비트코인을 시각적으로 표현한다면 어떤 모양일까? 블록체인으로 블록이 일렬로 정렬되어있는 것은 블록 순서대로 연결된다는 것을 의미하는 걸까요? 전 그렇게 생각하지 않습니다. 심지어 블록체인의 모양은 각각 다 다릅니다.
1981년 이메일을 익명으로 주고받을 수 있는 믹스 네트워크 기술을 개발한 데이비드 차움 암호학자는 이듬해 사이버 공간에서 현금으로 사용할 수 있는 암호화를 발행하고자 제안했다. 26년 뒤 미국 서브프라임 모기지(주택담보대출) 위기를 겪은 익명의 나카모토 사토시는 중앙은행의 도움 없이 스스로 운영할 수 있는 분산형 가상화폐 비트코인을 만들었다.
비트코인의 기본구조
이것이 비트코인 블록체인의 기본 구조인 것이다.
비트코인 블록체인 노드 연산자 a, b, c, d 및 e가 있다고 가정합니다. 비트코인의 일련번호를 실시간으로 수집해 컴퓨터에 기록한다. 비트코인 매장에서 결제하면 a, b, c, d, e는 해당 비트코인의 일련번호와 컴퓨터의 장부를 비교해 과거 코인이 사용됐는지 여부를 확인합니다.
과거 코인이 사용된 적이 쓴 경우 해당 코인의 매장에 통보하고, 사용한 적 없는 경우 해당 장부에 일련번호를 기재하는 형식입니다. 문제는 각 컴퓨터에 저장된 책이 내용이 실수든 의도적이든 다를 수 있다는 점입니다. 이 경우 같은 비트코인을 놓고 의견 충돌이 발생한다. 이것은 비잔틴 장군 문제라고 불립니다.
비잔틴 장군 문제 해결방법
블록체인의 비잔틴 일반적 문제를 해결할 수 있는 방법은 크게 두 가지가 있다.
첫 번째 방법은 연결 후 첫 번째 투표 방법입니다. 노드 운영자가 주기적으로 도서(블록)를 교환(비트코인의 경우 10분 소요) 한 뒤 서로 다른 도서가 발견되면 투표할 도서를 결정할 수 있는 방식이다. 예를 들어 현재의 블록체인의 형태는, 운영자 c와. d는 파일을 만들어 블록체인 네트워크에서 공유한다. 이때 c 씨가 만들어 공유한 파일은 10분간 9건의 비트코인 거래를 기록했고, d 씨가 공유한 파일은 10분간 총 10건의 거래를 기록했다.
둘 중 하나는 발생한 거래가 없거나 실제로 발생하지 않은 것으로 잘못 기록되어있다. 이 경우, 블록체인 네트워크 구성원들은 어떤 파일이 옳은지 투표소로 갑니다. 만약 구성원 대다수가 d의 파일이 맞다고 투표하였다.
결국 투명성과 정당성을 위해 모든 구성원의 pc에 블록체인이 저장되는 것이다. 비잔틴 합의 알고리즘을 기반으로 한 코스모스가 이방식을 사용하고 있다. 비잔틴의 일반적 문제를 해결할 수 있는 또 다른 방법은 니카모토 블록체인으로 불리는 아이 방식을 연결 후 투표하는 것이다.
이과정이 반복되면 블록체인은 점차 나뭇가지 모양을 갖추게 됩니다. 결국 나카모토 블록체인은 가장 긴 줄의 블록을 합법적으로 인식합니다. 이것은 또한 가장 긴 사슬 규칙으로도 알려져 있습니다. 비트코인이 채택한 방식입니다.
투표 결과가 확정되면 기존 블록에 새로운 블록이 연결되기 때문에 다음번에는 결정이 번복되는데 문제가 없다. 다만 통신 지연으로 사업자가 기권했는지, 아직 투표하지 않았는지, 지연되고 있는지 알 길이 없는 것이다. 소위 생존 또는 종료 문제가 발생할 수 있습니다.
반면 사전 연결 투표를 도입하는 비트코인은 생성된 블록을 블록체인에 먼저 연결한 뒤 투표를 시작하므로 생존에 문제가 없다. 하지만 이것은 만능이 아니다. 이론적으로 블록체인의 긴 라인은 언제든지 바뀔 수 있어 이른바 안정성 또는 합의 문제가 발생할 여지가 있는 것이다.
물론 이두가지를 동시에 해결할 수 없는지를 물을 수 있지만, 1985년에 발표된 flp이론에 따르면 비동기식 네트워크에서는 이를 구현할 수 없다.
결제를 만들어진 비트코인
나카모토 사토시는 왜 비트코인을 이런 식으로 선택했을까? 기존 화폐 지도의 대체물로 비트코인을 개발한 나카모토 사토시는 정기 내에 결제하는 것이 가장 중요하다고 생각했다. 그 결과 현재 시점과 같은 모양의 블록체인이 탄생한 것이다. 블록체인의 핵심가치는 합의에 따른 탈중앙화다. 그러나 이상적인 합의 접근 방식을 설계하는 것은 결코 쉽지 않으며, 매우 깊은 수준의 이론적 분석이 필요합니다.
