가상화폐 투자를 위한 쉬운 블록체인 설명 (채굴, 하드포크)

  안녕하세요. 이박사입니다. 요즘 비트코인이며 가상화폐며 굉장히 핫하고 주위에 투자하는 사람들도 꽤나 많습니다. 하지만 가상화폐의 기술에 대해서 잘 이해하고 투자하는 분은 생각보다 많이 없습니다. 물론 깊이 알기에는 고도의 기술이고 현재에도 활발히 개발되고 있는 기술이라 일반인으로서 기술의 진보를 따라가는 것은 매우 버겁습니다. 그래서 본 글에서는 투자자로서 혹은 이에 관심이 있는 사람으로서 알면 좋을 것 같은 블록체인의 기본 지식을 이해하기 쉽게 전달하기 위해 작성하였습니다.

 

 

1. 블록체인이란?

 

 블록체인에서 블록들은 '거래 기록' 혹은 '거래 장부'들을 저장해놓은 컴퓨터상의 공간을 뜻합니다. 그러면 블록체인은 말그대로 '블록(거래 기록)들이 분산되어서 여러 곳에 저장되며 서로 연결되어 있는 구조'를 이르는 말입니다. 사실 이렇게만 말하면 "왜 거래 기록들이 분산되어서 연결되어 있는 구조가 좋은건데?"라는 당연한 의문점을 가질 것 입니다. 결론부터 말씀드리면 이렇게 분산된 시스템을 해킹하려면 한번에 모든 사용자들이 가지고 있는 정보를 위조해야 하는데 이는 거의 불가능에 가깝기 때문입니다. 금융시스템은 신뢰성이 매우 중요합니다. 그래서 블록체인 시스템은 이론적으로 해킹이 불가능에 가깝기 때문에 가상화폐와 결합하여 새로운 화폐시스템으로 각광받는 것입니다.

 아래 그림을 통해 기존의 시스템과 비교하면 조금 더 이해에 도움이 될 것 입니다. 기존에 은행에서 사용되는 시스템이 왼쪽 그림에서 보이는 중앙집권형 시스템이라고 할 수 있습니다. 모든 거래기록이 중앙시스템에만 저장되는 형태를 가지고 있고 사용자들은 이 중앙시스템에 크게 의존하고 있습니다. 예를 들어서'내가 A에게 10000원을 송금'하였다면 이 기록은 중앙시스템에만 저장되고 이 기록을 보기 위해서는 중앙시스템에 접속하여서 저장된 기록을 살펴야 합니다. 여러분이 항상하듯이 은행 웹사이트에 접속하여 송금이 잘되었는지 저장된 기록을 보는 행동이 바로 그것입니다. 이런 중앙집권형 시스템은 기록이 저장되는 중앙 블록(여기선, 은행 사이트)을 해킹당하면 모든게 엉망이 되어버립니다. 거대 해킹집단이 갑자기 나타나 거래기록을 위조하고 본인들의 통장에 없던 돈을 생성해버릴 수 있다는 것이죠. 중앙집권형 시스템은 해킹의 위험에 크게 노출되어 있는 시스템입니다 (지금까지는 큰 문제가 두드러지게 없었지 앞으로 미래시대에도 없으리란 보장이 없습니다.)

 

 

 하지만 블록체인 시스템은 오른쪽 그림과 같이 거래기록들이 여러 노드(사용자)에게 나누어 저장되어 있고 실시간으로 서로 기록들을 확인하고 무결성을 유지하기 때문에 해킹으로 부터 안전합니다. 어떤 노드가 해킹 당해서 갑자기 이상한 기록이 특정 사용자에게 저장되어 있다면 서로 비교를 통해서 이 의심스러운 기록을 제거해버립니다. 이를 통해서 지속적으로 시스템의 무결성을 유지하는 것이죠. 시스템을 사용하는 노드가 많아지면 많아질수록 더 안전해지는 특징을 가지고 있습니다. 

 

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용어 정리

 

블록: '거래 기록' 혹은 '거래 장부'들이 저장되어 있는 저장공간

노드: 블럭들을 저장하고 있는 '사용자' 혹은 '저장기기'

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2. 채굴이란?

 

 자, 앞에서 왜 블록체인이 기존의 중앙집권 시스템에 비해서 안전한지 알게 되었습니다. 하지만 이 블록체인 시스템을 운영하기 위해서는 합의 및 거래기록이라는 행위를 하는 누군가가 필요합니다. 중앙집권 시스템에서는 중앙에 있는 시스템에서 모든 거래를 확인하고 저장하는 행위를 담당합니다. 그런데 블록체인 시스템에서는 누가 그것을 책임질까요?   어느 한 노드에서만 이 과정을 수행하게 되면 또 중앙집권 시스템과 같이 해킹의 위험에 노출되게 됩니다. 블록체인에서는 합의 및 거래기록에 참여하는 행위를 채굴이라고 부릅니다. 왜냐하면 자발적으로 합의 및 거래기록에 참여하면 소정의 보상을 받기 때문입니다. 반대로는 보상을 안받아도 된다면 굳이 모두가 합의 및 거래기록에 참여할 필요도 없습니다. 즉, 블록체인은 보상을 받고자하는 임의의 누군가에 의해서 거래기록이 계속 저장되고 유지되는 환경을 가지고 있습니다. 채굴에 참여하기 원하는 사람은 동일 블록체인을 사용하는 임의의 참여자이므로 소수의 특정집단이 기록을 조작하는 행위도 거의 불가능합니다.

 가상화폐마다 합의 및 거래기록에 참여하는 방법이 나뉘지만 대표적으로 비트코인의 방법에 대해 살펴보겠습니다.

 

 

1. 먼저 합의 및 거래기록에 참여할 맴버를 선정하기 위해서 채굴 참여자에게 어려운 수학문제가 주어집니다.

(이는 사람이 풀지 못하게 만들어져 있고 오직 컴퓨터의 연산능력을 이용하여 랜덤으로 답을 하나하나 비교해가며 추정해야하는 문제입니다.)

2. 다수의 참여자 중에서 먼저 1번 과제를 빨리 해결한 소수의 사용자들에게 합의 및 거래기록에 참여한 권한이 주어집니다.

(랜덤으로 풀리는 문제이므로 컴퓨팅 파워가 강하다고 무조건 소수의 사용자가 될 수 없다.)

3. 이렇게 임의로 선택된 소수의 참여자들이 가지고 있는 블록들을 서로 비교하며 거래 기록들이 맞는지 서로 살핍니다. 4. 거래 기록에 문제가 없을 시에 다 같이 새로운 블록을 작성하고 보상으로 코인을 받습니다. 이렇게 작성된 블록을 모든 노드에 뿌립니다.

(이렇게 만들어진 블록은 시간단위로 차곡차곡 쌓입니다.)

 

<중국 비트코인 거대 채굴장 사진>

 여담으로, 가상화폐로 인해서 불필요한 전기사용량이 늘어나서 사회적 이슈가 된 적이 있습니다. 그것의 원인이 바로 위 과정의 1번 때문에 발생하는 것입니다. 컴퓨터가 빠르면 빠를수록 문제를 더 빨리 풀 가능성이 높아지기 때문에 비싸고 빠른 고성능 컴퓨터가 채굴에 많이 사용되고 있습니다. 그만큼 전기사용량이 증가하는 것이죠.

 수학문제를 푸는 방식으로 채굴자를 선정하는 방식을 PoW (Proof of Wook)라고 부릅니다. 하지만 수학문제를 푸는 방식의 가상화폐만 존재하는 것은 아닙니다. PoS, PoH 등등 현재에는 전기사용없이 채굴하는 방식이 많이 개발되고 있습니다. 이더리움도 PoW 방식이지만 곧 PoS로 업데이트할 예정이라는 것을 발표했죠.

 

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3. 하드포크란?

 

 사실 가상화폐에 투자하고자 하는 생각이 없고 그냥 어떤건지만 알고 싶은 분들이라면 여기부터는 안 보셔도 됩니다. 하드포크란 만들어진 블록체인의 성능을 개선하거나 오류가 발생했을 때 이를 해결하기 위한 방법 중에 하나로 살짝은 깊지만 알아두면 유용한 정보이기 때문입니다.

 위에서 봤듯이 블록체인이 만들어지면 그 시스템이 운영하는 주체는 모든 노드가 될 수 있지만 블록생성 룰(방식)은 처음부터 결정됩니다. 예를 들면, 어떻게 합의 및 거래기록에 참여할 맴버 선정하는지 혹은 블록을 생성하기 위해 몇 명이 합의 및 기록을 하는지 등등입니다. 하지만 이러한 룰은 블록체인의 속도 및 효율성을 높이기 위해서 개선될 수 있습니다. 그 때 수행하는 것이 하드포크입니다.

 일반적인 하드포크는 기존의 블록생성 룰에 대한 소스코드를 그대로 복사 붙여넣기 한 후에 코드수정을 통하여 수행합니다. 그런 다음 수정된 소스코드를 기존의 시스템에 완전히 병렬적으로 적용하여 새로운 블럭들을 만들어 냅니다. 위 그림을 보면 N번 블럭까지는 두 시스템이 동일한 블럭을 공유하지만 N+1번부터는 독립적으로 진행되는 것을 볼 수 있습니다. 즉, 1개의 시스템이 N+1번 블럭부터 2개의 시스템이 된 것 입니다. 다른 말로, 한 개의 코인이 N+1번 블록이 생성된 이후에는 N번까지의 거래기록은 완벽히 일치하는 2개의 코인이 됩니다. 예를 들어, 본 시스템에서 코인을 '이박사코인'이라 할때 A란 사람이 N번 블록까지 진행된 이박사코인을 10개 가지고 있었다고 합시다. N번 블록 이후, 이박사코인의 시스템을 업데이트 하기위해 하드포크를 진행되었습니다. 업데이트된 새로운 블록생성 규칙을 가진 코인을 '이박사코인', 기존의 규칙을 가진 코인을 '김박사코인'이라 명명하면, A는 이박사코인을 10개 가지고 있었기 때문에 지갑에 갑자기 김박사코인 10개를 에어드랍 받아 총 이박사코인 10개와 김박사코인 10개를 가지게 되는 것입니다.

 

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용어 정리

 

에어드랍: 소유하고 있는 코인이 하드포크 될 시에 동일한 갯수의 새로운 코인을 받는 상황

 

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 예전 2016년에 이더리움이 해킹당하는 사건이 발생하였었습니다. 이더리움 창시자 비탈릭 부테릭이 중심으로 만들어진 The DAO란 시스템이 해킹당하여 거기에서 사용되는 이더리움이 무단 복제되는 사건이 있었습니다. 워낙 이더리움 프로젝트의 초창기라 발생한 문제이고 보안장치를 미리 해둔 덕분에 운영진들은 시스템의 허점을 빨리 파악하여 이더리움 무단 복제를 막고 해킹을 저지했는데요. 개발자들 간에 이런 상황을 막고자 시스템을 크게 수정하고자하는 입장과 기존의 시스템을 유지하면서 약간의 수정(소프트포크)만 하자는 의견이 갈렸습니다. 그래서 하드포크를 실시했고 기존의 시스템에 약간의 수정을 더한 코인을 이더리움 클래식(Ethereum Classic), 대대적인 시스템 수정을 한 코인을 이더리움(Ethereum)으로 명명하였고 지금까지 사용 중입니다.

 이렇게 하드포크는 기존의 시스템을 크게 수정할 때 실시하게 되는데 상황에 따라 호재나 악재가 될 수 있습니다. 코인 개발 로드맵에 포함되었고 예정된 하드포크라면 시스템 성능 개선 측면에서 호재가 될 수 있겠으나 시스템의 결함으로 인해 갑작스럽게 결정된 하드포크라면 악재에 가깝겠죠. 그러므로 투자자분들은 투자하고자 하는 코인에 하드포크 이슈가 있다면 이를 잘 파악하는 것이 중요합니다.

 

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4. 끝으로

 

 본 글에서는 블록체인, 채굴, 그리고 하드포크에 대해서 알아보았습니다. 알고보면 엄청 흥미로운 기술이 아닐 수 없습니다. 그래서 더 주목받는 것이겠죠. 가끔 코인 트레이딩을 하다보면 비트코인 시장에는 (특히 선물시장) 레버리지 조절이나 무기한 선물이라든지 기존의 해외선물에서는 볼 수 없는 새로운 파생상품이 굉장히 많은 것을 느낄 수 있습니다. 기존의 해외 선물은 레버리지 조절이 불가능하고 매월 포지션 마감 기한이 존재하므로 그런걸 일일히 신경쓰면서 거래를 해야 합니다. 이는 코인시장이 상대적으로 신생 시장이라서 효율적인 경제시스템이 도입된 것 때문입니다. 무기한 선물은 1992년에 처음 제안되었고 2016년에 코인 선물거래소 BitMEX에 처음 적용되었죠(출처: https://en.wikipedia.org/wiki/Perpetual_futures). 이처럼 코인시장에서의 경제 시스템은 아무렇게나 만든 것이 아닌 지금의 구식 시장 시스템에서 못했던 다양한 현대 시스템을 도입한 형태입니다.

 새로운 경제 시스템이 기존의 시스템과 겨루어 어떤 결과로 이어질지는 모르겠으나 훨씬 더 효율적인 방향으로 변할 것이라 믿고 있습니다. 긴 글 읽어주셔서 감사합니다.

 

 

 

 

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