블록 / 해쉬 블록체인 암호화폐와 관련된 키워드

안녕하세요!

이번 포스팅에서는 블록체인과 암호화폐에 관련한 여러 가지 키워드에 대해 알아보도록 하겠습니다.

블록 (Block)이란?

블록은 유효한 거래 정보들의 묶음이다

'철수가 영희에게 1 BTC를 전송한다'
위와 같이 누군가에게 암호화폐를 전달하는 것이 거래라고 할 수 있습니다.
따라서 블록은 수많은 거래들이 담긴 묶음이라고 생각하시면 됩니다.

https://blockchain.info/charts

비트코인 차트 - Blockchain.info

위 링크에서 보면 현재 평균 블록 크기는 1.2 MB라고 확인이 가능합니다.

블록 헤더 (Block Header)란?

블록 헤더는 블록에 정보를 표시하는 블록 맨 앞에 있는 정보들을 의미합니다.
블록 헤더에 있는 정보는 총 6개로 Version, PreviousBlockhash, Merklehash, Time, Bits, Nonce가 있습니다.
각각의 의미는 다음과 같습니다.
1. Version : 소프트웨어/프로토콜 버전
2. Previousblockhash : 블록 체인에서 바로 앞에 위치하는 블록의 블록 해쉬
3. Merklehash : 개별 거래 정보의 거래 해쉬를 2진 트리 형태로 구성할 때, 트리 루트에 위치하는 해쉬값
4. Time : 블록이 생성된 시간
5. Bits : 난이도 조절용 수치
6. Nonce : 최초 0에서 시작하여 조건을 만족하는 해쉬값을 찾아낼 때까지의 1씩 증가하는 계산 회수

블록 해쉬 (Block Hash)란?

블록 해쉬는 위에서 언급한 블록 헤더의 값들을 해쉬함수로 계산한 값을 의미합니다.
해쉬값은 0000000000000453af68e2ffbdb730252873cd81 와 같은 형태로 이루어집니다.
블록체인에서 작업 증명이라는 것은 바로 이 블록 해쉬값을 구하는 것입니다.
위에서 설명한 블록 헤더 값에서 Nonce값을 제외한 5개는 고정된 값입니다.
따라서 Nonce값을 1씩 증가시키며 해쉬 함수를 돌려 해쉬값을 구하는데, 블록 해쉬값이 특정 숫자보다 낮게 나온다면
그 때의 Nonce값으로 계산한 블록 해쉬가 해당 블록의 블록 해쉬로 정해집니다.
예를 들어 위에서 임의로 정한 해쉬값이 000000000000098.... 보다 작은 값이 나오면 작업 증명이 성공한다고 가정하면
위에서 정한 블록 해쉬값은 작업 증명을 만족합니다.

따라서 블록 해쉬가 특정 숫자보다 늦게 나올 때의 Nonce 값이 작업 증명을 나타내는 값입니다.
블록 해쉬가 정해지면 해당 블록은 블록체인에 추가되며 작업이 완료됩니다.

블록헤더의 값을 이용하여 작업증명을 하는 과정

그렇다면 작업 증명 (Proof of Work)이란 것은 무엇일까요?

작업 증명 (Proof of Work) 이란?

작업 증명이란 바로 Nonce값을 증가시키며 특정 조건을 만족한 해쉬 함수값을 구하고 해당 블록을 추가한 것이라고 할 수 있습니다.
작업증명을 위해 Nonce값을 0부터 1씩 증가시키며 무식하게 계속해서 계산합니다.
왜 이런 무식한 방법을 사용하는 걸까요?
바로 위/변조 방지와 블록의 유효성 판단에 매우 효율적이기 때문입니다.
Nonce값을 구할 때는 해쉬 함수를 계산해야 하므로 시간이 매우 오래 걸리지만 구한 Nonce값으로 해당 블록의 블록 해쉬가 특정 값 이하인지 검증하는 것은 빠르게 할 수 있습니다.
따라서 작업 증명을 하기 위해서는 컴퓨팅 파워가 매우 많이 소모됩니다.
수많은 해쉬 함수들을 계산하여 작업증명을 해야 하기 때문이죠.
따라서 작업증명을 성공적으로 수행한 사람들에게 보상을 줍니다.
이것이 바로 마이닝을 통한 암호화폐 채굴이라고 할 수 있습니다.
현재 채굴이 가능한 모든 코인들 (비트코인, 라이트코인 등등..)은 모두 POW 방식을 사용하고 있습니다.


POS (Proof of Stake) 란?

POS는 POW의 가장 큰 문제인 채굴에 소모되는 컴퓨팅 파워가 많이 든다는 문제 때문에 만든 방식입니다.
따라서 POS는 POW와 아주 다른 방식으로 코인을 분배할 수 있습니다.
바로 보유한 코인의 지분 (Stake)으로 코인을 분배하는 방식을 취합니다.
이 말은 코인을 많이 보유하면 보유할수록 많은 코인들을 얻을 수 있다는 뜻입니다.
따라서 이전의 POW 방식에서는 많은 해쉬가 필요했다면, POS 방식에서는 많은 코인이 기준이 된 것입니다.
POS의 장점으로는 컴퓨팅 파워가 필요 없다는 가장 큰 장점이 있습니다.
수많은 GPU나 CPU로 해쉬함수를 돌리지 않아도 오직 1개의 컴퓨터로 채굴이 가능한 것입니다.
하지만 단점도 존재합니다.
자금이 많은 사람들이 독점하여 채굴을 한다는 점, 채굴을 통한 이득이 POW 방식보다 적은 점 등이 있습니다.

이상으로 블록체인 관련 키워드에 대해 알아보았습니다. 다음 시간에 만나요~