블록체인 : 동작 원리, 예시

블록체인 동작 원리

전통적인 방식은 어떤 특징을 가지고 있는지 먼저 설명드린 후, 블록체인 방식을 따른다면 어떤 효과가 있는지 설명드리도록 하겠습니다. 

먼저, 앨리스와 밥의 학교에 총 1000명의 학생들이 있고, 각 학생은 매점에서 사용할 수 있는 5개의 동전을 가지고 있다고 가정합니다. 만약 은행 시스템과 같은 전통적인 방법을 사용하는 경우, 교사는 총 동전 수를 관리하고 각 학생이 가지고있는 동전 수를 추적해야 합니다.

 

 

전통 방식

블록 체인 : 동작 원리, 예시 1

 

만약 앨리스가 두 개의 동전을 밥에게 주고자 하면 이 행위는 교사를 통해 이루어집니다. 선생님은 동전 거래와 학생들의 동전 잔액에 대한 기록을 본인의 노트에 소유하고, 관리합니다. 이러한 경우, 앨리스가 몰래 선생님의 노트를 조작하여 더 많은 동전을 얻을 수 있습니다.

또한, 모든 거래 내역은 선생님에 의해서만 유지되기 때문에 선생님은, 자신이 좋아하는 학생들을 위해 동전 수를 변경할 수도 있습니다. 이처럼, 기존의 traditional한 방식은 학생들의 동전의 수가 조작되고 위조될 수 있는 문제가 있습니다.

 

 

블록체인 방식

블록 체인 : 동작 원리, 예시 2

 

그러나 블록 체인 방식을 따른다면, 더 이상 선생님의 역할이 필요하지 않습니다. 즉, 신뢰할 수 있는 제 3자를 필요로 하지 않습니다. 블록체인 기반의 시스템에서는, 모든 학생들이 모든 학생들의 거래와 동전 잔액을 기록한 노트를 가지고 있습니다.

블록 체인에서 거래가 발생한 상황을 가정합니다. 앨리스가 밥에게 두 개의 동전을 빌려주는 경우, 해당 거래는 모든 학생에게 전송됩니다. 즉 모든 학생들이, 앨리스가 밥에게 2개의 동전을 빌려주었다는 사실을 노트에 기록하게 됩니다.

하지만 앨리스는 밥으로부터 받아야 할 2개의 동전보다 더 많은 동전을 받으려는 욕심에, 밥과 자신의 노트를 의도적으로 조작합니다. 그래서 노트에 자신이 밥에게 2개의 동전을 빌려주었다는 사실을 지우고, 5개의 동전을 빌려주었다고 거짓으로 노트를 수정합니다.

며칠 후, 앨리스는 밥에게 5개의 동전을 갚으라고 요구합니다. 하지만 나머지 998명의 학생들의 노트에는 앨리스가 밥에게 오직 2개의 동전을 빌려주었다는 사실이 기록되어 있습니다. 따라서 다른 학생들에 의해 앨리스가 의도적으로 거래를 조작했다는 사실을 확인할 수 있습니다.

만약 앨리스가 5개의 코인을 회수하려고 한다면, 학생들 중 50% 이상이 앨리스가 밥에게 5개의 동전을 빌려줬다는 것에 동의해야만 합니다.  즉, 51%에 해당하는 최소한 501개의 학생 노트가 악의적인 조작을 위해 수정되어야 함을 의미합니다. 하지만 501개의 노트를 앨리스가 수정하는 것은 쉽지 않습니다.

 

 

정리

이전의 예시에서 노트에 해당하는 것이 바로 블록체인이며, 각 학생들은 블록체인 참여자라고 할 수 있습니다. 한 참여자가 의도적으로 데이터를 조작하려고 하더라도, 다른 참여자들이 동일한 데이터를 유지하고 있기 때문에 조작과 위조가 어렵습니다

 

블록 체인 : 동작 원리, 예시 3

 

다음과 같은 시나리오를 생각할 수 있습니다. 우선 어떤 유저가 트랜잭션을 요청하게 되면 해당 데이터는 블록에 저장되게 됩니다. 그리고 해당 블록은 네트워크에 있는 다른 유저들에게 전달되게 되고 각 유저들은 거래의 타당성을 확인합니다. 

만약 거래에 이상이 없다면 새로운 블록 데이터가 생성되고 그 블록은 기존의 블록체인에 연결되게 됩니다. 이를 통해 트랜잭션 작업이 종료됩니다.

 

 

참조

http://www.kmooc.kr/courses/course-v1:POSTECHk+CSED490U1+2021_T1/about 

블록체인 입문