[Blockchain] 블록체인 원리 및 구조 분석

    로재의 개발 일기      

연구제목

블록체인 원리 및 구조 분석

연구기간

2020.01.02 ~ 2020.01.03

연구목적

1. 블록체인의 p2p와 분산 시스템을 분석 및 정리
2. 블록체인 원리를 통한 거래 검증 방법 분석

연구내용

●      블록체인의 구조

○      P2P

■      블록체인은 peer-to-peer 시스템과 암호화가 함께 결합된 개념이다. 이는 현재까지의 신뢰할 수 있는 제 3자의 개입이 필요한 전자 상거래의 구조 즉 중앙집권적인 구조가 아닌 각각의 블록이 서로 신뢰있는 거래를 가능하도록 하는 시스템이다.

■      거래의 송신자와 수신자, 단 둘만의 거래를통해서 검증이 가능하게 된다.

●      기존의 p2p방식은 신뢰성이 결여된 거래방식이지만 무수히 결합된 체인들과 ‘작업증명’을 통해서 블록체인의 거래는 신뢰성을 가지게 된다.

●      모든 노드들이 연결된 하나의 거대한 네트워크이기 때문에 서버의 준비가 따로 필요하지 않게 되며 각 노드들의 트래픽과 자원을 할당하여 부하를 분산시킨다.

○    분산 시스템

    
                

■      블록체인의 가장 두드러지는 특징 중 하나이며, 기존의 방식인 중앙집권적 구조가 아닌 분산 시스템을 사용하고 있다.

■      이러한 점에서 블록체인은 분산 데이터베이스와 비슷한 구조로 보일 수 있지만 사용자와 거래 기록을 담은 파일들을 무수히 연결한 체인과 유사하다.

 

■      새로운 데이터를 사용자들이 생성한다면 이 데이터들은 개개인의 사용자의 거래장부에 추가가 되며 이 과정에서 작업증명 및 검증 인센티브등의 활동들이 일어나게 된다.

■      단 하나의 악의적인 사용자가 있어도 모든 데이터들은 개개인이 가지고 있으며, 데이터들은 ‘Synchronisation app’에 의해서 특별한 관리를 받게 되기 때문에 현존하는 기술적인 한계점으로 인해서 위조가 불가능하게 된다.

 

●      블록체인의 원리

                              

○      블록체인은 각각의 블록들이 무수히 연결되어 생기는 사슬로써 전자적 화폐를 정의한다. 각 소유자의 거래는 직전의 거래 내역 및 다음 소유자의 공개키의 해시값에 전자적으로 서명을 하여 이 정보를 화폐의 끝에 첨가한다. 이 거래의 수금자는 그 소유권의 사슬을 검증할 서명을 검증을 가능하게 한다.

○      해시기법와 공개키 기법을 사용하여 현재의 거래는 직전의 거래를 포함하게 된다. 즉 다음과 같은 수식을 만족하게 된다.

○      Transaction (i) ⊂ hash of transaction (i-1)

■      위와 같은 수식과 공개키 알고리즘을 사용하여 모든 i의 해시 값을 찾을 수 있게 되어 결과적으로 첫번째 Transaction을 얻을 수 있다. 이로 하여금 무수한 체인을 생성시켜 악의적인 거래인지 아닌지 검증이 가능하게 된다.

 

 

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