이중지불(double spending)이란 원본 파일에 저장된 가치를 지불한 뒤, 해당 파일을 복사하여 다른 사람에게 또 지불하는 것을 말한다. 예를 들어, A가 B에게 1,000원이라고 기록된 파일을 전송한 후 다시 해당 파일을 복사하여 C에게 또 1,000원을 전송하는 것을 말한다.
컴퓨터와 인터넷에서 모든 파일은 복사가 가능하기 때문에 이중지불 문제를 피할 수 없다. 기존의 인터넷 시스템에서는 이중지불 문제를 피하기 위해 신뢰할 수 있는 중개기관을 두고, 중개기관이 보관하고 있는 기존 데이터에서 해당 금액만큼 차감하는 방식으로 가치를 전달했다. 결국 기존 인터넷 시스템에서 가치를 전송하려면 반드시 은행이라는 중개기관에 의존해야 했다.
블록체인은 이중지불 문제를 해결함으로써 암호화폐의 기반 기술이 되었다. 기존의 인터넷에서는 이중지불 문제를 해결할 수 없어, 인터넷으로 정보를 전달할 수는 있었지만 중개기관이 없이는 가치를 전달할 수 없었다. 하지만, 블록체인 기술을 이용할 경우 은행이라는 중개기관이 없이도 이중지불 문제 없이 가치를 전송할 수 있다.
블록체인에서 모든 거래내역은 해시(hash)로 변환되어 저장되는데, 하나의 블록에는 과거의 모든 거래내역이 담긴 이전 해시값을 포함하고 있기 때문에 이중지불이 불가능하다. 예를 들어, A가 B에게 1,000원을 전송한 경우 해당 거래내역이 블록체인에 기록되기 때문에, A가 다시 1,000원을 C에게 전송하려고 할 경우 해당 거래는 블록체인 네트워크에 참여한 다른 노드(node)들의 승인을 얻지 못하여 실패하게 된다. 이처럼 블록체인은 과거의 모든 거래내역이 담긴 장부를 해시함수로 변환하여 하나의 파일로 만들어 전송하고, 그 결과를 블록체인 네트워크에 참여한 다른 노드들이 검증하게 함으로써 이중지불 문제를 해결할 수 있게 되었다.
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