What is Blockchain?

블록체인의 특징

블록체인은 데이터 컨트롤 체계에 따라 공유하는 데이터를 읽고, 입력하고, 처리하는 과정을 독립된 여러 사용자(기관)들이 공동으로 진행하는 기술입니다.

핵심적인 특징

• 분산성
  신뢰된 제3자를 별도로 두지 않고 분산형 네트워크(P2P) 환경에서 거래 가능함.
  중앙집중형의 시스템을 운영하고 유지보수 등 필요한 비용을 절감함.
• 확장성
  소스가 공개되어 있어 네트워크에 참여하는 누구나 구축, 연결, 확장이 가능함.
• 투명성
  모든 거래기록를 공개적으로 접근이 가능함.
  거래 양성화 및 규제 비용 절감 가능함.
• 보안성
  거래내역 장부는 네트워크 참여자 모두가 공동으로 소유하여 거래 데이터 조작 방지 및 무결성 보장함.
• 안정성
  분산형 네트워크 구조로 단일 실패점이 존재하지 않음.
  일부 참가 시스템에 오류 또는 성능저하 발생하여도 전체 네트워크에 영향도 미미함.

블록체인의 장점 및 단점

장점

• 보안성 향상
  암호화된 데이터와 키값으로만 거래가 진행되므로 보안성이 향상됨.
  블록은 최초 블록과 연결 되어있고 참여 노드가 분산되어 해킹이 거의 불가능하므로 블록안의 데이터 변조와 탈취가 불가능하다고 볼 수 있음.
• 비용 감소
  집중화된 중앙 서버와 시스템이 필요 없어 비용이 감소 및 해킹 리스크의 감소로 인해 보안 비용 감소함.
• 거래속도 향상
  거래에 관련된 여러 인증과 증명에 제3자를 배제시킨 실시간 거래이므로 전체 시스템의 처리 속도 향상 가능함.
  특히 증권시장의 경우 결제까지 소요되는 시간을 대폭 줄일 수 있을 것으로 예상됨.
• 가시성 극대화
  실시간으로 분산원장의 여러 노드에 대한 모니터링이 가능하여 투명성과 자기부인 방지 가능함.

단점

• 거래검증 주체
  거래검증 주체가 전 세계에 분포된 노드(컴퓨터)이며 익명의 검증인은 방대한 양의 컴퓨팅 파워를 이용해 거래를 증명해야 함
• 처리비용낭비
  참가한 모든 컴퓨터가 모든 자료를 다운 및 보관해야하므로 기존방법에 비해 비효율적임.
• 확장성의 제한
  현재 퍼블릭 블록체인으로 시장에서 처리되는 대량의 거래데이터 처리가 아직 불가능함에 따라 확장성의 한계가 있음.
• 프라이버시 노출
  모든 사용자가 함께 거래내역을 처리하고 검증하기 하여 프라이버시 리스크가 존재함.
  특히 기업의 내부정보나 영업기밀 등이 공유되는 것은 치명적일 수 있음
• 익명성의 한계
  현실에서 이체의 발생 및 확정을 해줘야 하는 입장에서는 익명성 거래를 허용하는 것이 사실상 불가능함.
  법률적 문제를 가지고 있어 실명성 블록체인이 필요함.

Components of a Blockchain

The components of an open, public blockchain are (usually):

• A peer-to-peer (P2P) network connecting participants and propagating transac‐ tions and blocks of verified transactions, based on a standardized “gossip” protocol
• Messages, in the form of transactions, representing state transitions
• A set of consensus rules, governing what constitutes a transaction and what makes for a valid state transition
• A state machine that processes transactions according to the consensus rules
• A chain of cryptographically secured blocks that acts as a journal of all the veri‐ fied and accepted state transitions
• A consensus algorithm that decentralizes control over the blockchain, by forcing participants to cooperate in the enforcement of the consensus rules
• A game-theoretically sound incentivization scheme (e.g., proof-of-work costs plus block rewards) to economically secure the state machine in an open environment
• One or more open source software implementations of the above (“clients”)

Ethereum’s Components

• P2P network --- Ethereum runs on the Ethereum main network, which is addressable on TCP port 30303, and runs a protocol called ÐΞVp2p.
• Consensus rules --- Ethereum’s consensus rules are defined in the reference specification, the Yellow Paper
• Transactions - Ethereum transactions are network messages that include (among other things) a sender, recipient, value, and data payload.
• State machine --- Ethereum state transitions are processed by the Ethereum Virtual Machine (EVM), a stack-based virtual machine that executes bytecode (machine-language instructions). EVM programs, called “smart contracts,” are written in high-level languages (e.g., Solidity) and compiled to bytecode for execution on the EVM.
• Data structures --- Ethereum’s state is stored locally on each node as a database (usually Google’s LevelDB), which contains the transactions and system state in a serialized hashed data structure called a Merkle Patricia Tree.
• Consensus algorithm --- Ethereum uses Bitcoin’s consensus model, Nakamoto Consensus, which uses sequential single-signature blocks, weighted in importance by PoW to determine the longest chain and therefore the current state. However, there are plans to move to a PoS weighted voting system, codenamed Casper, in the near future.
• Economic security --- Ethereum currently uses a PoW algorithm called Ethash, but this will eventually be dropped with the move to PoS at some point in the future.
• Clients --- Ethereum has several interoperable implementations of the client software, the most prominent of which are Go-Ethereum (Geth) and Parity.

 

용어 정리

• Nonce - the number assigned to the transaction sent from the account
• DID - Decentralized ID; an identity verification technology designed to prove one's identity without a separate broker using blockchain technology