블록체인 아키텍처에 대해 알아야 할 모든 것

블록체인은 현재 트렌드로 자리 잡으며 대중적으로 채택되고 있습니다. 하지만 그것은 무엇이며 어떻게 작동할까요? 이 시스템, 유형 및 액세스 가능한 구성 요소에 대해 알아야 할 모든 것을 알아보세요.

무엇입니까?

아주 당연한 이야기지만, 암호화된 데이터 블록을 저장한 다음 이를 체인으로 연결하는 데이터베이스입니다. 이 시스템은 30년 전에 전문가 팀에 의해 게시되었으며, 디지털 문서의 타임스탬프를 찍을 수 있도록 설계되었기 때문에 누구나 문서의 날짜를 변경하거나 편집할 수 있습니다.

하지만 블록체인 기술은 10여 년 전 비트코인(BTC)이라는 가장 큰 가상 코인을 출시하기 전까지 거의 사용되지 않았습니다.

이는 모든 당사자가 완전히 액세스할 수 있는 분산 원장입니다. 정보가 블록체인에 통합되면 회원은 정보를 수정할 수 없다는 점에 유의하세요. 블록과 블록의 작동 방식에 대해 알아봅시다.

블록체인의 각 블록은 정보, 블록 자체의 해시, 이전 단위의 해시를 담고 있습니다. 블록에 보관되는 데이터는 블록체인의 종류에 따라 다릅니다. 예를 들어, 널리 퍼져 있고 눈에 띄는 시스템은 비트코인 블록체인과 비트코인 블록체인 아키텍처입니다. 전송 고객과 자산 수에 대한 모든 정보를 축적합니다.

각 블록에는 고유한 해시도 있습니다. 해시는 블록과 모든 콘텐츠를 식별하며, 지문처럼 항상 ‘미결’로 표시됩니다. 블록이 생성되면 해당 블록의 해시가 계산됩니다. 블록 내부의 내용을 편집하면 해시가 변경될 수 있습니다. 따라서 블록의 해시가 변경되면 더 이상 동일한 요소가 아닙니다.

각 블록 내부의 세 번째 요소는 이전 단위의 해시입니다. 이는 효과적으로 블록 체인을 생성하며, 블록체인을 안전하고 건전하게 만드는 것은 바로 이 기술입니다.

따라서 하나의 블록을 변경하면 다음 블록이 모두 손상되어 효과가 없게 됩니다. 하지만 해시를 사용하는 것만으로는 위조품을 피할 수 없습니다. 최고 수준의 기술은 초당 엄청난 양의 해시를 계산할 수 있습니다. 즉, 블록을 효과적으로 변조하고 다른 블록의 모든 해시를 다시 계산하여 블록체인을 다시 유효하게 만들 수 있습니다.

블록체인은 새로운 블록의 개발 속도를 늦추기 위해 작업 증명을 구현합니다. 비트코인 블록체인의 경우, 필요한 작업 증명을 계산하고 새 블록을 체인에 통합하는 데 약 10분이 걸립니다. 이 메커니즘은 하나의 블록을 수정하면 다음 블록의 작업 증명을 모두 다시 계산해야 하기 때문에 블록을 위조하는 것을 어렵게 만듭니다.

시스템과 블록체인 아키텍처의 안전성은 해싱과 작업 증명 메커니즘의 창의적인 사용에 달려 있습니다. 또한 확산됩니다.

블록체인은 체인을 모니터링하는 단일 주체가 있는 대신, 누구나 참여할 수 있는 P2P 네트워크를 사용합니다(블록체인이 공개되어 있다고 가정할 때). 누군가 이 블록체인 네트워크에 가입하면 시스템의 전체 사본을 얻게 됩니다. 그런 다음 이 노드는 블록체인 사본을 사용하여 모든 것이 올바른지 확인할 수 있습니다.

이제 새로운 블록이 블록체인 시스템에 통합될 수 있는지 살펴보겠습니다. 새 블록은 네트워크의 모든 노드에 전달됩니다. 그런 다음 각 노드는 블록이 가짜인지 확인하기 위해 블록을 검증합니다. 블록이 확인되자마자 각 노드는 이 블록을 자체 블록체인 구조로 가져갔습니다. 네트워크의 노드는 결국 합의에 도달하여 어떤 유닛이 활성 상태이고 비활성 상태인지에 대한 합의를 도출합니다.

변경된 블록은 블록체인 시스템의 다른 노드에 의해 제외됩니다. 블록체인 네트워크의 절반 이상을 통제해야 하기 때문에 변경할 수 없습니다.

무엇으로 구성되어 있나요?

블록체인은 모든 거래가 증명되고 승인되는 개방형 금융 원장 또는 기록입니다. 블록체인은 일반적으로 노드라고 하는 수백만 개의 전자 기계로 구성된 분산형 네트워크로 개발됩니다. 각 파트가 자발적으로 생태계에 참여하는 네트워크 관리자의 역할을 수행하는 분산 데이터베이스 아키텍처입니다. 통합된 데이터는 없으며 사용자가 지속적으로 검토합니다. 따라서 해킹 가능성은 거의 없습니다.

블록체인 아키텍처는 블록으로 알려진 광범위한 주문 레코드를 지원합니다. 각 블록에는 타임스탬프가 있으며, 이는 이전 요소에 첨부됩니다.

블록체인 아키텍처의 구성 요소

블록체인 아키텍처의 주요 구성 요소는 다음과 같습니다:

노드 – 전체 블록체인 아키텍처의 전자 기계(각 노드는 전체 블록체인 원장의 자율적인 사본을 가짐)

블록 – 다음을 포함하는 봉인된 데이터 칸입니다:

• 블록 행의 이전 단위의 해시 코드입니다.
• 블록을 인식하는 네이티브 해시 코드
• 타임스탬프가 찍힌 트랜잭션 세트

트랜잭션 – 금융 거래 또는 스마트 컨트랙트의 진위 여부를 거의 불변적으로 확인하는 역할을 하는 참여자가 검증한 데이터 기록입니다.

채굴자 – 블록을 블록체인 시스템에 추가하기 전에 블록의 유효성을 검사하는 노드입니다.

체인 – 블록으로 알려진 단위의 순서

합의(프로토콜) – 블록체인 트랜잭션을 실행하기 위한 일련의 규정 및 합의입니다.

유형

비공개

프라이빗 블록체인 아키텍처는 특정 구성원 그룹(조직 또는 사람)에게만 자료에 액세스할 수 있는 권한을 제공합니다. 이러한 블록체인 아키텍처는 전반적인 이익이나 효율성을 높이기 위해 기업에서 구축합니다. 참여자들의 공동 목표와 지분 증명(PoS) 및 비잔틴 장애 허용(BFT) 합의 알고리즘을 통해 신뢰성을 보장합니다.

프라이빗 블록체인 아키텍처는 메인 블록체인 프로토콜을 스마트 컨트랙트 레이어에서 분리합니다. 프라이빗 블록체인을 사용하면 스마트 컨트랙트라고 하는 프로그래밍 가능한 거래 영역과 온라인 마켓을 열 수 있습니다.

공개

퍼블릭 블록체인 아키텍처는 작업 증명(PoW) 합의 알고리즘을 기반으로 운영되며 적절한 프로토콜을 사용합니다. 퍼블릭 블록체인은 오픈 소스이기 때문에 어떠한 권한도 필요하지 않습니다. 오픈 소스이므로 기존 상태로 새 블록을 정의할 수 있습니다. 블록체인의 코드를 다운로드하고 네트워크에서 트랜잭션을 확인할 수도 있습니다.

이를 통해 전체 생태계에서 거래가 가능해집니다. 퍼블릭 블록체인 아키텍처는 투명하지만 공개되지 않거나 익명화된 운영을 제공합니다. 이더리움, 비트코인, 라이트코인 블록체인은 모두 공개되어 있습니다.

컨소시엄

마지막으로 컨소시엄 블록체인 아키텍처입니다. 이러한 유형의 블록체인 아키텍처에서는 모든 참여자가 참여하여 정보를 볼 수 있지만, 다른 당사자의 허가를 받아야만 정보를 변경하거나 추가할 수 있습니다. 이러한 블록체인은 기업에서 고객 간의 충성도를 구축하는 데 활용됩니다. 사용자 간의 신뢰가 존재하고 동일한 지분 증명 및 BFT 합의 알고리즘을 사용하기 때문에 신뢰할 수 있습니다.

블록체인 구조의 유형과 상황에 따라 이 생태계는 더 중앙 집중화되거나 탈중앙화될 수 있습니다. 이는 블록체인 아키텍처의 설계와 블록체인 원장을 누가 관리하느냐에 따라 달라집니다. 프라이빗 블록체인은 높은 프라이버시를 가진 팀에 의해 운영되므로 중앙 집중화되어 있습니다. 반대로 공개 버전은 공개되어 확산됩니다.

퍼블릭 블록체인에서는 모든 기록에 누구나 접근할 수 있으며, 누구나 참여할 수 있습니다. 그러나 이러한 종류의 블록체인은 블록체인 아키텍처에서 각각의 새로운 기록이 승인되는 데 상당한 시간이 걸리기 때문에 효율성이 떨어집니다.

퍼블릭 블록체인의 성능과 각 작업을 처리하는 데 걸리는 시간을 고려할 때, 이 역시 친환경적이지 않습니다. 블록체인 아키텍처에 비해 최고의 처리 능력은 필수입니다.

장점

신뢰할 수 있는

기존 거래 프로세스에는 은행, 결제 플랫폼 또는 은행 카드와 같은 제3자 참여자가 있습니다. 따라서 모든 거래를 처리하는 데 추가 수수료를 부과합니다. 블록체인 기술의 가장 큰 장점은 모든 거래가 공개된다는 점입니다. 전체 비용도 절감되며, 소비자에게 최저 수준의 수수료를 제공합니다.

블록체인 기술의 분산 네트워크 노드는 모든 거래 단계를 검증하고 제3자 개입의 필요성을 대체합니다. 채굴자가 모든 종류의 거래를 24시간 연중무휴로 지속적으로 검증하는 과정을 채굴이라고 합니다.

따라서 블록체인 기술은 트랜잭션 측면을 모니터링하는 데 실패하지 않으며 속임수를 쓰는 것이 거의 불가능합니다. 중개업체를 배제하면 단일 업체에 의존하는 위험을 낮추고 비용도 절감할 수 있습니다.

비용 절감으로 즉시 결제

블록체인을 통한 송금은 신속하면서도 전체 비용은 절감할 수 있습니다. 종이가 많이 필요한 기존 거래 단계의 프로세스는 블록체인의 단일 기록 보관으로 손쉽게 대체됩니다. 제3자의 간섭 없이도 신뢰할 수 있는 거래가 잘 이루어집니다.

어려운 서류 작업이 필요 없고 거래가 원활하게 처리되며 결함이 거의 없습니다. 가상 자산은 저렴한 비용으로 더 빠르게 프로세스를 간소화하는 데 도움이 됩니다.

안정적

가장 큰 장점 중 하나는 안정성이라는 점입니다. 기업은 이러한 시스템을 통해 서비스 유지율을 높일 수 있습니다. 디지털 장부에 데이터가 다운로드되면 데이터를 제외하거나 편집할 수 없습니다. 따라서 플랫폼에 훌륭한 솔루션이 될 수 있습니다.

블록체인에 저장된 모든 세부 정보는 투명하게 공개되며 모든 참여자가 액세스할 수 있습니다. 정확성과 종이 없는 에코시스템을 통해 거래 프로세스 전반의 투명성을 높일 수 있습니다. 또한 초기에 이루어진 송금도 쉽게 추적할 수 있습니다.

여러 멤버를 위해 여러 개의 원장을 만들 필요가 없습니다. 사기 행위가 가장 적은 회원들 사이에서 하나의 안정적인 블록체인 원장이 발행됩니다.

완벽한 제어를 위한 장소 없음

블록체인 기술은 기존 기관에서 관리하는 주요 서비스를 보다 효과적으로 제어할 수 있습니다. 모든 작업에 대한 데이터를 언제든지 생성, 보관, 처리할 수 있습니다.

금융 당국은 물론이고 정부 당국도 암호화폐를 통제할 수 없습니다. 그 주된 이유는 바로 블록체인 기술입니다. 당국의 개입으로 인해 단기간에 너무 많은 법정화폐가 발행되어 인플레이션이나 하이퍼인플레이션이 발생하는 경우가 많다는 것을 잘 알고 있습니다.

블록체인에는 중앙 정부가 없기 때문에 각국의 당국이 암호화폐 자산을 통제하거나 영향력을 행사할 수 있는 기회가 없습니다.

보안 강화 및 성능 향상

앞서 언급했듯이 블록체인은 기존 조작 방식에 비해 더 빠르고 신뢰할 수 있는 프로세스입니다. 또한 타사의 개입이 없으므로 효율성이 더욱 높아집니다. 이러한 시스템을 통해 고객은 자금과 시간을 절약할 수 있는 거래 프로세스를 누릴 수 있습니다.

사람들은 전체 프로세스를 한 회사에 의존하지 않기 위해 블록체인에 의존하게 될 것입니다. 거래가 청구되면 시스템은 기존 거래 시스템처럼 한 곳에만 정보를 저장하는 것이 아니라 광범위한 개방형 네트워크에 정보를 분산시킵니다. 이를 통해 불법 활동과 사이버 범죄를 예방할 수 있습니다.

단점

아쉽게도 블록체인에는 몇 가지 단점이 있습니다. 최신 연구에서도 언급했듯이, 현재 업계에서는 몇 가지 종류의 공격이 발생하고 있습니다. 이러한 문제를 알고 있어야 하며, 그 내용은 다음과 같습니다.

개인 키 관련 문제

주소는 개별 개인 키로 구성됩니다. 즉, 각 참가자는 이러한 거래를 할 수 있는 개인 키를 가지고 있습니다. 암호화는 공개 키 블록체인 및 그 프로세스와 연결됩니다. 이 공개 키 주소는 개인 키로 액세스 권한을 받는 개인과 공유됩니다.

개인 키를 분실하면 프로세스가 실패로 돌아갑니다. 돈이나 추가 거래 절차를 절약하기 위해 아무것도 할 수 없습니다.

100% 안전하지 않습니다.

블록체인이 소비자에게 최고의 신뢰성과 안전성을 제공한다는 것은 누구나 알고 있는 사실입니다. 그러나 완전히 보호되는 것은 아니며 여전히 빈번하게 공격에 직면하고 있다는 점에 유의해야 합니다.

사기꾼이 시스템을 해킹하여 제어권을 장악할 수 있을 정도로 매우 중요합니다. 보안 위협은 이러한 비트코인 시스템의 잠재적 특성으로 인해 더욱 심화되고 있습니다. 익명성은 환영할 만한 일이지만, 불법 거래를 시도하는 사기꾼을 식별하는 것은 매우 어렵고 블록체인 기술의 약점입니다.

확장성 문제

IT 전문가와 이 분야의 다른 참여자들은 BTC가 최고의 코인이라고 말합니다. 이것이 바로 블록체인 기술이 주목받는 이유입니다. 하지만 1초에 7개의 작업만 처리한다는 점을 강조해야 합니다.

확장성 문제와 관련해서는 모든 노드의 트랜잭션 범위가 제한되어 있다는 점을 말씀드리고 싶습니다. 따라서 때때로 소비자는 문제에 직면하여 거래를 완료할 때까지 기다려야 하는 경우가 있습니다.

블록체인의 거래 속도를 고려한다면, 활성 참여자의 범위를 넓히는 것은 좋지 않은 생각입니다. 일반 은행 절차는 블록체인에 비해 신속하고 확장성이 뛰어납니다.

매우 변동성이 큰

블록체인 기술에서 활용되는 알트코인은 변동성이 있습니다. 예를 들어, BTC의 거친 상승세를 들 수 있습니다. 가격은 매분마다 변경됩니다.

이러한 급격한 가격 변동의 원인 중 하나는 탈중앙화 블록체인 기술뿐만 아니라 자산이 금융 부문에서 초보자이기 때문입니다. 즉, 기업, 당국 및 기타 그룹이 가격에 영향을 미치고 심각한 변동을 일으킬 수 있습니다. 이러한 가격 급등락은 잠재적인 투자자들 사이에서 우려를 불러일으킵니다. 따라서 BTC나 다른 알트코인을 사용하기가 어렵습니다.

수정이 어렵습니다.

블록체인 기술에서는 기록되는 즉시 세부 정보를 추가하거나 수정하기가 어렵습니다. 이 또한 단점으로 간주될 수 있습니다. 문제는 데이터를 수정하려면 코드를 변경하고 다시 작성해야 한다는 점입니다. 따라서 이 프로세스에는 많은 시간이 소요됩니다.

하지만 안정적인 시스템이라고 해서 무조건 좋은 것은 아닙니다. 따라서 블록체인 기술의 핵심인 비가역적 기록과 복잡한 수정 프로세스는 서비스에 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다.