는 미국의 법적 프레임워크가 변화하면서 비트코인을 비롯한 블록체인 기술의 수용이 가속화되고 있습니다.

이번 글에서 블록체인의 기본 원리를 간략히 소개해드렸는데, 이를 통해 기술의 발전을 이해하고 더 넓어질 블록체인의 미래를 바라보는 데 조금이나마 도움이 되었길 바랍니다.