블록체인은 고급 암호화 기술과 행동 및 의사결정의 수학적 모델을 포함하는 다양한 메커니즘을 통해 보호된다. "블록체인이 왜 안전한가요?"라는 질문이 있다.
블록체인은 왜 안전한가요?
블록체인은 고급 암호화 기술과 행동 및 의사결정의 수학적 모델을 포함하는 다양한 메커니즘을 통해 보호된다. 디지털 화폐의 복제나 파괴를 금지하는 블록체인 기술은 암호화폐 재단의 기본 화폐 시스템 역할을 한다.
데이터 보안과 불변성이 중요하게 여겨지는 다른 환경에서 블록체인 기술을 적용하는 방법에 대한 조사도 진행되고 있다. 몇 가지 예로 자선 기부, 의료 데이터베이스, 공급망 관리를 추적하고 기록하는 프로세스를 들 수 있다.
반면에 블록체인 보안은 결코 단순하지 않다. 따라서 이러한 최첨단 시스템의 보안을 보장하는 기본 아이디어와 절차를 이해하는 것이 중요하다.
불변성과 합의
블록체인 보안에 영향을 미치는 요소는 다양하지만 합의와 불변성은 가장 중요한 두 가지 요소다. 합의는 분산된 블록체인 네트워크의 노드가 네트워크의 실제 상태와 거래의 진실성에 동의하는 능력이다. 합의에 도달하기 위해 소위 합의 알고리즘이 종종 사용된다.
반면, 블록체인의 불변성은 거래가 확인되면 거래가 변경되는 것을 금지하는 능력을 의미한다. 일반적으로 암호화폐 전송이 포함되어 있음에도 불구하고 이러한 거래는 비화폐적 디지털 데이터의 저장을 의미할 수 있다.
블록체인 네트워크에서 데이터 보안의 기초는 합의와 불변성이다. 각각의 새로운 데이터 블록이 진짜임이 입증되면 불변성은 데이터 및 거래 기록의 무결성을 보장한다. 반면에 합의 기술은 시스템의 규칙이 준수되고 관련된 모든 당사자가 네트워크의 현재 상태에 동의하도록 제공한다.
블록체인 보안에서 암호화의 역할
블록체인은 데이터 보안을 위해 암호화에 크게 의존한다. 이 경우 암호화 해싱 기능이 중요하다. 알고리즘(해시 함수)은 모든 크기의 데이터 입력을 처리하고 해싱(또는 길이) 과정에서 예측 가능한 고정 크기 출력(해시)을 생성한다.
입력의 크기에 관계없이 출력의 길이는 항상 동일한다. 그러나 입력이 변경되면 결과가 크게 변경된다. 해시 함수를 실행한 횟수에 관계없이 입력이 변경되지 않으면 결과 해시는 항상 동일한다.
블록체인은 이러한 출력 번호 또는 해시를 데이터 블록의 고유 식별자로 사용한다. 각 블록의 해시는 이전 블록의 해시로 계산되어 연결된 블록 체인이 된다. 블록 해시는 해당 블록에 포함된 데이터에 의해 결정되므로 모든 변경에는 블록 해시 변경이 필요하다.
결과적으로, 각 블록의 해시는 해당 블록 내의 데이터와 이전 블록의 해시를 모두 사용하여 계산된다. 이러한 해시 식별자는 블록체인의 보안과 불변성에 매우 중요하다.
거래를 검증하는 데 사용되는 합의 알고리즘에는 해싱도 포함된다. 예를 들어 비트코인 블록체인의 작업 증명(PoW) 알고리즘은 SHA-256 해시 함수를 사용한다. SHA-256은 데이터를 가져와 이름에서 알 수 있듯이 256비트 또는 64자 길이의 해시를 생성한다.
암호학은 암호화폐 단위를 보유하는 데 사용되는 지갑의 보안을 보장하고 원장의 거래 기록을 보호하는 역할을 한다. 비대칭 또는 공개 키 암호화는 사용자가 결제를 받고 결제할 수 있는 공개 키와 개인 키 쌍을 생성하는 데 사용된다. 전송되는 코인은 실제 소유이며, 개인 키는 거래를 위한 디지털 서명을 생성한다.
비대칭 암호학의 특성은 개인 키 소유자가 아닌 다른 사람이 암호화폐 지갑에 보관된 자금에 액세스하는 것을 방지하고 소유자가 사용하기로 결정할 때까지(개인 키가 안전하게 유지되는 한) 자금을 안전한 장소에 보관한다.
암호경제
암호학 외에도 "암호경제(Crypto-economics)"이라는 최신 분야도 블록체인 네트워크의 보안에 기여한다. 이는 미리 결정된 규칙과 보상이 있는 상황에서 합리적인 행위자가 어떻게 결정을 내리는지 모델링하기 위해 수학을 사용하는 연구 분야인 게임 이론과 관련이 있다. 암호경제학 모델은 분산형 블록체인 네트워크의 노드 동작을 명확하게 설명하지만 전통적인 게임 이론은 다양한 맥락에서 사용될 수 있다.
간단히 말하면, 암호경제는 블록체인 프로토콜의 기반이 되는 경제를 연구하고 참여자의 행동에 따라 그 설계가 어떻게 영향을 미칠 수 있는지를 연구하는 것이다.
암호화경제 보안은 블록체인 시스템이 노드에게 해롭거나 결함이 있는 행위에 참여하는 것보다 정직하게 수행하도록 더 많은 인센티브를 제공한다는 아이디어에 근거한다. 이 인센티브 구조의 또 다른 주목할만한 예는 비트코인 채굴에 사용되는 작업 증명 합의 메커니즘이다.
사토시 나카모토는 비트코인 마이닝 아키텍처가 시간이 많이 소요되고 자원이 많이 필요한 것을 의도적으로 설계했다. 채굴 노드가 어디에 있고 누구인지에 관계없이 PoW 채굴은 복잡성과 계산 요구로 인해 상당한 비용과 노력이 필요하다. 결과적으로 이러한 시스템은 악의적인 채굴에 대한 상당한 방해 요소를 생성하는 동시에 정직한 채굴에 대한 상당한 인센티브를 제공한다.
부정직하거나 비효율적인 노드는 블록체인 네트워크에서 즉시 제거될 것이며, 정직하고 효율적인 광부들은 그들의 노력에 대해 친절하게 보상받을 것이다.
마찬가지로, 블록체인 네트워크의 대부분의 해시율을 단일 그룹이나 단체의 손에 맡김으로써 이러한 위험과 보상의 균형은 합의를 약화시킬 수 있는 잠재적인 공격으로부터 보호한다. 51% 공격으로 알려진 이러한 공격은 효과적으로 수행되면 점진적으로 성능이 저하될 수 있다. 작업 증명 채굴은 경쟁적이며 비트코인 네트워크가 너무 크기 때문에 사이버 범죄자가 대다수 노드를 제어할 가능성은 매우 낮다.
게다가 대규모 블록체인 네트워크의 51%를 제어하는 데 필요한 계산 능력의 비용은 이렇게 작은 잠재적 수익에 대한 대규모 투자를 즉각적으로 매력적이지 않게 만들 것이다. 대량의 악성 노드를 구축하는 데 드는 비용이 여전히 엄청나게 높고 정직한 행동에 대한 강력한 인센티브가 있는 한 시스템은 계속해서 원활하게 작동할 것이다. 반면, 비트코인보다 총 해시 비율이 낮기 때문에 소규모 블록체인 네트워크는 다수의 공격에 더 취약한다.
"블록체인은 왜 안전한가요? 블록체인 지식"이라는 기사를 읽으시면 블록체인을 더 잘 이해하는 데 도움이 되기를 바란다.
