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블록바디

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wjddn843 (토론 | 기여)님의 2019년 9월 19일 (목) 14:20 판 (→‎블록체인)
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블록바디(block body)는 블록을 구성하는 요소를 구분한 단위 중 하나이다. 각각의 블록은 머리와 몸이라고 할 수 있는 블록헤더와 블록바디로 구성되어 있다. 블록헤더와 블록바디는 서로의 정보를 비교하면서 위변조 가능성을 확인하며 무결성을 높인다. 비트코인의 블록바디에는 여러 개의 트랜잭션과 기타 정보로 구성되어 있다.

개요

블록바디는 거래정보들로 이루어져 있다. 거래가 일어날 때마다 합의 컨센서스(Consensus) 과정을 거쳐서 그 적합성을 판단하고 블록바디에 거래 정보가 기록되기 때문에 실질적으로 블록은 검증된 거래정보들의 집합이라고 볼 수 있다. 하나의 블록에는 여러 개의 거래 정보가 들어가며 비트코인의 경우 한 블록에 1800개의 거래정보가 들어간다. 거래 정보가 가득 차면 새로운 블록을 추가하여 다시 거래 정보를 넣는 방식으로 DB가 구축된다.[1] 블록체인 참여자들(peer)은 해시값을 통해 해당 데이터를 검증할 수 있다. [2]

블록체인

블록체인(blockchain)

블록체인(blockchain)은 데이터 분산 처리 기술이다. 즉, 네트워크에 참여하는 모든 사용자가 모든 거래 내역 등의 데이터를 분산 저장하는 기술을 지칭하는 말이다. 블록들을 체인 형태로 묶은 형태이기 때문에 블록체인이라는 이름이 붙은 것이다. 블록체인에서 블록은 개인과 개인의 거래 P2P의 데이터가 기록되는 장부가 된다. 이런 블록들은 형성된 후 시간의 흐름에 따라 순차적으로 연결된 사슬체인의 구조를 가지게 된다. 모든 사용자가 거래 내역을 보유하고 있어 거래 내역을 확인할 때는 모든 사용자가 보유한 장부를 대조하고 확인해야 한다. 이 때문에 블록체인은 공공 거래장부 또는 분산 거래장부로도 불리기도 한다.

블록체인은 분산저장을 한다는 점이 특징이다. 기존 거래 방식에서 데이터를 위/변조하기 위해선 은행의 중앙서버를 공격하면 가능했다. 최근 몇몇 은행 전산망 해킹 사건이 일어났다는 점을 생각해보면 현실적 위협인 셈이다. 그러나 블록체인은 여러 명이 데이터를 저장하기 때문에 위/변조가 어렵다. 블록체인 네트워크를 위/변조하기 위해서는 참여자의 거래 데이터를 모두 공격해야 하기 때문에 사실상 해킹은 불가능하다고 여겨진다.[3]

블록

블록(Block)은 블록체인의 원소 개념으로, 다수의 거래 정보의 묶음을 의미한다. 블록에는 블록의 이름이 있다. 이 이름은 높이(Height)라는 용어로 표현되고 있다. 블록체인을 길게 이어진 수평선으로 보는 것이 아니라 한 칸 한 칸 쌓아나가 탑의 형태로 구성된다고 생각하여 '높이'라는 말을 쓴다고 한다. 하지만 이 높이는 정확한 블록의 이름이 아니다. 블록의 정확한 이름은 TXID라 불리는 블록의 해시값이다. 이 블록의 해시값은 블록의 헤더 정보를 모두 합산한 후 SHA256으로 변환된 값이다.[4]

  • 블록의 구성
블록체인의 블록은 '헤더'와 '바디'로 구성되어있다. 아래를 보면 헤더는 단일 블록에 링크드 리스트(Linked List)를 만들기 위한 정보를, 바디는 블록에 담기는 거래의 내용들을담고 있다. 헤더는 소프트웨어의 버전, 난이도, 이전 블록의 해시값, 블록 생성시간, 머클루트 그리고 논스(Nonce)라는 6개의 정보를 포함하고 있다.
　
버전(Version) 비트(Bits) 이전블록해시(Prev Block Hash)
시간(Time) 머클 해시(Merkle Hash) 논스(Nonce)
블록(Block)
헤더(Header)
바디(Body)
블록체인 1.0 : 거래
블록체인 2.0 : 거래, 계약
블록체인 3.0 : 특허, E헬스 등
　
→
→
  • 머클루트 : 블록 사이즈의 효율화
머클루트는 거래 내역이 담긴 바디를 효율적으로 저장하는 부분이다. 가장 널리 알려진 암호화폐인 비트코인의 경우 단일 블록에 최대로 담길 수 있는 거래는 대략 2,100개 내외이다. 수많은 데이터들이 각각 두 개씩 묶여 최종적으로는 하나의 값으로 표현되는데, 이를 통해 블록 사이즈의 효율화가 가능하다. 또한 머클루트는 구조적으로 거래 위치를 쉽게 찾을 수 있게 만들어준다. 비트코인의 단일 블록 전송량인 2,100개를 기준으로 11번의 경로만을 내려가면 어떠한 거래도 찾을 수 있다. 비트코인이 현재의 1MB 크기 블록에서 극단적으로 16MB까지 확대되더라도 16번 정도의 경로만 거치면 나의 거래를 찾을 수 있다. 이외에도 머클트리 상의 거래를 조작할 경우, 머클트리의 경로상 다른 값이 나오게 되어 위/변조를 하기 어렵게 만드는 보안적 특성을 가지고 있다.
  • 논스 : 합의 알고리즘 & 링크드 리스트 & 분산 원장
헤더의 구성에 대해 다시 자세히 알아보자. 앞서 언급한 헤더를 구성하는 값들 중에서 소프트웨어의 버전, 난이도, 이전 블록의 해시값, 블록 생성시간은 모두 기존에 정해진 값이고, 머클해시는 해당 블록의 바디를 해싱(암호화)해서 나온 값이다. 즉, 논스를 제외하고는 모두 정해진 값으로, 블록을 생성하기 위해서는 논스의 값을 찾는 과정이 필요한데, 이전 블록에 대한 해시 값이 새로운 블록의 논스값을 계산하는데 사용된다. 이러한 논스의 값을 찾는 과정을 비트코인에서는 채굴이라고 표현하며, 동시에 '합의 알고리즘'이라고도 불린다. 이는 네트워크상에서 참여자들이 실시간으로 동일한 장부를 보유하게 하는 분산 원장의 기능을 가능하게 하며, 블록을 서로 연결시켜준다. 최근에는 작업증명(Proof of Work; PoW) 방식의 비효율성으로 지분증명(Proof Of Stake; PoS), MAGI의 지분증명(MAGI's Proof Of Stake; MPoS), 위임지분증명(Delegated Proof Of Stake; DPoS)와 같은 새로운 합의 알고리즘이 등장하고 있다.
구분명 내용
버전(Version) 소프트웨어 버전
비트(Bits) 난이도
이전블록해시(Prev Block Hash) 이전블록해시
시간(Time) 블록 생성 시간
머클 해시(Merkle Hash) 거래 정보 해시
논스(Nonce) 난수
블록(Block)
버전(Version)
비트(Bits)
이전블록해시(Prev Block Hash)
시간(Time)
거래정보해시(Merkle Hash)
논스(Nonce)
바디(Body)
　
→
　
↔

[5]

  • 버전
현재 이 블록 헤더를 만든 비트코인 프로그램의 버전 정보이다.
이전블록해시 정보는 이전 블록의 주소 값을 가리키는 요소이다. 각 블록의 헤더 정보에는 이전 블록의 해시값을 갖고 있기 때문에 블록끼리 연결할 수 있다.
머클해시는 블록의 바디 부분에 저장된 트랜잭션(거래 정보)들의 해시 트리이다. 각 가트랜잭션과 까운 노드끼리 쌍을 지어 해시 값을 구하고 최종적으로 구해진 해시 값이 머클해시 값이다. 머클해시 값을 통해 단일 블록 내에 존재하는 트랜잭션의 무결성을 검증할 수 있으며 머클해시 값을 이용하여 블록의 해시 값을 생성하였기 때문에 블록해시의 무결성도 함께 검증할 수 있다. 쉽게 말해 해당 블록이 유효한지에 대한 무결성을 검증하기 위한 요소가 머클해시이다.
  • 타임
해당 블록의 대략적인 생성시간을 의미한다. 타임 스탬프는 유닉스 기준일 자로 표시되며 1970년 1월 1일 자정부터 경과한 시간을 초 단위로 계산한 값이다.
비트는 난이도 해시 목표 값을 의미하는 지표이다.
블록을 만드는 과정에서 해시 값을 구할 때 필요한 재료 역할을 수행한다.[6]

각주

  1. ↑ 비포유, 〈블록체인 원리 | 블록체인 알고리즘 하나부터 열까지〉, 《비포유》, 2019-01-02
  2. ↑ 안지영 연구원, 〈블록체인 기술과 바이오헬스산업〉, 《Bio Economy Report》, 2018-03
  3. ↑ 뱅크샐러드, 〈블록체인, 1분만에 이해하기〉, 《브런치》, 2017-09-21
  4. ↑ 〈블록에 관한 정의〉,《스팀잇》
  5. ↑ 안형석 기자, 〈(블록체인의 미래①) 헤더와 바디로 구성된 블록체인〉, 《글로벌 메이커스》, 2019-05-23
  6. ↑ 불곰, 〈블록체인 기술 정의〉, 《티스토리》, 2018-07-08

참고자료

같이 보기


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