[기고] Blockchain 블록체인의 발전을 보며

들어가며

2009년 블록체인 기반의 암호화 화폐인 비트코인이 등장한 이후 10년이 되지 않아 전 세계적으로 엄청난 광풍을 몰고 왔습니다. 2017년 이후 암호화 화폐는 1000종이 넘었으며 비트코인이 한때 한화로 2500만원에 거래되기도 했습니다. 한마디로 2018년 각종 회식 자리의 최대 화두는 단연코 암호화 화폐였습니다

이번에 다루게 될 내용은 이 암호화 화폐 기반이 되는 블록체인과 그 발전 방향에 대하여 알아본 바를 적어보고자 합니다. 블록체인의 기술이나 원리 등은 이편에 다루지 않습니다. 다른 블로그 등에서 잘 다루고 있으며 저자가 그보다 더 잘 설명할 자신이 없기 때문입니다.

◎ 블록체인 기술의 등장

최초로 암호화 기반 블록체인의 개념이 등장한 것은 1991년 Stuart Haber 와 W. Scott Stornetta에 의해서였습니다. 이후 2008년 사토시 나카모토라는 개인 또는 그룹이 중앙기관이나 은행 등의 중재 기관 없이 이중지불 문제를 해결하고자 암호화 기술이 들어간 공개거래원장을 네트워크상에서 공유하는 비트코인을 발표하면서 최초로 구체화하였습니다. 

◎ 블록체인이란

블록체인은 지속적으로 연결되는 거래목록이라 불리는 불록의 집합을 블록체인이라고 정의할 수 있습니다. 

블록과 각 거래내역은 강력한 일방향 암호화 방식인 해시알고리즘과 머클트리(Merlke tree)등을 통하여 보호됩니다. 거래의 지속성을 위하여 블록의 생성이 필요하게 되는데 거래 블록을 생성 시에는 일정한 노동(Computing Power)을 통하여 이를 제한하는데 이것을 채굴이라고 표현합니다. 채굴을 복잡한 연산을 수행한다고 표현하는 분들이 있는데 복잡한 연산이라기보다는 수없이 반복된 해시연산을 통하여 제시된 해시값을 맞추는 엄청나게 반복되는 일을 수행하는 작업이라는 설명이 적절해 보입니다. 채굴을 간단하게 설명하자면 특정 해시값( 예를 들면 앞자리 가부터 14번째까지 0으로 채워진 해시값) 보다 작은 값을 찾기 위하여 무작위로 숫자를 대입하여 해당 해시값을 찾는 것입니다. 이 작업은 10분안에 이루어 져야 하는데 비트코인은 블록을 10분에 한 번씩 생성하게 설계되어 있기 때문입니다. 이렇게 해서 블록을 생성하게 되면 이에 따른 보상으로 비트코인이 주어지게 됩니다. 이러한 과정을 작업증명(Proof of Work)이라고 표현합니다.

블록과 블록의 연결 시 신규블록에는 이전 블록의 해시값을 가지고 되고 이런 블록은 모든 노드에 분산 저장됩니다. 이를 해킹하여 그 블록을 변경(해당 블록과 그 이후에 연결된 블록을 모두 변경해야 함)하기 위해서는 어마어마한 노력이 필요하게 되는데 기술적으로도 어렵고 노력 대비 해킹 성공 가능성이 매우 희박할뿐더러 또 해킹을 통하여 얻는 이득 대비 리소스가 어마어마 하게 소요되므로 거의 발생하지 않는다 라고 볼 수 있습니다. 이러한 강력한 보안성과 익명성의 보장 등은 블록체인의 최대 장점이라 할 수 있습니다.

◎ 블록체인 1.0

블록체인 1.0은 블록체인 기술기반의 화폐인 비트코인이 그 대표라고 할 수 있을 것입니다. 블록체인 기술은 비트코인에 최초 적용되었는데 이때의 블록체인은 약 4000개의 거래정보를 닮을 수 있는 1MB 크기의 블록이 10분에 한번씩 생성(채굴)되어 연결되도록 설계되었습니다. 특정 값 이하의 블록해시값을 찾는 엄청난(초기에는 비교적 쉬운) 컴퓨팅 노가다를 통하여 블록을 획득하면 그 대가로 50비트코인을 주었는데 그 대가는 4년마다 절반으로 줄어 2150년이 되면 블록을 생성해도 더 이상 대가를 받지 못하게 됩니다. 물론 대가를 받지 못한다고 하더라고 그 블록에 들어가는 거래 단위로 대가를 지급받게 되기 때문에 그때부터는 채굴이나 거래의 양상이 달라지지 않을까 생각이 됩니다.

블록체인 1.0은 대부분 화폐의 기능에 그 기술이 집중되어 있다고 볼 수 있습니다.

비트코인 이후 라이트코인, 리플 등 다양한 대체코인(ALT COIN) 이 등장하게 되는데 비트코인과 다르게 리플의 경우는 1000억 개의 미리 발행하고 매 거래 시마다 코인의 일정 부분을 소모하게 하여 점점 그 희소성을 높여가는 방식으로 설계되어 있습니다. 그 외에도 그 발행 수를 다양하게 하거나 블록생성시간을 더 짧게 가지거나 블록에 기록되는 거래의 양을 늘리는 등 기존의 단정을 극복한 여러 코인이 등장합니다. 

◎ 블록체인 2.0

2010년 비트코인의 창시자로 알려지 사토시 나카모토는 비트코인의 기반기술은 어마어마하게 다양한 유형의 거래(Transaction)을 지원할 수 있도록 이미 디자인 되었다라고 하였습니다. 비트코인이 단순하게 화폐의 거래기능을 넘어서는 뭔가가 있다라는 것을 이야기한 것이지요. 그 뭔가가 2014년 천재 캐나다인 비탈리크 부테린이 이더리움을 개발하면서 구체화 되었다고 볼 수 있을 거 같습니다. 말 그대로 블록체인 2.0 시대로 도입한 것입니다. 

블록체인 2.0을 몇가지 키워드를 중심으로 알아보겠습니다.

Smart Property : 모두 유형/무형의 자산을 블록체인에 적용하여 그 ownership을 제어하는 것이라고 설명할 수 있는데 즉 모든 존재하는 자산을 블록체인의 강력한 암호화 개인 키를 기반으로 거래할 수 있다는 개념입니다. 개인이 가진 소유자산 뿐 아니라 창작물들을 포함하여 기존에 관리하기 어려웠던 전자파일(사진,동영상등)까지 관리하고 거래할 수 있다는 것입니다.

Smart Contract : Contract란 거래당사자 간에 특정한 약속을 통하여 이를 만족할 경우 할 것 또는 하지 말아야 할 것을 정하여 놓은 것이라고 정의한다면 암호화 블록에 이러한 특정한 약속 또는 조건 등을 프로그래밍하고 그 조건에 맞을 경우에 그것이 자동으로 이행되는 것이라고 볼 수 있습니다. 즉 거래 참여자 간 합의된 내용이 특정 시기나 조건이 충족되면 자동으로 발효되거나 해지되는 것입니다.

블록체인 2.0의 핵심인 스마트계약(Smart Conatract) 는 Dapps(decentralized applications), DAOs(decentralized autonomous organizations), DACs(decentralized autonomous corporations), DASs(decentralized autonomous societies)등 점점 확장되는 다양한 개념 속에 포함될 수 있는데 모두 공통적으로  분산(decentralized), 자치(autonomous)에 방점을 찍고 있다고 볼 수 있습니다.  물론 블록체인 1.0 에서도 Dapps라는 개념이 녹아 있지만 이때는 공개거래원장(Public Transaction Ledger)의 관리에만 초점이 있었다면 2.0 에서는 그 개념이 더 확장되었다고 볼 수 있습니다.

대표적으로 블록체인 2.0 기반의 프로젝트가 적용된 영역 중에 클라우드 펀딩(Clowd Funding) 이 있는데요. 개인 P2P 거래나 각종 후원, 퀵스타트, 영화, 증권, 금융 등 다양한 분야에 널리 퍼져 있는 클라우드 펀딩에 이 블록체인 기술을 도입하려는 다양한 시도들이 진행되고 있습니다. 클라우드 펀딩이란 개인 혹은 단체가 특정 상품을 개발하거나 할 때 필요한 자금이나 지원금을 후원 또는 모금하는 개념이라고 할 수 있습니다. 와디즈, bitFlyer, Swarm.com등 여러 사이트에서 진행되고 있습니다.

블록체인 2.0의 프로젝트를 몇가지를 살펴보면 아래와 같습니다.

블록체인 2.0은 블록체인의 생태계를 조성하는 역할을 하는 시기라고 볼 수 있습니다.

분산애플리케이션(Dapps)부터  분산자치조직(DAOs)에 이르는 여러가지 시도가 진행되고 발전된 단계라 할 수 있을 거 같습니다.

◎ 블록체인 3.0

블록체인 3.0이 명확히 무엇이다 라고 단정하기에는 많은 논쟁이 예상되는 부분입니다.

인터넷이나 관련 서적들을 찾아보면 블록체인 3.0에 대하여 다양한 견해들이 존재하는 것을 확인할 수 있었습니다. 완벽한 블록체인 기반 스마트 플랫폼을 구축하여 참여자들 간의 정보를 나눠 갖고 거래를 실행하는 것을 3.0으로 본다거나 내부에 자체 의사결정 기능을 넣고 빠른 거래 처리 속도를 가지는 것을 3.0으로 본다는 의견 등 다양의 견해가 존재합니다. 하지만 이 중에 블록체인 2.0의 핵심 개념인 스마트계약(smart contract)의 단점을 극복하거나 속도를 개선한 것을 3.0으로 보느냐 하는 것에는 논쟁의 여지가 있어 보입니다.

블록체인 3.0에 대하여 명확한 기준을 정의하는 것이 어려운 이유는 현재 블록체인의 변화가 과거 산업의 변화에 비하여 엄청나게 빠르다는 데 있습니다. 이러다 보니 어느 기준점을 찾는 것이 쉽지 않은 일이 되었습니다. 현재 진행되고 있는 많은 블록체인 기반 프로젝트들이 스마트계약(smart contract)의 개념을 가지고 출발하였으나 시장과 상황의 변화에 꾸준히 대응하여 진화하고 있기에 현재의 상황은 블록체인 2.5세대 정도가 되지 않을까 생각해봅니다.

하지만 블록체인 기반의 기존의 경제, 통화, 시장에서 적용되던 것을 넘어선 그 무언가를 찾기 위한 노력은 계속 진행되고 있습니다.

제 개인적으로 블록체인 3.0시대가 지향하는 목표는 Blockchain Government가 아닐까 생각됩니다.

한 사람의 출생부터 사망까지 활동 가능한 모든 것에 블록체인 기술이 적용될 수가 있는데요.

출생등록, 결혼등록, 주민등록증, 여권, 주택/토지대장, 개인 창작물 또는 소유물 등의 자산관리, 집이나 사무실 등의 IOT 등 모든 실생활과 밀접한 분야에 블록체인 기술이 적용될 수 있다는 의미입니다. 즉 블록체인 기반 모든 활동의 융합된 생태계가 조성되는 기반이 마련되는 것이 아닐까 감히 넘겨짚어 봅니다.

현재 블록체인이 실생활에는 어떻게 적용되고 있을까요? 아래의 예들을 살펴 보겠습니다.

(사진출처: 비트코인 매거진(bitcoin magazine)

2014년 10월에 세계최초로 블록체인 웨딩이 미국 플로리다에서 진행되었습니다. 결혼 공증을 위해서 0.1 비트코인(당시 $35)이 들었다고 합니다. 오늘의 시세로 환산하면 약 $900가 되는 셈인데요. 참 비싼 결혼식이 되었습니다.

세계최대 빈국 중의 하나인 온두라스는 공무원들의 불법적인 토지대장 조작을 차단하기 위하여 블록체인 기술을 도입한다고 한창 떠들썩하기도 했습니다. 블록체인 기술을 토지에 적용하려는 노력은 각 나라에서 진행되고 있는데요. 스웨덴은 이미 블록체인 기술을 적용한 부동산 등록시스템을 선보이기도 했습니다. 우리나라 국토교통부 역시 부동산종합공부시스템에 블록체인 기술을 도입해 '종이 없는' 스마트 거래 플랫폼을 시범 구축할 방침이라고 합니다. 금융권, 법무사, 공인중개사 등과 연계를 통해 원스톱 부동산 거래 서비스가 가능할 예정이라고 합니다.

다양한 경제 분야별로 적용된 블록체인 기술을 살펴보겠습니다.

◎ 금융

블록체인의 출발이 비트코인이라는 가상화폐 이다 보니 역시 가장 다양한 시도가 이루어지고 있는 분야입니다. 블록체인이 가진 높은 신뢰성과 보안성을 기반으로 많은 은행이 앞다퉈 블록체인 기술을 연구하고 시도하고 있습니다. 예를 들면 가상화폐인 리플도 그중 하나라고 할 수 있겠는데요. 차세대 ‘국제 은행 간 통신협정(SWIFT)’라는 뜻에서 ‘SWIFT 2.0’이라고도 불리고 있습니다. 국내 은행도 다수 참여하고 있는 프로젝트이지요. IBM이나 HPE, 마스트 카드 등에서도 블록체인 기반의 다양한 플렛폼을 개발하여 서비스 중에 있습니다. 앞서 이야기한 클라우드 펀딩도 금융분야에서 가장 발달한 것으로 보여집니다.

◎ 물류

2016년 월마트는 IBM과 손잡고 블록체인 기반 물류, 유통의 전과정을 추적하는 제품 이력 시스템을 구축하였습니다. 그리하여 기존에 최장 2주 이상 소요되던 물품의 추적과정을 10초 이내에 단축할 수 있게 되었습니다. 블록체인의 강력한 보안 기능으로 인해 내역의 위변조가 불가능하므로 신뢰성은 덤이라고 할 수 있겠습니다. 그 외에 중국의 1위 온라인 쇼핑몰 업체인 알리바바 그룹도 블록체인 기반 다양한 물류시스템을 구축하였으며 블록체인 특허를 가장 많이 보유한 기업으로 알려져 있습니다.

국내의 삼성SDS도 블록체인 플렛폼을 개발하여 상용화하였으며 10조 이상의 매출을 예상하고 있습니다. 그 외에도 블록체인의 강력한 장점(보안, 공개, 탈중앙화)을 활용한 다양한 응용분야들을 열거하자면 끝이 없는데요 대표적으로 제3자의 인증이 필요없는 공증이나 해킹이 불가능에 의한 각종 기록들이라고 할 수 있는데 예를 들면 인터넷 DNS 서비스나 위키피디아 같은 서비스가 있을 수 있을 거 같습니다. 강력한 익명성에 해킹이 불가능하다는 장점이 있죠. 이러한 서비스는 이미 공개되어 있습니다. (https://dotbit.me/, wikileaks.bit 등)

여기에 설명하지 않았지만 정말 다양한 분야에서 블록체인 기술의 적용이 가능해지면서 이제 어느 누구도 블록체인이 4차 산업혁명 시대의 한 축을 담당할 것을 의심하지 않게 되었습니다.

◎ 블록체인의 해결해야할 과제

블록체인으로 세상이 나온 것이 꽤 된 것 같은데 당장에 눈에 띄는 큰 변화는 보이지 않는 거 같이 느껴집니다. 어쩌면 화폐같이 직접적으로 우리 생활에 영향을 주는 변화보다는 업계 전반의 플랫폼의 변화, 즉 기반의 변화가 일어나므로 인해 실체 피부로 체감하는 것이 적게 느껴질 수도 있을 거 같습니다. 하지만 관련 업계는 정말 발 빠르게 시장을 선점하기 위해 노력하고 있습니다.

블록체인은 어느새 우리 생활과 밀접하게 발전하고 있으나 여전히 몇 가지 해결해야 할 과제들이 남아있습니다.

블록체인의 첫 번째 해결과제는 속도입니다. 블록체인의 거래(transaction)의 완료 시간이 비트코인의 경우 10분 또는 그 이상인 경우도 존재합니다.

물론 훨씬 짧은 시간에 거래가 완료되는 블록체인 기술이 속속 개발되어 등장하지만, 분산 저장환경으로 인하여 정통적인 중앙집중식 데이터베이스에 비하여는 여전히 극복해야 할 부분이 존재하고 있습니다.

물론 속도가 전혀 문제가 되지 않을 수 있습니다. 정통적인 데이터베이스 시장과 겹쳐지지 않거나 적용되는 분야가 완전히 다르다면 이 문제는 자연히 해결될 것입니다. 하지만 여전히 각종 암호화 화폐 등은 거래시간이 중요한 문제이고 이를 해결하기 위해 노력하는 것으로 보아 한동안은 중요한 우선 과제가 될 것입니다. 최근 등장한 이오스나 에이다, 보스코인 등은 뛰어난 거래시간을 가지고 있어 속도 부분은 어느 정도 해결되었다고 볼 수 있습니다. 하지만 블록체인 플랫폼을 신규 개발하거나 시작할 때는 항상 속도는 고려되어야 하는 부분입니다.

두 번째 과제는 데이터의 표준화에 있습니다. 탈집중화로 인하여 이제 블록체인 기반 플랫폼은 어느 나라 어디에 있던 네트워크 상에만 존재하면 접근이 가능하고 어느 나라와도 국경의 제약 없이 정보를 공유하고 거래를 할 수 있게 되었습니다. 물론 국내에서도 마찬가지겠지만 이렇듯 경계가 허물어지는 환경하에서는 누가 해당 분야의 표준을 잡고 선점을 하느냐의 문제는 지금까지의 역사를 뒤돌아보지 않아도 그 중요성은 의심할 수 없을 것입니다. 국가나 기업이나 단체 등이 이를 선점하기 위한 노력들이 활발하게 이루어지고 있는데 우리나라가 이러한 분야에 뒤처지지 않았으면 좋겠습니다.

세 번째를 찾는다고 한다면 법적 제도적 한계의 극복이 아닐까 생각됩니다. 비트코인의 폭락과 폭등의 역사를 찾아보면 그 뒤에는 각 국가의 법적 제한이나 허용 등이 존재했었습니다. 2013년 중국의 금융거래에 있어서의 가상화폐의 거래 금지로 인한 폭락이나 이후 한국이나 독일, 프랑스 등의 호의적이지 않은 제한 또는 제약 등으로 인한 폭락 등은 두말할 것도 없는 사실들입니다.

물론 가상화폐(암호화 화폐)로만의 문제로 특정 지을 수 있으나 블록체인의 핵심 기반인 공개 원장과 분산 저장의 개념(강력한 해시알고리즘으로 무장하였지만)이 경우에 따라 국가별로 제한이 될 소지도 있어 보입니다.

제도적인 한계를 극복하는 것은 국가별로 차이가 있을 수 있는 문제입니다. 어느 정도까지 허용할 것이냐는 항상 첨예한 대립을 일으키는 부분으로 슬기롭게 극복하는 지혜가 무엇보다 필요할 것 같습니다.

마무리하며

많은 분들이 블록체인 하면 비트코인을 먼저 생각합니다. 그리고 비트코인은 투기라는 인식의 확산으로 인하여 블록체인에 대하여 좋은 않은 선입관을 가지신 분들도 일부 존재하였으나 이제 많은 분들이 블록체인 = 비트코인이라고는 생각하지 않아 블록체인에 대한 저변의 인식이 많이 변화된 것을 알 수 있습니다.

비트코인이나 리플 등 주로 암호화 화폐에만 관심을 가진 저의 입장에서 블록체인은 그다지 관심 가는 분야는 아니었으나 이번 블로그를 준비하며 비트코인부터 차례로 공부를 하는 과정은 꽤 흥미로운 경험이었습니다.

정보사회에서 지능정보사회로 넘어가는 4차 산업혁명의 시대의 화두는 인공지능, 빅데이터, 블록체인 등으로 대변됩니다. 이 각각의 화두는 어느새 하나로 융합되기 시작했습니다. 블록체인 기반의 인공지능은 벌써 여러 곳에서 연구 중에 있으며 다양한 융합 프로젝트들이 진행되고 있습니다.

블록체인은 기존 빅데이터로서 관리되지 못했던 수많은 데이터들을 관리할 수 의미 있는 기술로 발전하였으며 관리 가능한 데이터의 범위를 획기적으로 확장하였습니다. 이렇듯 빅데이터와 블록체인, 인공지능과 블록체인의 융합은 새로운 가치를 꾸준히 창출할 것으로 보여집니다.

블록체인의 앞으로의 변화과정은 앞으로 흥미진진하게 전개될 것입니다.