블록체인, Web3라는 세계에 입문한지 어느덧 1년이라는 시간이 되었다. 처음에는 블록체인 기술이라는 것을 정말 “탈중앙화된 금융” 그 이상도, 이하도 아닌 것으로 인식하고 있었다. 때문에 이더리움, 솔라나와 같은 모든 종류의 코인을 그저 비트코인과 대동소이한 암호화폐 라고만 생각했다. 하지만, 온체인 상에 어플리케이션을 올리고, 탈중앙화된 방식으로 서비스를 운영하며, 꽤나 high-level의 프로그래밍 언어도 존재하고, 해킹 방식 또한 기존에 접하던 것들과는 다소 차이가 있는, 흔히 말하는 2세대 블록체인의 여러 요소들이 나에게 꽤나 매력적으로 다가왔던 것 같다. 일년간의 경험을 통해 나의 미래먹거리는 Web3라는 생각을 굳힐 수 있었고, 블록체인밸리 학회를 시작으로, 회사 인턴십을 거쳐 업사이드 아카데미를 지난 시점의 내가 crypto씬에서 1년동안 어떠한 공부를 했는지, 그 행적을 다시금 돌아보고자 2024 crypto와 관련된 기억들을 적어본다.

1. 사실 2023 3~4분기정도부터 적게될 것 같다.
2. crypto에 대한 내용이기 때문에 암호화폐와 암호시스템에 대한 내용을 모두 적어보려 한다 ㅎㅎ

Blockchain Valley

고려대학교 블록체인 학회인 블록체인밸리(줄여서 블밸이라고 부른다).

2023년 3분기가 시작할 무렵까지 내가 정보보안, 더 나아가 IT라는 분야에서 어느 부분에 자신이 있는지 긴가민가했다. 시스템해킹, 암호학, 리버싱, 개발 모두 공부해보았지만 내 적성에 과연 맞는지, 또는 남들보다 내가 잘 할 수 있는 분야인지에 대한 확신이 부족했다. 그러던 중 여름방학이 되어 학교 커뮤니티에 각종 학회, 동아리 공고가 올라오는것들을 눈팅하고 있었는데, 그 중 가장 내 눈에 띈 것이 블밸 신입 학회원 모집 공고였다. 위에서도 언급했듯, 나는 블록체인 기술을 탈중앙화된 금융 정도의 개념으로만 받아들이고 있었는데, 공고에는 리서치팀, 개발팀을 따로 나누어 뽑는 것을 보고 ‘엥? 블록체인에서.. 개발..?’이러한 의문이 들었다. 화폐 시스템 위에서 개발을 한다니, 이게 무슨 말인가. 이러한 의문에서 시작된 서칭을 통해 처음 알게 된 것이 바로 DApp 즉, 블록체인상에서 동작하는 Application이었다. 이건 대체 뭘까.. 라는 막연한 흥미를 가지고 정말 아무것도 모른채로 지원했는데,, 정말 운좋게도 합격을 해 블밸 4기 멤버로 활동을 할 수 있었다.

블록체인 밸리에서 나는 블록체인, 더 나아가 Web3라는 새로운 생태계를 맞이하였다. 난생 처음 메타마스크를 설치해 개인 웹지갑을 생성하고, 업비트를 설치해 이더리움을 전송하는 등 정말 걸음마 단계부터 시작했던 것 같다. 더 나아가 Web3생태계에 존재하는 여러 구성요소(Defi, DAO 등), 메인넷(Ethereum Mainnet)에 대해 공부하고 여러가지 프로젝트를 만들어보는 등 새로운 것을 계속해서 쌓는 과정이 상당히 즐거웠다. 하지만 ‘보안’을 공부하는 나에게는 딱 fit하지 않다는 생각이 들었는데, 그 이유는 1) 개발 과정에 맞추어진 커리큘럼, 2) 백엔드보다 프론트엔드에 맞춰진 교육, 3) 원리를 모두 알고 넘어가는 것 보다 포트폴리오 생산에 맞추어진 것 같은 느낌. 이 세 가지 느낌을 많이 받았던 것 같다. 그래서 학회보다는 혼자만의 공부가 필요할 것 같다는 생각을 하게 되었던 것 같다. (전해듣기로 지금은 리서치, 개발, 보안 이 세 가지 팀으로 쪼개져 더 다양하고 심화된 커리큘럼이 제공되는 것 같다.)

그렇게 혼자 공부를 하면서 Uniswap 분석, EVM 분석 등 이론공부와 Ethernaut 등 워게임을 통한 Attack vector 학습 등 개인적인 공부를 진행했다. 하지만 혼자 공부를 하게 되니 계속해서 텐션도 떨어지고, 영어울렁증으로 인해 해외 자료는 찾아볼 생각도 안하는 등 여러모로 생산적인 공부를 하지는 못했던 것 같고, 사실, 당시에는 Web3에 대한 흥미가 좀 떨어졌었다.

2023년에는 이정도인 것 같은데, 이더리움, DApp, 유니스왑. 이정도 말고는 더 뭔가 공부한 느낌은 없던 것 같다. (Remix가 없으면 컨트랙트 배포를 하지 못하고, hardhat은 쓸줄도 모른다. foundry는 들어본 적도 없었다.)

LG전자 CSEU 인턴십

산학협력의 일환으로 우리 학과에 티오 4명이 제공되어 ‘설마 되겠어~’ 하고 지원했던 LG전자 인턴십. 2024년 1월~2월동안 LG전자 VS사업부에서 CSEU(Cyber Security Engineering Unit)에서 Key Management 관련 업무를 진행하였다.

이 기간동안은 잠시 Web3와 멀어져 C, C++ 기반의 KMS(키 관리 시스템) 개발에만 몰두했다.

VS사업부는 자동차 전장 관련 하드웨어 부품을 만드는 부서로, 조명, 인포테인먼트시스템 등 제품을 생산한다. 내가 속해있던 CSEU는 사이버보안 관련 개발을 하는 조직이었으며, 그중에서도 Key management 부서는 암호화 키를 관리 및 안전하게 보관하는 솔루션을 개발하는 부서였다.

나는 해당 조직에서 실제로 사용하는 제품을 개발하는 것 보다는(아마 인턴에게 제공할 수 있는 보안 수준 때문인 듯..) OS레벨에서의 message queue를 이용한 프로세스-KMS 간 key 연산 프로토콜을 개발하는 일종의 프로젝트를 진행하였다.

솔직히 결과물에 부족한 점도 많았고, 경험 부족에서 나오는 애로사항도 정말 많았지만, 요구사항 분석부터 시작하여, 프로젝트 설계, 구현 과정 설계, 테스트케이스 작성까지 여러 단계를 거치면서 정말 많은 것을 배웠다. 개발 실력을 넘어 프로젝트 설계 및 구현에서의 라이프사이클을 배운 것이 가장 컸다.

KMS 개발을 하는 과정에서 key를 보관하고 안전한 연산을 수행하는 HSM, 그리고 이에 대한 표준인 pkcs#11을 공부해서 책임급 직책을 가진분들 앞에서 발표도 해보고, 실제로 암호화 통신이 작동하는 과정과 모든 요소에서 고려해야 할 각종 공격벡터에 대해서도 직접 개발해보지 않으면 알 수 없는 고려사항 등을 이해할 수 있었다. 무엇보다도, 진짜 “대기업”의 여러 사내 문화와 복지, 그리고 업무 방식 등을 이해할 수 있었던 것이 가장 귀중한 경험이었다.

그리고 얼마전에 느낀 것인데,,, 이 때 KMS-HSM간 통신, 그리고 HSM 모듈을 공부할 때의 기억이 TEE를 이용한 AI-agent에 대해 깊게 이해하는 데 많은 도움이 되었다.

업사이드 아카데미 1기(Dunamu x Theori)

2월 말 인턴십을 끝내고, 또 정신없는, 많은 것을 배우는 한 학기가 시작됐다. AI보안이라는 과목을 통해 선형대수학, 통계학과 AI에 대한 이론적 바탕을 공부하였다. 또한 암호프로토콜이라는 과목을 통해 Commitment scheme, 다양한 signature, threshold signature등 암호학적 개념과, Secure MPC, ZKIP, 그리고 암호화폐에 적용된 프라이버시 기술 등 프라이버시 및 암호화폐의 기초를 이루는 개념들을 공부하였다(처음 이 수업을 들을 때는 이런 수업인줄 몰랐는데, 듣다보니 점점 암호화폐였다).

이러한 공부를 거치며 점점 Web3에 대한 흥미를 되찾기 시작했고, 그 무렵 인터넷 기사에서 두나무X티오리에서 Web3 보안 아카데미 1기 모집을 한다는 글을 보고 냅다 지원해버렸다. 서류, 실기, 면접 세 가지 전형을 거쳐 2024년 모든 경험 중 가장 값진 경험이 될 업사이드 아카데미 1기에 합격하였다.

RAMY볼펜, Stanley 텀블러, 두나무 굿즈, 아카데미 티셔츠 및 바람막이, 그리고 대망의 맥북 프로 M3 제공까지 미친 혜택. 그리고 무료 스낵바와 무제한 음료수를 제공하며 개인&팀별 프로젝트룸과 모니터까지 제공해주는 미친 복지까지. 두나무, 그리고 티오리가 이 아카데미에 얼마나 진심인지를 보여주는 대목이라 생각한다. 홍보성 멘트이기도 하다. 다들 업사이드 하자.

총 4개월간 진행되는 아카데미 생활. 2개월간의 교육과정과 2개월간의 프로젝트 과정으로 나뉘어있다. 정말 밀도, 퀄리티 모두 높은 시간이었던 것 같다. 이더리움 오버뷰, 암호화폐가 가지고 있는 내재가치에 대한 수업(개인적으로 가장 좋았다), Defi, Crypto 오버뷰까지, 내가 Web3를 왜 공부하고있고, 어떠한 것을 공부하고자 하는지를 이해할 수 있도록 기초적인 부분으로 시작하였다. 이 다음으로는 Web3 “보안”아카데미답게, EVM, 그리고 Debugging 등 low level부터 EVM을 공부하기 시작하였다(C언어 배우기 전에 어셈블리 배우는 느낌이려나). 이후 AWS, k8s 등 클라우드에 대해 배우고(이 부분에서 좀 더 열심히 배웠으면 하는 후회가 남는다), 드디어 Solidity와, Smart contract vuln을 학습하면서 본격적인 Web3보안을 배웠고, 암호학을 배우며 동형암호, 서명, ZKP를 공부했다(이 부분은 사전지식 없이는 상당히 힘들었을 것 같다). 이후에는 솔라나 오버뷰, 실제 사례 fork test, 크로스체인보안 등 학습을 하였다.

업사이드 아카데미 교육기간에서 개인적으로 가장 좋았던 것은, 양질의 콘텐츠, 강의도 있겠지만 “재미있게 설계된 과제”가 학습욕구를 계속해서 끌어올려줬다. 교육기간 과제를 할 때 가장 퍼포먼스가 좋았던 것 같은데, 나름 열심히 살았고, 잘 해낸 것 같아 정말 즐겁게 수행했던 과제(?)를 몇 가지 사진으로만 나타낸다.

#1

#2

(이때 정말 행복하게 공부했던 것 같다…)

두 달간의 교육과정이 끝나고, 나머지 두 달 동안 Lending Protocol Audit을 주제로 팀프로젝트를 진행하였다. 위협모델링을 위해 정말 많은 리포트들을 읽어보며 사례조사, 공격벡터 조사, 코드분석, 테스트코드 작성 등을 진행하였고, 이를 통해 취약점을 발견해보고자 하였지만, 의미있는 취약점을 발견하지는 못한 것이 아쉬웠다.

그래도 이를 진행하면서 Lending protocol에 대한 전반적인 이해와, compound, aave, euler, venus 프로토콜 등 여러 메이저 프로토콜과, 이들을 fork한 프로토콜 또는 소규모 프로토콜은 어떻게 구성되어있는지, 그리고 use case들을 살펴본 것, 그리고 실제로 audit을 경험해본 것 등이 의미있는 활동이었다.

업사이드 아카데미를 통해 Web3, 그리고 Web3 보안에 “재미”를 붙일 수 있었다. 활동을 진행하면서 생각보다 Web3생태계가 거대하다는 것을 알았고, 탈중앙화와 기관에 대한 불신에 대해 이로부터 벗어나고자 하는 움직임이 지금의 이런 거대한 시장을 형성했다는 것이 너무나 인상적인 것 같다.

활동을 하면서, 그리고 활동 이후에 ethernaut의 모든 문제를 문제없이 모두 해결한 것에서 실력(피지컬?)이 향상된 것을 느꼈고, 이제는 규모가 큰 코드베이스를 읽을 때도 겁이 나는 것이 아닌, 새로운 것을 배울 수 있다는 기대감이 생기는 것에서 내가 정말 나에게 잘 맞는 분야를 찾아왔다는 것을 느낀다.

업사이드 아카데미 정식 과정이 종료된지 어느덧 한달 반 정도가 지났다. 아카데미 활동을 하면서 다양한 dex, defi, 그리고 multichain등 여러 개념을 접하고 경험했다고 생각한다. 하지만 이쪽 판에 있는 사람은 모두 느끼는 것 처럼 오늘 내가 A를 공부하고 있어도 다음주만 되면 언제 그랬냐는듯 다른 기술인 B가 주목받는. 너무도 빠르게 변화하면서 또 빠르게 새로운게 생기는 흥미로운 생태계이다. 마치 n년차 기술자들이 새로운 생태계에서 새로운 프로덕트를 만드는 데 신나있는 것 처럼 너무도 빠르게, 많이 새로운 것이 생긴다.

나는 이제 막 아카데미를 졸업한. Web3 생태계에서는 각 고등학교를 졸업한 것 같다. 고등학생들이 과학을 공부할 때 과학적 개념을 이해는 (어느정도) 하고 있지만, 어떤 산업이 존재하는지 세상물정을 “잘”알지는 못하듯, 지금의 나도 Web3에서는 같은 위치에 있다는 생각을 한다. 그래서 기술적인 이해를 넘어, 생태계 트렌드를 이해하고 현재 어떠한 기술이 각광받고 있는지에 대한 것을 이해하고, 또 트렌드에 발맞추기 위한 “생태계 공부”를 한달 반동안 계속 진행한 것 같다.

스테이블코인, 펌펀, 하이퍼리퀴드, AA, NFT, AI, AI-agent, 그리고 어제까지는 TEE… 그 잠깐의 시간동안 너무 많은 것들이 훅훅 지나가고 또 거치는 중에 있는 것 같다. 이 모든게 신기하면서, 그 정보량에 압도당하는 기분이다. $ENA, pump.fun, $HYPE. $PENGU, pudgy penguin, ai16z, eliza, virtuals, sendAI, pha, ata, pond 등등… 이렇게 나열해보니 정말 어질어질한 것 같다. 한달 반이라는 시간동안 이 모든걸 접했다는 사실이.

앞으로 또 어떤 새로운 기술과 메타가 기다리고있을지 기대가 되면서도, 무섭기도 하다(ㅋㅋ..). 이제 곧 군입대를 하는데, 훈련소에 가 있을 동안 또 얼마나 많은 것들이 등장할지, 다시 Web3를 접했을 때 지금 내가 알고있는 Web3 생태계와 다를 수 있겠다는 생각이 들기도 한다.

그럼에도 불구하고 계속해서 새로운 것들이 생겨나고, Web2에서 이루어질 수 없는 여러 요소들이 Web3에서 가능해지는 것을 보며, 그리고 계속해서 온체인 트잭이 늘어나는 것을 보며 ‘40살쯤 되면 이걸로 돈 많이 벌겠다~’ 라는 생각을 하게되는 것 같다.

Web3, 그리고 crypto, 앞으로도 친하게 지냅시다.

블록은 이전블록의 해시(prevHash라고 부르도록 하겠다.)와 트랜잭션의 묶음이라고 생각할 수 있다. 해시는 블록의 데이터를 통해 계산되기 때문에 체인의 형태로 구성될 수 있다. 만약, 블록이 생성된 이후에 블록의 데이터를 변경하게 되면, 해당 블록의 블록해시(block hash)가 바뀌고, 이는 이후 생성된 다른 블록들에 영향을 주어 모든 검증자들이 알아차릴 수 있기 때문에, 다음 블록이 모두 무효화되어 임의 변조를 막을 수 있다.

네트워크의 모든 참가자들이 동기화된(Syncronized) 상태(State)를 유지하고, 모든 트랜잭션에 동의를 하기 쉽게 하기 위해 다수의 트랜잭션들을 한 개의 블록으로 묶어서 Commit, agree, Syncronize를 한 번에 처리한다.

모든 블록들이 적절하게 검증을 받을 수 있도록, 네트워크는 참여자들에게 검증을 할 수 있는 충분한 시간을 부여한다. 트랜잭션은 초당 수십~수백개씩 발생할 수 있지만, 블록은 12초에 한 번 이더리움에서 생성되고 commite된다.

즉, 블록이 없다면, 모든 validator(트랜잭션(혹은 블록)을 검증하는 객체)는 매 초 모든 트랜잭션을 검증해야하며, 네트워크 상태에 따라 트랜잭션이 누락되는 경우에도 이를 검증하고, 블록을 네트워크에 추가해야하기 때문에, 블록을 사용할 때에 비해 Fork의 수가 수없이 많아지게 될 것이다.

(이정도면 블록이 있는 이유에 대해 충분히 알아본 것 같다…!)

블록의 작동 방식

transaction history를 보존하기 위해 블록은 상위 블록에 대한 참조를 가지고있어야 하며(prevHash에 대한 정보가 기록되어야 함), 블록 내에 있는 트랜잭션 또한 엄밀한 과정을 거쳐 블록에 정렬된다.

→ 추후에 더 알아볼 예정

PoS시스템에서, 네트워크에서 무작위로 선택된 검증자(PoS에서는, Proposer라고 부른다.)가 블록을 빌드하면, 이를 전체 네트워크에 Broadcast하게 되고, 합의의 과정 이후에 모든 노드는 이 블록을 블록체인의 끝에 추가하고 새로운 Proposer가 선출되어 다음 블록이 생성되는 과정을 통해 블록 추가해 대한 commitment와 consensus 프로세스를 명시하고 있다.

블록의 구조

slot 블록이 속한 슬롯

Body

randao_reveal 다음 block의 Proposer를 선택하기 위한 값(RANDAO seed)

Attestations

→ list of attestations

aggregation_bits 어느 validator가 이 attesttation에 참여했는지에 대한 목록

• data (in attestation)slot attestation이 실행된 slot

  index	validator의 ID
  beacon_block_root	이 object를 포함하는 비콘블록의 루트해시
  source	the last justified checkpoint
  target	the latest epoch boundary block

Execution Payload header

parent_hash parent block의 hash

Execution payload

parent_hash parent block의 hash

• withdrawalsaddress withdraw한 객체의 주소

  amount	withdraw한 ETH총량
  index	withdrawal index value
  validatorIndex	validator index value

• 스테이킹된 이더를 인출하는것과 관련된 데이터 필드

Blocktime

블록타임(Blocktime)은 블록을 나누는 시간 단위. 이더리움에서는 12초 단위로 시간이 쪼개지며, 이를 slot(슬롯)이라는 시간 단위로 사용한다. 각 slot에서, 랜덤한 프로세스를 거쳐(RANDAO) single validator가 선출되어 블록을 propose한다. 모든 validator가 온라인 상태이고 문제없이 작동한다고 가정했을 때의 blocktime이 12초가 된다. 그러나, 종종 validator가 오프라인상태라면, 해당 검증자의 슬롯은 비워질 수 있다.

Blocksize

블록은 블록 사이즈에 의해 나눠지기도 한다. (Blocktime에서는 한 블록이 몇 초에 한 번 생성되는지를 이야기했다면, 이 말은 한 블록의 사이즈가 얼마나 되는냐는 말이다.) 각 블록의 일반적인 크기는 1500만 gas이며, 네트워크 상태에 따라 증가, 감소가 가능하여 최대 3000만 gas까지 늘어날 수 있다.

Blocksize가 늘어나는 매커니즘

블록의 크기는 한번에 확 증가하는 것이 아닌, 점진적으로 증가/감소하는 방식을 가지고 있다. 그 증가/감소 비율을 최대 $\frac{1}{1024}$의 비율만큼 늘어날 수 있는 것인데, 예를 들어 현재 블록의 크기가 1500만 gas라면, 다음 블록의 최대 크기는 $15,000,000 + (15,000,000/1024==14,648)=15,014,648$ 만큼의 크기를 가질 수 있게 된다는 말이며, 이러한 블록 크기 증가가 여러번 반복되어 최대 30,000,000 gas 크기까지 도달할 수 있다는 말이다.

결과적으로, validator는 합의를 통해 블록의 gas limit을 변경할 수 있으며, 블록의 모든 트랜잭션의 gas 소비량이 블록의 gas limit보다 작을 수 있도록 이를 조절하여야 한다. 블록의 사이즈가 임의대로 커질 수 있다면, 성능이 떨어지는 Full node는 공간 및 속도 요구사항을 충족시키지 못하여 네트워크의 속도를 따라잡을 수 없을 것이다. 블록이 클수록 다음 슬롯에 맞춰 처리하는 데 필요한 컴퓨팅 성능을 더 많이 요구하기 떄문에, 이는 적절히 조절되어야 할 것이다.

오늘은 web3에서 Solidity를 사용하는 사람이라면 한 번쯤은 짚고넘어가야할 필요가 있는 payable 키워드를 들고와보았다. 

처음 solidity를 공부할 때 부터 대체 저 키워드가 무엇인지부터 시작해서 transfer, call, send로 대체 왜 나뉘는지, 대체 어떻게 쓰는건지도 어려웠던 것 같은 기억이 있는데, 나처럼 삽질하지 말고 이거 하나 보고 그냥 가볍게 넘어가보도록 하자.

^__^

1. payable 키워드

다른 프로그래밍 언어와 달리, solidity는 가상화폐(코인)을 동력으로 하는 언어이다. 그렇다 보니, 다른 언어에서는 쓰이지 않는 송금 관련 함수 또는 키워드들이 존재하곤 한다. 즉, 가상화폐(코인)로 접근하기 위한 키워드가 사용된다는 것이다.

이더리움(ethereum) 생태계 내의 solidity 언어 내에서 코인을 전송하는 컨트랙트를 작성하기 위해서는 반드시 payable 키워드가 필요하다. 즉, payable 키워드를 사용하지 않는다면 ether를 보낼 수 없다는 것이다. 

일단 어떻게 사용되는지 예제를 한번 볼까?

    address payable public owner;
  	
    constructor() payable {
        owner = payable(msg.sender);
    }
    
    function deposit() public payable {}

이렇게 사용이 된다고 보면 될 것 같은데,,, 이렇게 보면 대체 어떻게 사용하라는건지 감이 잘 잡히지 않는다.

좀 더 자세히 들어가보자.

payable의 사용은 크게 두 가지로 나뉜다.

• address payable: address type과 함께 사용되며, payable 키워드가 붙은 address 변수 등은 payable 해진다.
• function payable: function을 선언할 때 사용되며, payable 키워드가 붙은 함수는 지불, 잔액확인 등의 기능을 사용할 수 있다.

1-1. address payable

payable 키워드가 address 타입에 적용될 경우, 해당 주소는 ETH를 받을 수 있게 된다.

예를 들어, 사용자로부터 ETH를 받아 해당 금액을 contract 내부의 주소로 보내고 싶을 떄, payable 키워드를 사용할 수 있다.

address payable public recipient = 0x123123123...; // 이더를 받을 수 있는 주소 생성
recipient.transfer(amount); // 이더 전송

크게 어려울 것은 없기 때문에 넘어가도 될 듯 하다.

1-2. function payable

payable 키워드가 함수 타입에 적용될 경우, 그 함수는 ETH를 보내거나 받는 것, 특정 주소의 계좌 잔액을 확인하는 등의 기능을 실행할 수 있게 된다.

contract MyContract {
    function deposit() public payable {
        // 이 함수를 호출할 때 보낸 ETH는 자동적으로 이 컨트랙트의 Balance에 추가된다.
    }

    function getBalance() public view returns (uint) {
        return address(this).balance;
    }
}

payable주소, 함수를 이용하면 '.transfer', '.send' 등의 메서드를 이용하여 ETH를 보낼 수 있게 된다.

이제 좀 더 구체적인 사용법들을 알아보도록 하자.

2. ETH 송금 함수: .transfer(), .send(), .call()

ETH를 컨트랙트를 통해 보내기 위해 사용할 수 있는 함수 몇 가지를 알아보도록 하자.

비슷한 기능을 하는 대표적으로 세 가지 함수가 존재하는데, 이들의 차이점에 주목하면서 한번 같이 따라가보자.

입력값, 리턴값이 어떻게 다른지도 살펴보며 진행해보자.

2-1. .transfer()

사용 예시 먼저 보자.

address payable recipient = payable(0x123...); // 수신자 주소
uint256 amount = 1 ether;

recipient.transfer(amount); // 이더 전송

맨 아래, recipient.transfer(amount); 부분을 보면 된다.

• recipient는 송금받을 사람의 주소이며,
• amount는 송금을 할 액수이다.
• 리턴값이 존재하지 않는다.

.transfer()함수의 특징을 알아보자. 

.transfer()함수는 지정된 금액의 ETH를 해당 주소로 전송하도록 설계되어있으며, 전송이 실패하게 될 경우, 자동으로 예외(exception)을 발생시키고, 트랜잭션을 되돌린다(revert). revert시에는 사용된 gas를 제외한 나머지가 반환된다. (2300가스를 소모함)

따라서, 에러 발생 또는 송금 실패 시에 error를 리턴할 필요가 없다.

송금 함수 중 가장 안전한 함수이기도 하다.

2-2. .send()

.send()함수는 .transfer()과 비슷하지만, 실패 시 트랜잭션을 revert()하지 않고, 실패(False)를 반환한다는 특징이 있다.

사용 예시를 확인해보자. 

address payable recipient = payable(0x123...);
uint amount = 1 ether;

bool sent = recipient.send(amount);
require(sent, "Failed to send Ether");

• recipient는 송금받을 사람의 주소이며,
• amount는 송금을 할 액수이다.
• 리턴값이 존재한다.

transfer()에서는 에러를 리턴하지 않고 직접 핸들링하기 때문에 이럴 필요가 없었지만, send()에서는 직접 핸들링하는 로직을 작성해주어야 한다. 

이 역시도 2300gas를 소모한다는 특징이 있다.

.send()함수는 보통 송금 실패시 자동으로 트랜잭션을 revert()하는 기능이 없기 때문에, .transfer()함수에 비해 유연한 오류처리가 필요할 때 사용한다고 보면 될 것 같다.

2-3. .call()

.call()메서드는 Solidity에서 가장 유연한 메서드 중 하나로, 모든 종류의 함수를 호출하고, 이더를 전송할 수 있다. 

사용 예시를 보자.

address payable recipient = payable(0x123...);
uint amount = 1 ether;

(bool success, bytes memory data) = recipient.call{value: amount}("");
require(success, "Failed to send Ether");

이를 보면, 리턴값으로 boolean값과 bytes memory 데이터를 튜플 형태로 받는 것을 알 수 있다. 

• recipient는 송금받을 사람의 주소이다.
• amount는 송금을 할 액수이다. (사용법: .call{value: amount}("");)
• 성공 여부를 튜플 형태로 반환한다.

call()을 사용하게 되면, gas비용이 그 로직에 따라 가변적이기 때문에 가스 소모량을 조절할 수 있다는 장점이 있고,

call()의 실행을 실패했을 때, 자동으로 트랜잭션을 revert하지 않기 때문에 반환 성공 여부를 체크하여 이후 로직을 처리할 필요가 있다. 하지만, call() 함수는 보안에 취약할 수 있으므로 주의할 필요가 있다. (보통 어떠한 함수가 유연하게 사용된다고 하면, 보안에 취약할 경우가 많다.) 

아무래도 보안 전공생이니, 이 부분은 나중에 따로 다뤄보겠다.

오늘 내용 끝~

Solidity를 하다보면, onlyOwner라는 이름의 modifier가 많이 쓰인다. 그냥 항상 송금/출금 등의 함수에서 당연히 붙이는거니까~ 하면서 쓰고있었는데, 정확한 문법에 대한 이해가 필요할 듯 해 정리해보려고 한다.

    modifier onlyOwner() {
        require(msg.sender == owner, "caller is not the owner");
        _;
    }
    
    function withdraw() public onlyOwner {
        payable(owner).transfer(address(this).balance);
    }

줄마다 보면서 해석해봐야할 것 같다.

1. modifier 함수변경자의 의미

modifier는 "함수변경자, 제어자" 라는 이름으로도 불린다. 즉, 함수의 기능에 있어 특정 기능을 제한/변경할 수 있다는 것이다. 

맨 위의 코드를 한번 보자. 

modifier onlyOwner()

onlyOwner라는 이름의 modifier를 만들어준다. 

onlyOwner는 기본적으로 함수에 이 modifier를 추가해주면, 오직 컨트랙트의 소유자만이 해당 함수를 호출할 수 있게 된다.

정확한 내용을 살펴보자.

require(msg.sender == owner, "caller is not the owner");
_;

msg.sender의 주소가 owner의 주소와 같지 않다면, 에러메시지 "caller is not the owner"를 출력하고, 함수의 실행을 막는다. 여기까진 오케이. 그 다음에 등장하는 "_;"는 대체 무엇일까?

이는, 다시 modifier를 호출한 함수로 돌아가라는 말이다.

이게 무슨 말이지?

다시 맨 위의 코드를 보자.

위 코드에서 withdraw() 함수의 위치에서 onlyOwner modifier가 사용되었고, 그 즉시 컨트랙트는 onlyOwner modfier가 선언된 곳으로 가서 해당 함수를 호출한 사람의 주소와 컨트랙트 소유자의 주소가 같은지를 비교한다. 

비교를 한 이후, '_;'부분은, 이제 onlyOwner를 호출한 함수의 나머지 부분을 실행하라는 말이다 즉, 위 코드는 다음과 같다고 할 수 있다.

    function withdraw() public {
    	require(msg.sender == owner, "caller is not the owner");
        payable(owner).transfer(address(this).balance);
    }

이와 똑같은 코드라고 생각하면 된다.

그래서, '_;'는 모든 modifier의 마지막에 항상 넣어준다고 생각하면 된다.

그럼, 저렇게 쓰면 되는데 왜 굳이 modifier라는걸 만들어서 사용하지..?

확장성을 위함이겠지..ㅎ

2. onlyOwner는 왜 있을까?

onlyOwner는 ownable이라는 컨트랙트에 내장되어있다. 

이렇게까지 라이브러리화 하여 사용하는 이유가 있을까?

그 이유는, 블록체인이라는 기술의 특성에 있다.

모두 알겠지만, 블록체인의 중요한 특성 중 하나는 바로, 그 기록들의 '불변성'이다.

이게 무슨말이냐면, 제아무리 컨트랙트를 직접 만든 개발자라고 하더라도, 그 코드를 맘대로 바꿀 수는 없다는 것이다. 

EVM(Ethereum Virtual Machine)은 그 구조적 특성상, 컨트랙트 코드의 컴파일 결과물인 바이트코드는 EVM 내의 불변의 영역인 'Storage'에 들어가있다. 때문에 미리 정의된 코드는 그 내용을 절대 바꿀 수 없게 된다.

이로 인해서, 솔리디티 코드를 작성할 때 가장 중요한 것은 보안 다음으로, 유지보수성이다. 즉, 지금 짠 코드를 나중에 어떠한 일이 생겼을 때 언제든 바꿀 수 있어야 한다는 것이다. 

따라서 modifier와 같은 제어자 또한 사용해주고, constructor 등의 메서드, 상수 사용의 최소화 등을 해야 한다.

말을 하다 보니 onlyOwner의 필요성은 좀 뒷전으로 하긴 했는데, 이렇게 변수의 사용이 자주 바뀔 수 있게 되다 보니 (owner 등의 변수 포함) 컨트랙트의 ownership 또한 중요하기도 하고, 토큰을 거래하는 데 주로 초점이 맞추어져있는 solidity의 특성 상, 송금 또는 출금을 하는 함수도 많다보니 편리성을 위해 존재하기도 하는, 아주 요긴한 녀석이다.

이전 작업증명(PoW)에 이어, 이번에는 비트코인을 구성하는 블록체인 네트워크에 대해 공부해보도록 하자.

이번 글에서는, 지금까지 블록체인을 공부하면서 계속 공부했던 블록체인의 구조를 전체적으로 한번 보게될 것 같다. 

블록체인(또는 비트코인구조)에 대한 다른 기초적인 개념이 잘 탑재되어있지 않다면, 이번 장을 따라가기 힘들 수도 있다.(아닐수도 있긴 하다 ㅎ)

이 포스팅을 쓰기 전에, 한번 bitcoin의 오픈소스 코드를 조금 읽어보고 왔다. (트랜잭션, 블록 생성 관련 코드)

그렇게 얻은 지식들을 조금 더 공유해보고자 한다.

비트코인 오픈소스 깃헙 링크

https://github.com/bitcoin/bitcoin/tree/master

비트코인 네트워크가 실행되는 단계는 다음과 같다.
1) 새로운 거래(트랜잭션)가 모든 노드에 전파된다.
2) 각 노드가 새로운 거래(트랜잭션)를 블록에 수집한다.
3) 각 노드가 그 블록에 맞는 난이도의 작업증명(PoW)을 찾는다.
4) 노드가 작업증명(PoW)을 찾으면(문제를 풀면) 해당 블록을 모든 노드에 전파한다.
5) 노드는 모든 거래(트랜잭션)가 유효하며 아직 지급되지 않았을 때만(타임스탬프가 타당하면) 그 블록을 받아들인다(승인한다).
6) 노드는 블록을 받아들였음(승인했음)을 나타내기 위해 앞서 받아들인 블록의 해시를 직전 해시로 사용해 체인의 다음 블록을 생성하는 작업을 수행한다.

각 단계들을 천천히 살펴보자.

A가 B에게 1BTC를 송금하는 트랜잭션을 가지고 설명을 해보도록 하겠다.

bitcoin 깃헙 오픈소스의 '/primitives/transaction.h' 부분을 참고했다.

1. 새로운 거래(트랜잭션)가 모든 노드에 전파된다.

우선 한번 트랜잭션이 어떻게 생성되는지도 알아볼까?

주로 비트코인에서 트랜잭션을 생성하는 기능은 비트코인의 고수준 API나 지갑 관련 코드(bitcoin/src/wallet)에 의해 처리된다.

1. 송금을 하는 A는 API가 적용된 application을 통해 송금할 금액과 수신자 주소를 지정한다. 이 정보를 바탕으로 CTxOut객체가 생성되고, CTxIn객체 이전 트랜잭션의 출력(hash값, sign 등)을 참조하여 생성된다.
2. 지정된 In/Out을 이용하여 'CMutableTransaction'객체가 생성된다. 이 단계에서 트랜잭션에 대한 기본적인 정보들을 생성할 수 있다.
3. 서명을 하는 단계가 수행된다. 이전 과정에서 입력으로 받은 CTxIn객체 내의 scriptSig 필드를 채우는 과정이 필요하다. (A가 해당 트랜잭션을 수행할 권한이 있음을 증명하는 단계)
4. 이렇게 만들어진 트랜잭션을 비트코인 네트워크를 구성하는 모든 노드에 전송한다.

2. 각 노드가 새로운 거래(트랜잭션)을 블록에 수집한다.

트랜잭션과 블록의 차이를 알 필요가 있다.

트랜잭션: 트랜잭션은 모든 가치전송(송금 등)의 단위이다. 우리가 흔히 말하는 '블록'과는 구분되는 개념이라고 보아야 한다. 트랜잭션은 블록을 구성하는 기본 단위라고도 볼 수 있는데, 그렇다고 블록=가치전송 이다? 이런 개념은 아니다. 블록의 개념을 다시한번 살펴볼까?

블록: 블록은 이러한 트랜잭션들을 검증하고, 트랜잭션을 구성하는 데이터들을 저장하기 위한 개념이라고 볼 수 있다. 즉, 트랜잭션이 모여 형성된 데이터의 묶음이라고 말할 수 있다. 우리가 작업증명(PoW)등을 이용하는 것은 트랜잭션 각각에 적용하는 것이 아닌, 블록에 수행하는 것이다.

이런식으로 구성된다고 볼 수 있을것이다. 그렇기 때문에, 블록에서 트랜잭션을 수집한다고 표현한다. 다음 단계로 넘어가보자.

3. 각 노드가 그 블록에 맞는 난이도의 작업증명(PoW)를 찾는다.

이전 포스팅(4. 작업증명)을 통해 작업증명에 대한 이해를 했으면 알겠지만, 모든 블록마다 블록 생성 속도, 하드웨어 속도, 관여도 등의 변화로 인해 난이도는 자동으로(알고리즘에 따라)보정되는 과정을 거친다.

작업증명에 대해 설명한 링크를 올려놓겠다.

https://nullorm.tistory.com/40

따라서, 채굴에 참여하는 모든 노드(CPU)들은 해당 블록을 구성하는 모든 트랜잭션들의 타당성을 작업증명을 통해 검증하는 과정을 거치며, 위에서 말한 "작업증명(PoW)를 찾는다"라는 워딩보다는 "작업증명(PoW)를 한다"라는 워딩을 사용하는 것이 더욱 적합할 것 같다.

이 과정을 통해 작업증명에 성공한 채굴자(Miner)는 채굴보상과, 거래 수수료 등을 보상으로 받게 된다. 

4) 노드가 작업증명(PoW)을 찾으면(문제를 풀면) 해당 블록을 모든 노드에 전파한다.

3번 과정을 통해 작업증명에 성공했으면, 해당 블록의 Nonce를 모든 노드에 전파하여, 모든 노드에서 해당 Nonce가 블록의 Nonce와 일치하는지를 판단하는 과정을 거친다. 

5) 노드는 모든 거래(트랜잭션)가 유효하며 아직 지급되지 않았을 때만(타임스탬프가 타당하면) 그 블록을 받아들인다(승인한다).

위의 문장을 세 개로 쪼개보자.

1. 모든 거래(트랜잭션)가 유효하며

작업증명(PoW)를 통해 얻은 valid한 Nonce의 타당성을 검사한다.

2. 아직 지급되지 않았을 때만

해당 블록을 구성하는 내부 트랜잭션들에 대한 이중지불 여부를 검사한다.(Timestamp 서버를 사용한다.)

3. 그 블록을 받아들인다.

그 블록이 Valid한 블록이라는 것을 네트워크에 알린다.

이 과정에서 블록체인의 51% 해킹이 발생할 수 있는 여지가 있다. 만약, Invalid한 Nonce에 대해 50% 이상의 노드가 동의할 경우, 해당 값이 Valid한 Nonce인 것으로 판단되어 해당 값이 approve될 수 있긴 하다.

이렇게 볼 수 있을 것이다. 어렵지 않으므로 넘어가보자.

6) 노드는 블록을 받아들였음(승인했음)을 나타내기 위해 앞서 받아들인 블록의 해시를 직전 해시로 사용해 체인의 다음 블록을 생성하는 작업을 수행한다.

이를 네트워크에 알리는 과정에 대한 설명이다.

5번 과정을 통해 블록을 승인했음을 블록체인 네트워크에 알리기 위해, 어떤 과정을 거치는지를 이야기한다.

워딩 그대로 해석하면 되기에, 부가적인 설명은 생략하도록 하겠다.

체인에 대한 이야기(+ 보안: 잘못된 블록이 들어왔을 경우)

노드는 항상 가장 긴 체인을 옳은 것으로 간주하고 그걸 잇는 작업을 지속한다. 동시에 두 노드가 다음 블록의 서로 다른 버전을 전파하면, 일부 노드가 그중 하나 또는 다른 것을 먼저 받을 수 있다. 이때 그들이 먼저 받은 것을 작업하되, 다른 분기 branch도 보관해 그쪽이 더 길어질 때를 대비한다. 이 동수(tie)는 다음 작업증명이 발견될 때 깨져 한쪽 분기가 더 길어지며, 그러면 다른 분기를 작업하던 노드가 더 긴 분기로 전환한다.

전파한 새로운 거래가 반드시 모든 노드에 도달할 필요는 없다. 많은 노드에 도달하는 한, 블록 안에 곧 들어갈 것이다. 블록 전파는 또한 메시지 누락을 허용한다. 노드가 어떤 블록을 받지 못하면 다음 블록을 받고 누락된 것을 알아차릴 때 그걸 요청한다.

자주 나오는 이야기이지만, 모든 노드들은 체인의 여러 분기 중에서 가장 긴 체인을 옳은 것으로 간주하도록 설계되어있다.

서로 다른 두 노드가 체인을 잇는 다음 블록에 대한 서로 다른 버전을 전파하였을 때, 이를 받는 노드는 이 두 블록을 모두 받을 수 있다. 이 두 블록을 받은 노드는, 그들이 먼저 받은 블록에 대한 검증을 하지만, 다른 블록 또한 reject하지 않고 저장하여 다른 branch가 더 길어질 때를 대비한다(현재 branch가 invalid한 branch일 경우를 대비).

그 다음에는 위에서 서술된 대로, 때마다 더 길어지는 branch를 찾아 타당한 branch를 찾아간다.

이번 장에서는 비트코인 네트워크에 대한 전반적인 구조를 알아보았다. 솔직한 견해로는, 다른 세부적인 내용이 궁금하지 않다면 이번 포스팅만 봐도 블록체인(또는 비트코인)의 블록, 트랜잭션 구조에 대한 전반적인 이해가 될 것이라고 생각한다.

다음 포스팅에서는 채굴 보상(인센티브)에 대해 알아보도록 하자.

지난 글에서 비트코인 백서(White Paper)를 읽어보며, 비트코인의 이중지불 문제가 무엇이고, 왜 발생했는지 등에 대해 알아보았다.

(아래 링크 참고)

https://nullorm.tistory.com/38

이번 글에서는 이중지불 문제를 비트코인에서 어떻게 해결했는지 살펴보도록 하자.

1. 이중지불이 뭘까?

짚어보지도 않고 넘어가는건 좀 그래서 일단 간단하게 짚고만 넘어가겠다.

이중지불(double spending)은 말 그대로 하나의 디지털 통화 단위를 두 번 이상 지출하는 행위를 말한다.

정보 공간의 특성으로 인해 물리적 공간과 비교할 때 디지털 토큰 또는 자산은 무한히 복제 또는 위조가 가능할 수 있다. 

(예시1: 동일한 주식, etf 등이 ctrl+c/v 된다고 간단하게 생각하면 된다.) 

(예시2: A가 B, C에게 1달러를 보내고 싶은데, 1달러라고 보증되어있는 파일을 B와 C에게 모두 보내버리면, 돈이 복사되는 것이다.)

이는 P2P 방식의 거래에 있어 근본적인 골칫거리였다. (돈이 무한 복사가 되면 아무래도..) 

따라서 기존의 시스템에서는 은행이라는 중개기권을 두고, "신뢰받는" 중개기관이 보관하고 있는 기존 데이터를 기반으로 개인이 데이터를 임의로 복사할 수 없게 만들었다.

2. 비트코인 백서: 타임스탬프 서버(Timestamp Server)

사토시는 중개기관이 없는 전자화폐 거래 시스템에 있어 가장 큰 문제였던 이중지불 문제를 타임스탬프 서버라는 간단한 개념을 통해 해결하였다.

우리가 제안하는 솔루션은 타임스탬프 서버로 시작한다. 타임스탬프 서버는 타임스탬프가 찍힌 항목 블록의 해 시값을 가져가고 그 값을 신문이나 유즈넷(Usenet) 게시물처럼 널리 배포하는 식으로 작동한다.
이 타임스탬프는 그 데이터가 해시 처리에 들어가기 위해 명백히 그 시점에 존재했음을 증명한다.

1. 타임스탬프란?

그대로 직역하면 시간 도장 이라는 의미인데 말 그대로 특정한 사건 시점에 도장을 찍는다고 보면 될 것 같다. 사건이 발생해서 컴퓨터에 기록된 시간을 뜻하는데, 주로 어떤 사건이 발생한 시간을 비교하거나 두 작업 사이에 어느정도의 시간이 경과되었는지를 계산하기 위해 사용된다.

그런데, 이렇게 '시간'이라는 개념만 가지고 비트코인의 타임스탬프를 정의하기는 쉽지 않다. p2p(person-to-person)거래의 특성상, 타임스탬프가 찍힌다고 하면 각 개인의 컴퓨터 시간 간의 차이가 있을 수 있기 때문에 이것에만 의존한다면 수많은 문제가 발생하게 될 것이다. 따라서, 비트코인에서의 타임스탬프는 '시간'이 아닌, '순서'의 개념으로 봐야할 듯 하다.즉, 이렇다고 볼 수 있겠다.

이러한 타임스탬프가 어떻게 이중지불 문제를 해결한 것일까?

위의 예시 중 하나를 다시 가져와보자. 

A가 B, C에게 1달러를 보내고 싶은데, 1달러라고 보증되어있는 파일을 B와 C에게 모두 보내버리면 이중지불이 가능해진다.

이 문제를 타임스탬프의 개념을 가지고 해결해보자. 

A가 B와 C에게 동시에 1달러를 송금했는데, 트랜잭션 처리 순서에 따라 둘중 어느 데이터이든지 간에 먼저 처리된 트랜잭션이 먼저 체인에 올라갔을 것이다. 아까도 말했듯, 이 타임스탬프는 시간이 아니라 순서를 나타낸다고 하였다.

따라서, B에게 송금이 먼저 이루어졌을 때, C에게도 송금을 하려는 시도를 하게 된다면, 이전 블록에 A-B간 트랜잭션이 올라가있을 것이기 때문에, 해당 트랜잭션은 체인의 맨 끝에 추가되지 않고, 버려지게 되는 것이다.

네트워크의 입장에서 말해보자면, 네트워크는 두 트랜잭션 중 어느 것이 먼저 블록에 포함되었는지를 확인할 수 있으며, 첫 번째 트랜잭션(A-B)가 블록체인에 기록되면, 그 이후에 시도되는 동일 자산에 대한 모든 다른 트랜잭션은 유효하지 않게 된다.

이렇게, 어떻게 타임스탬프라는 개념이 비트코인의 이중지불 문제를 해결하게 되었는지 알아보았다. 

그렇다면, 이 타임스탬프 서버가 어떻게 구성되고 만들어지는지 알아보자.

각 타임스탬프는 그 해시 안에 직전 타임스탬프를 포함해 체인을 형성하며, 추가되는 각 타임스탬프가 그 이전 타임스탬프를 강화한다.

위의 말을 보면, 타임스탬프가 만들어지는 방식과, 이것이 비트코인 네트워크를 강화하는 것에 대해 이야기하고 있다.

이를 중심주제로 잡고 설명해보겠다. 

백서에 이렇게 설명되어있어서 한번 가져와보았다.

내가 설명하기 편하게 다시 그림을 그려보았다.

위와 같은 구조로 블록체인 타임스탬프가 이루어져있다고 볼 수 있을 것 같다.

1. 구성 방식

비트코인의 블록타임(BLock Time)은 약 10분정도이다. 10분에 한 번씩 새로운 블록이 생성된다는 이야기이다. 그래서 비트코인 네트워크에서는 여러 트랜잭션들을 한데 모아 트랜잭션들을 처리하는데, 위의 그림대로 보자면, 이전블럭(블록1)의 해시값고, 추가하고자 하는 블록(블록2)를 같이 해싱하여 다음 블록(블록2)로 만들어버린다. 이러한 방식으로 계속해서 체인을 이어나가는 것이다. 자, 그런데 이전 블록의 해시를 왜 다음 블록을 구성하는 데 넣는 것일까?

이어서 살펴보도록 하겠다.

2. 어떻게 타임스탬프를 '강화' 한다는 것일까?

다음 블록을 구성하는 데 이전 블록의 해시값을 넣는 이유는 바로, 타임스탬프는 '시간'이 아닌, '순서'를 기록하는 것이기 때문이다. 순서를 기록함으로써 이중지불 문제가 해결되기 때문. 그런데, 이제 또 문제가 발생할 수 있다. 만약, 악의적인 공격자가 이중지불을 하기 위해 이전 트랜잭션의 정보가 들어있는 블록의 정보를 바꿔버린다면? 

그래서 위와 같은 방식을 사용하는 것이기도 하다.

붉게 표시된 블록 정보가 악의적으로 변경된다고 하면, 블록2의 정보는 달라지게 될 것이다. 그런데, 그렇게 된다면 블록2의 해시값은 기존에 존재하던 해시값과 달라지게 될 것이다. 그렇다면, 공격자는 블록2의 값을 변경하기 위해 (4. 작업증명) 에서 다룬 작업증명의 과정을 거쳐 본인의 data2를 블록2에 삽입해야 하고, 그렇게 되면 이후에 있는 블록3, 블록4 ... 모든 블록의 데이터를 다시 검증하고 체인에 추가하는 과정을 거쳐야 하는 것이다.

이러한 과정을 성공시키는 것은 불가능에 가깝기 때문에 (실제로 이러한 방법으로 데이터를 위조한 사례가 현재까지 0건이다.) 타임스탬프는 거의 완벽한 보안성을 띠고있다고 할 수 있으며, 이런 암호학적 방법이 기존의 은행을 신뢰하는 것보다 더욱 강력하다는 것이 사토시의 의견이다.

작업 증명에 대한 내용은 이미 다룬 적이 있기 때문에 그 내용이 궁금하다면 들어가서 읽어보는 것을 추천한다.

블록체인 가상화폐를 대표하는 비트코인은 채굴, 검증 등 모든 수학적 과정 안에 이 SHA-256이라는 알고리즘이 등장하는 것으로 보인다. 

사실 해시알고리즘까지 알아야하나? 싶긴 하지만 그래도 일단 코인수학&암호학 이라는 카테고리를 만든 김에 첫 번째 수학적 내용으로 적절해보이긴 해서 공부해보았다.

1. SHA-256?

SHA-256은 메시지, 파일 암호화 또는 무결성검증 등에 널리 사용되는 일방향 암호화 해싱 알고리즘이다. 

대상 데이터를 256-bit 길이의 hash값으로 변환하는 역할을 한다. 

해시 알고리즘의 가장 큰 특징은 암호화 대상 데이터(평문)의 값이 아주 조금만 달라져도 결과값(암호문)이 크게 달라지는 것이다.

한번 예시와 함께 살펴보자.

2. 예시 (python)

import hashlib

data1 = "helloWorld"
res1 = hashlib.sha256(data1.encode()).hexdigest()
data2 = "hellWorld"
res2 = hashlib.sha256(data2.encode()).hexdigest()

print("res1:", res1)
print("res2:", res2)

비슷한 두 data를 SHA-256으로 암호화했는데, 너무나도 다른 결과값이 출력되었다.

res1: 11d4ddc357e0822968dbfd226b6e1c2aac018d076a54da4f65e1dc8180684ac3
res2: 83c111ea0677450e0293e71274de14f832a2a0293192a8bff29fee2fb7a86ed4

이를 통해 hash함수의 특징인 일명 '눈사태 효과'를 확인할 수 있었다.

3. SHA-256의 특징

• 우선 SHA-256은 블록체인에서 가장 많이 채택하여 사용되고 있다.
• 단방향성: 평문을 암호화했을 때, 다시 평문으로 복호화할 수 없다. 평문은 임의의 길이의 메시지이며, 이를 암호화하면 256-bit의 축약된 메시지로 출력된다. 데이터의 수정/변경을 검사하는 데 사용할 수는 있지만 인증은 불가능하다. 인증을 위해서는 메시지 인증 코드(MAC)과 디지털 서명(전자서명)이 요구된다.
• 안전성: 이전버전인 SHA-1의 경우, 해시 충돌이 발견된 사례가 있기 때문에, 이와 크게 다르지 않은 256의 경우에도 안전성이 완벽하다고 하기는 어려울 것이다. 하지만, 양자컴퓨터와 같은 초성능 컴퓨터가 발명되기 전까지는 뚫기 어려울 것으로 보고 있다.
• 블록체인에서는 SHA-256의 취약점이 발견되는 일이 있다고 하더라도, 하드포크와 같은 알고리즘 개선 기법을 이용하면 이러한 문제를 해결할 수 있다.

4. SHA-256의 구조

사실 SHA-256의 구조라기보다는 해시함수 암호화 과정의 구조라고 할 수도 있을 것 같다.

1. 전처리

전처리 단계에서는, 메시지를 512bit 블록으로 처리하는 과정을 거친다. 우선 메시지는 메시지 길이를 나타내는 64비트 값으로 끝나도록 패딩되고, 최종적으로 길이가 512비트의 배수가 된다.

2. 초기 해시 값 구성

SHA-256은 초기 해시 값으로 시작하는데, 이 값은 8개의 32bit word로 구성되어있다. 

3. 메시지 스케줄링

각 512비트 메시지 블록은 64개의 32bit 워드로 확장된다. (진짜 '확장'임) 이렇게 메시지 스케줄 배열이 만들어지고, 초기 16개의 워드는 메시지 블록에서 직접 가져온 것이며, 나머지 48개는 특정 연산을 거쳐서 만들어진 것이다.

4. 압축함수 실행

초기 해시값과 메시지 스케줄 배열을 사용해서 SHA-256 알고리즘은 64라운드의 압축함수를 실행함(64라운드는 좀 많네..) 각 라운드에서는 주요 두 가지 연산을 실행하게 된다. 확장된 메시지와 라운드 상수를 포함하는 모듈라 덧셈, 그리고 논리 함수가 수행된다고 한다. 그 결과, 8개의 해시값이 업데이트 된다.

이 부분을 자세히 다뤄보고싶긴 하지만,,, 뭔가 해시함수에는 흥미가 안생긴달까... 나중에 좀 수학적으로 재밌는것들 위주로 깊게 파고들어가보겠다..!! ㅎ

5. 최종 해시값 생성

모든 메시지 블록이 처리되면, 마지막 블록의 압축 결과는 이전블록의 결과와 함쳐져 최종 해시값을 형성한다.최종 값은 8개의 32bit word로 구성되어, 총 256bit 크기의 해시 값을 결과로 얻게 되는 것이다.

이렇게 대략적으로 SHA-256해시에 대해 좀 알아보았다.

다음부터는 암호 프로토콜과 같은 내용이나, 공개키 암호 시스템 등에 대해서도 알아보도록 하자.

지난편에 이어서 이번 포스팅에서는 비트코인의 거래(Transaction)에 대해 한번 공부해보도록 해야겠다.

등장하는 단어들이 다소 어려운 감이 없지않아 있기 때문에, 정말 하나하나 다 설명하면서 넘어가보도록 하겠다.

비트코인 백서: 2. 거래

우리는 전자 화폐(electronic coin)를 디지털 서명의 체인으로 정의한다.

비트코인에서 정의한 전자화폐(가상화폐)는 바로 '디지털 서명의 체인'이라는 방식인 것이다. 이게 무슨 말일까?

우선 그 전에, 디지털 서명을 전자서명과 헷갈릴 수 있을 것 같아 이 둘의 차이점을 짚으면서 개념을 확인해보자. 차이점이라기 보다는 범주의 차이? 정도이다. 전자서명 안에 디지털서명이 있다.

전자서명?

미 전자 상거래법에서는 전자 서명을 전자적 수단에 의해 생성,전송,전달,수신 또는 저장되는 서명의 역할로 계약을 위해 포함되거나 논리적으로 만들어진 기호, 또는 프로세스라고 정의하고 있음.

즉, 비밀번호, PIN, 이메일 인증등이 포함된다고 할 수 있음.

디지털서명?

해싱, 서명, 검증 이 세 가지 알고리즘으로 이루어진 전자서명의 일종이라고 볼 수 있음. 디지털서명에 대해 좀 더 자세히 다루고 싶긴 하지만, 거기까지 가면 불필요하게 내용이 깊어질 듯 하여 일단은 넘어가도록 하겠다.

어쨋든, 디지털 서명이 어떤 역할을 하는지 알아보자면,

1. 무결성 보장: 거래 데이터가 서명 과정을 통해 암호화되므로, 데이터가 전송 중에 변경되면 서명이 무효화됩니다. 이는 거래의 무결성을 보장한다.
2. 비역전성: 한 번 거래가 서명되고 네트워크에 의해 확인되면, 거래를 실행한 사람은 그 거래를 부인할 수 없다.

계속 읽다보면 알겠지만, 비트코인은 화폐의 개념보다는, 디지털 서명과 이전 기록들(체인들)의 연속체라는 개념으로 받아들이는 것이 좋을 것이다. 

일단 이정도만 알고, 다음 과정으로 넘어가보자.

각 화폐 소유자는 자신에게 그 화폐를 보낸 직 전 거래 명세(the previous transaction) 및 그 화폐를 받는 다음 소유자의 공개키 (the public key of the next owner)를 해시 처리한 값에 디지털 방식으로 서명하고 이를 화폐 끝에 추가해 다음 소유자에게 송금한다. 수취인(payee)은 그 서명을 검증해 화폐 소유권의 체인을 검증할 수 있다.

잠깐 개념정리

1. 공개키와 개인키

다소 어려운 문장들인 것 같다. 천천히 살펴보자. 우선 여기에 공개키, 개인키라는 용어가 등장하는데, 비트코인에서는 타원곡선 디지털 서명 알고리즘(ECDSA: Eliptic Curve Digital Signature Algorithm)을 이용하여 전자서명(디지털서명)을 수행한다. 이 때 사용되는 key들이 바로 위 그림에 등장하는 공개키와 개인키인 것이다.

공개키는 같은 네트워크의 모든 참여자들이 알 수 있도록 하는 키이며 (검증 등에 사용된다.)

개인키는 본인 이외에는 아무도 몰라야 하는 키이다.(서명 등에 활용된다. )

2. 해시

비트코인에서의 해시(Hash)는 암호학적 해시(Cryptographical Hash)라고도 부르는데, 암호학적으로 무결?한 해시라는 말인 것 같다. 기본만 말하자면 해시는 일방향함수라고 할 수 있다. 즉, 역함수가 존재하지 않는 함수인데, 랜덤한 길이의 입력값에 대해 항상 같은 길이의 결과를 출력하는 알고리즘이라고 볼 수 있겠다. 비트코인에서 사용하는 해시알고리즘인 SHA-256의 경우, 랜덤한 길이의 Input에 대해 256-bit 길이의 출력값을 뱉는다.

그림이 너무 위에 있어 다시 그림을 가져왔다. 

위 그림에서 왼쪽부터 user 1, 2, 3이라고 해보자.

user1은 user2에게 비트코인을 송금하는 트랜잭션을 수행하고 싶다.

이 경우, 위에서 설명한대로 직전 거래 명세(user1이 가지고 있는 비트코인 거래 data: 위 그림에서는 첫 번째 블록에 대한 데이터이다.) + 다음 소유자(수취인)의 공개키(user2의 공개키)를 SHA-256으로 해싱하여 그 값을 본인(user 1)의 개인키를 이용하여 ECDSA 알고리즘에 서명하여 다음 소유자(user2)에게 송금한다.

그리고, 다음 소유자인 user2는 user1의 공개키를 이용하여 검증할 수 있다.

굵게 표시한 부분이 이해가 좀 힘들 수 있다. 그런데... 이정도 설명이 최선인 듯 하여 두세번 더 읽어보며 이해해보기 바란다. 

문제 및 해결?

이 과정의 문제는 화폐 소유자 가운데 이중지불(double spending)하지 않은 한 사람을 수취인(user2)가 검증할 수 없다는 점이다. 이에 대한 기존 사회의 솔루션은 신뢰받는 중앙통제기관이나 조폐국을 세우고 모든 거래마다 이중지급 여부를 점검하는 것이다. 거래를 마칠 때마다 이 화폐는 조폐국으로 회수되어 새로운 화폐로 발행돼야하며, 조폐국에서 직접 발행된 화폐만이 이중지급되지 않았다는 신뢰를 받는다(여러 인증 수단을 통해서...)

이 솔루션을 적용할 때 문제는 마치 은행처럼 모든 거래가 거쳐가야 하는 조폐국 운영 회사 또는 기관에 전체 통화체계의 운명이 달려있다는 것이다.

따라서 비트코인에는 직전화폐(이전 거래내역) 소유자가 앞서 어떤 거래에도 서명하지 않았음을 수취인에게 알릴 수단이 필요하다. 이런 목적에 따라 비트코인은 가장 앞선(가장 먼저 실행된) 거래 하나만을 인정하고, 뒤따르는 동일한 출처의 이중지급 시도를 모두 무시하도록 하는 솔루션이 필요하다.

이중지급 거래가 없음을 확인할 유일한 방법은 모든 거래를 인식하는 것 뿐이다. 조폐국 기반 모델에서, 그들은 모든 거래를 인식했고(서버 등의 중앙 데이터베이스를 통해.) 어느 거래라 최초의 거래인지를 인식하고 결정했다.

신뢰받는 제삼자 없이 이 방식을 달성하려면, 거래는 1. 공개적으로 알려져야하고, 2. 참가자가 받은 거래 순서의 이력(코인 송금)에 합의하는 시스템이 필요하다.

또한, 수취인(user2)에게는 각 거래 당시 그게 최초로 받은 것이라고 노드 다수가 동의했다는 증명이 필요하다. 

이를 해결하는 것이 다음 챕터에서 다룰 타임스탬프 서버이다.

지난번 포스팅에서 다뤘었다. 

대체 PoW가 무엇인가!!! 작업증명이 그래서 뭔데!!!

자. 지금부터 한번 시작해보도록 하자. 라는 말을 쓰는 지금 시점에서, 나는 작업증명이 뭔지 모른다.

따라서, 이 글을 읽는 사람들에게 누구보다 모르는 사람의 관점에서 잘 설명할 수 있지 않을까? (라는 희망.)

1. 서론

블록체인 네트워크에서 비트코인은 블록체인에 새로운 블록을 추가하는 방식으로 조폐(화폐를 제조) 및 송금을 한다.

작업증명은 이 조폐 및 송금에서 사용되는 트랜잭션(Transaction: 거래)시에 이를 거래하는 방법이다. 

나카모토 사토시의 비트코인 백서에는 이런 말이 있었다(비트코인 백서 서론)

필요한 것은 신뢰 대신 암호학적 증명(cryptographic proof)에 기반해, 거래 의사가 있는 두 당사자가 신뢰받는 제삼 자를 찾지 않고 서로 직접 거래하게 하는 전자 결제 시스템이다.

즉, 거래를 중개하는 중개 플랫폼(은행 등)을 신뢰해야만 개인 간의 거래가 가능했던 이전의 방식이 아닌, 암호학적 증명에 기반하겠다는 말이다. 이는 곧, 사람, 시스템을 신뢰하는 데에는 어떻게든 오류가 생길 수 있으니, 절대적인 수학을 믿겠다는 말로 들린다. 

2008년 글로벌 금융위기 사태 직후, 금융위기 조사위원회(FCIC)는 525페이지 분량의 보고서에 이런 말이 있다.

"당시의 위기는 인간의 행동과 무대책의 결광지, 천재지변이나 컴퓨터 모델 문제가 아니다. 셰익스피어를 인용하자면 잘못은 저 별들이 아니라 우리에게 있다." 즉, 2009년의 나카모토 사토시는 인간에 의해 만들어진 금융시스템을 신뢰하기보다는, 보다 믿을 수 있는 수학적(암호학적 증명) 방법에 기댔다고 볼 수 있겠다.

그렇다면, PoW는 대체 뭘까?

 1. PoW(Proof of Work: 작업증명)

비트코인의 전체적인 구조를 살펴보자.

자, 시장이 처음 생기면 일단 어떻게 해야하는가?

1. 화폐를 만든다(찍는다)

2. 화폐를 시장에 공급한다.

3. 시장 구성원들이 화폐와 재화를 거래하며 화폐를 거래한다.

전체적으로 보면 이러한 구조가 될 것이다. 그런데, 각각의 단계를 어떠한 주체가 담당하는지 살펴보자.

1. 중앙은행에서 화폐를 발행한다.

2. 은행이 시장에 화폐를 공급한다.

3. 구성원들이 화폐를 거래한다(전자화폐의 경우, 이중지불문제와 보안을 위해 은행의 중개가 필요)

결국, 모든 과정에서 은행은 필수불가결의 요소이다.

하지만, 비트코인은 무엇인가?

바로 은행이 존재하지 않는, 은행을 신뢰하지 않는, 수학을 믿는 전자화폐이다. 이러한 과정들에서, 은행을 대신할 수 있는 요소로 등장하는 것이 바로 PoW, 작업증명이다.

작업증명이 비트코인에서 어떠한 기능을 하는지 가볍게 일단 한번 보자.

1. 채굴자는 화폐를 발행하고 이를 시장에 공급한다.(물론 바로 공급을 하지 않을 수 있겠지만.. 이들도 돈을 벌어야지)

2. 구성원들이 화폐를 거래한다.

해당 두 과정이 위의 세 과정을 압축했다고 볼 수 있다. 작업증명(PoW)는 이 두 과정 모두에서 작동한다.

우선, 조폐(1번)의 과정에서는, 화폐 발행인(채굴자)에게 일(채굴)을 했다는 것을 증명하도록 하여 화폐를 발행한다.

중앙집권화되지 않은 탈중앙화된 블록체인의 조폐 과정에서는 처음 만들어진 알고리즘 이외에는 누가 얼마의 화폐를 받을 지 결정할 수 있는 중앙 권력이 없기 때문에 모든 참여자들이 자동으로 동의할 수 있는 방법이 필요하다.

그렇다면, 채굴자는 어떤 문제를, 어떤 해시함수를 계산한다는 것일까? 간단하게 그림으로 한 번 알아보자.

비트코인의 작업증명 방식을 간단하게 그림으로 나타내보았다.

우선, 작업증명은 SHA-256과 같은 해시연산을 거쳐 이루어지는데, 

과정은 이러하다.

Hash(이전 블록의 해시값 || 생성할 블록의 트랜잭션 data || 임의의 Random한 Nonce) < 목표값

을 달성할 경우, 작업증명에 성공했다고 보는 것이다.

이와 관련하여 백서에서는 어떻게 이야기하는지 살펴보자.

우리는 타임스탬프 네트워크용으로 블록의 해시에 주어진 0 비트들을 모두 발견할 때까지 블록 안에 임시값을 증가시키는(incrementing a nonce) 것으로 작업증명을 구현했다.

이 말이 위에서 한 말과 같은 말로 받아들이면 될 것이다.

이게 대체 뭔 과정이길래 이정도만으로도 작업증명이 된다는 것일까?

답은 바로 Hash함수의 일방향적 특성에 있다.

수학적(암호학적)으로, 해시(Hash)함수는 일방향함수이기 때문에, 이를 역산하는 것이 무차별 대입(Brute Force)이외에는 방법이 없다는 점에 착안하여, 모든 채굴자가 해시함수를 계산해 가장 먼저 계산한 사람이 새로 발행되는 비트코인을 받아가는 구조이다.

또한 작업증명(PoW)는, 다수결의 체인의 대표성을 결정하는 문제도 해결한다. 만약, 1 IP당, 1표에 기반한 다수결로 검증을 진행하게 된다면, 한번에 수많은 IP를 할당할 수 있는 누군가(악의적인 공격자)에 의해 해당 네트워크 전체가 장악될 수 있다. 위에서 소개한 다수결은 기본적으로 CPU당 1표이다. 다수결의 결과는 가장 많은 자원이 사용된 작업증명들의 가장 긴 체인이 된다(즉, Hash Rate가 가장 높은 체인이 가장 긴 체인이 된다.) 정직한 노드들에 의해 다수의 CPU파워가 통제된다면, 가장 정직한 체인이 가장 빠르게 늘어나 다른 경쟁 체인들을 압도할 것이다.

또한, 과거 블록을 수정하려면 공격자는 해당 과거 블록의 값에 대한 작업증명을 재수행해야하고, ( Hash(해당 블록의 이전 블록 해시 값 + 변경하고자 하는 데이터 + Nonce) 를 다시 해야함.) 또한, 해당 블록 이후의 모든 타임스탬프의 블록에 대하여 모든 연산을 재수행해야 하는 문제가 생긴다. 또한, 이러한 작업을 가장 정직한 노드들의 작업 속도를 따라잡아야 그것이 가장 무결한 노드라는 것을 인정받을 수 있다. 

따라서, 비트코인은 그 구조상 블록의 수가 늘어날수록 블록의 위/변조가능성은 거의 0에 수렴하게 된다는 것을 알 수 있다.

또한, 실제로 발생한 문제이기도 하지만, 채굴자들은 자원을 아끼기 위해 기존 CPU의 수만배 파워를 내는 채굴기를 개발해내었다. 이러한 상황에서 채굴의 난이도는 상대적으로 쉬워질 수 밖에 없기 떄문에, 초기 알고리즘은 채굴의 난이도 (위 그림에서는 목표 값)를 시간당 평균 블록 수에 따른 평균 목표값을 조정하여 결정하도록 하였다.

즉, 블록들이 너무 빠르게 생성된다면 채굴 난이도는 높아진다는 것이다(목표값이 낮아진다는 것이다.)

3. 마치며...

이렇게 작업증명에 대한 기본적인 개념들을 다루어보았다.

다소 수학적인 내용이 등장할 것이라고 예상했었지만, 해시함수 이외에는(이것도 별 수학적으로 접근하지는 않았지만...) 그런 내용은 없었던 것 같다.

작업증명(Proof of Work) 이외에도 지분증명(Proof of Stake)라는 개념이 존재하는데, 이는 나아아중에 다뤄보도록 하겠다.

글 읽어주셔서 감사하옵니다^^

블록체인 공부를 시작했는데, 무엇을 먼저 시작해야할지 모르겠고, 무작정 기술로만 들어가면 중간에 흥미를 잃을 듯 하여 코인들의 목적, 원리 등을 직접 까(open)보면서 공부해보려고 한다.

공부를 하는 것이기 때문에 "~인 것으로 보인다"라는 워딩이 많이 들어가는건 양해해주시길..

또한 이번 글에서는 개요 및 초록, 그리고 몇 중요한 개념들에 대해서만 정리해보고 다음 글부터 본격적으로 시작해보려 한다.

1. 개요

비트코인은 가명의 기술자 '나카모토 사토시'가 블록체인 기술을 기반으로 개발한 최초의 디지털 자산. 기존 화폐(원, 달러)와 달리 정부, 은행 등의 개입 없이 미리 만들어진 알고리즘에 의해서만 발행되며, 거래 내역은 P2P네트워크에 참여한 사용자들에 의해 검증 및 관리되는 구조이다.

재래 통화의 근본적인 문제는 그것이 작동하게 하는데 필요한 모든 신뢰입니다. 중앙은행은 통화 가치를 떨어뜨리지 않도록 신뢰할 수 있어야 하지만, 화폐 통화의 역사는 그 신뢰의 위반으로 가득합니다. -나카모토 사토시

2. 비트코인 백서

2-1. 백서가 뭐지

백서(White Paper).

공식 문서라는 뜻으로 불린다. 보통 정부나 기관의 공식 문서들을 보면 흰 종이에 출력되어있어서 이런 이름으로 불리는 것 같다.

https://bitcoin.org/files/bitcoin-paper/bitcoin_ko.pdf

비트코인 백서 한글버전이다.

한번 제대로 읽어보자. 블록체인에 필요한 여러가지 기초적인 개념들이 등장하기 때문에 같이 따라가보자.

2-2. 초록

우선 초록은, 학술논문과 같은 문서의 시작 부분에 작성 목적 및 주요 결론 등을 요약하여 설명하는 글이다.

이를 읽어보면, 나카모토 사토시라는 사람이 어떠한 목적으로 비트코인을 개발했는지 알 수 있다.

전적으로 개인 대 개인 버전인 전자 화폐(Electronic Cash)는 금융기관을 거치지 않고 한쪽에서 다른 쪽으로 직접 전달되는 온라인 결제(payments)를 실현한다. 전자 서명은 솔루션 일부를 제공하지 만, 이중 지급(double-spending)을 막기 위해 여전히 신뢰받는 제삼자(trusted third party)를 둬야 한다면 그 주된 이점을 잃는다. 우리는 개인 대 개인 네트워크를 사용해 이중 지급 문제를 해결하는 솔루션을 제안한다.

즉, 기존에 사용되던 전자 화폐(인터넷 금융거래, 디지털 금 거래 등을 말하는 것으로 보인다.)의 경우에도, P2P거래가 가능했지만, 이 역시 이중지불 문제를 해결 위해 서드파티의 개입(기관, 플랫폼 등)이 필요했기 때문에 진정한 P2P 즉, 탈 중앙성이 실현되기 어려웠다. 따라서 이중지불의 문제가 없는 P2P 솔루션으로 비트코인을 제안하였다.

여기에서 주목하고 넘어가야 할 말은 마지막줄의 '네트워크'라는 개념으로 보인다. 

여기서 말하는 네트워크란, 현재의 블록체인의 기반을 이루고 있는 블록체인 네트워크를 말하는 것 같다.

그런데, 이중 지급 문제를 해결하겠다고 하는데, 기존의 문제라던 이중 지급이 뭘까?

2-2-1. 이중지불 문제

이중지불(double spending)은 말 그대로 하나의 디지털 통화 단위를 두 번 이상 지출하는 행위를 말한다.

정보 공간의 특성으로 인해 물리적 공간과 비교할 때 디지털 토큰 또는 자산은 무한히 복제 또는 위조가 가능할 수 있다. 

(예시1: 동일한 주식, etf 등이 ctrl+c/v 된다고 간단하게 생각하면 된다.) 

(예시2: A가 B, C에게 1달러를 보내고 싶은데, 1달러라고 보증되어있는 파일을 B와 C에게 모두 보내버리면, 돈이 복사되는 것이다.)

이는 P2P 방식의 거래에 있어 근본적인 골칫거리였다. (돈이 무한 복사가 되면 아무래도..) 

따라서 기존의 시스템에서는 은행이라는 중개기권을 두고, "신뢰받는" 중개기관이 보관하고 있는 기존 데이터를 기반으로 개인이 데이터를 임의로 복사할 수 없게 만들었다.

사토시는 이렇게 생각한 것 같다 - 이중지불 문제로 인해 이를 해결하려는 중개기관이 생겨났고, 그들은 수수료라는 개념을 통해 거래비용을 발생시킨다. 이를 없애기 위해 정말 순수한 개인간의, 탈중앙화된 거래시스템을 만들어보자. 라는 내용으로 백서가 시작한다.

다시 돌아와서, 좀 더 읽어보자.

이 네트워크가 거래를 해시한 타임스탬프를 일련의 해시 기반 작업증명 proof-of-work 체인에 찍고, 이 작업증명을 재수행하지 않고서는 변경할 수 없는 기록을 생성한다. 가장 긴 체인은 목격 된 사건의 순서를 증명하는 동시에 그게 가장 큰 CPU 파워 풀에서 비롯했음을 증명하는 역할을 한다. 이 네트워크를 공격하는 데 협력하지 않는 노드가 CPU 파워 대부분을 제어하는 한, 가장 긴 체인을 생성하며 공격자를 압도할 것이다.

쉽게 말해, 거래를 해시한 타임스탬프(시간을 기록한다 보다는 시간 순서를 기록한다 라고 봐야함.) 를 해시 증명 기반의 PoW(Proof of Work:작업증명)를 통해 PoW를 재수행하지 않고는 변경이 불가능한 기록을 생성한다.

PoW라는 기술에 대해서는 추후 더 자세히 알아보도록 하자.(내용이 길어질 듯 하여...)

체인의 가장 긴 체인에서는 시간순서를 증명하며, 이는 가장 강한 CPU 파워를 가진 풀에서 비롯된 체인임을 증명한다.

다른 해설에 따르면, 네트워크 공격에 협력하지 않는 노드(채굴자 또는 네트워크 구성원)이 과반 이상의 CPU 파워(또는 해시레이트)를 가진 상황이라면, 이 노드들이 가장 긴 체인을 만들어내며, 이는 공격자보다 앞선다고 한다.

PoW와 작업증명에 대한 내용은 추후 다시 공부해서 추가로 올리도록 하겠다.

계속 해보자.

이 네트워크 자체는 최소한의 구조만 요구한다. 메 시지는 최선의 노력을 기반으로 전파되고(Broadcast),
노드는 네트워크를 마음대로 떠났다가 재합류 할 수 있으며,
자신이 빠진 사이에 일어난 일의 증명으로 가장 긴 작업증명 체인을 받아들인다

초록의 가장 마지막 부분이다. 이 부분에는 기술적인 설명이 없기 때문에, 워딩 그대로 받아들이면 될 듯 하다.

3. 마치며..

우선 이 글에서는 비트코인의 목적과 같은 중요한 내용 및 앞으로 등장하게 될 개념들에 대해 알아보았다. 

처음으로 이런 리서칭 글을 작성해서 가독성이 어떨지는 모르겠지만,,, 노력해보겠습니다,,,

앞으로 쓸 포스팅 목록(이번 글과 관련된):

1. PoW에 대한 기술적 내용

2. 작업증명에 대한 내용 (1번과 합칠 수 있음)

3. 다음 장.(백서 이어서 계속.)