블록체인 용어에 대해서 : 블록, 해시함수, 온체인 및 오프체인, 영지식증명, 작업증명 등

차트는말한다 입니다.

 

오늘은 자주 사용되는 블록체인 용어인 블록, 머클트리, 해시함수, 온체인 및 오프체인 그리고 영지식증명, 작업증명 등에 대해서 자료를 정리해 보는 시간을 가져 보도록 하겠습니다.

 

블록체인 용어 공부

 

블록(Block)

블록이란 용어는 데이터를 저장하는 단위로, 블록체인의 원소 개념이며, 다수의 묶은 거래 정보를 의미합니다.

블록은 TXID라는 블록의 해시 값으로 표현하는데, 블록의 해시 값은 블록의 헤더 정보를 모두 합산한 후 SHA-256(비트코인)으로 변환된 값입니다.

반응형

블록은 바디(Body)와 헤더(Head)로 구분이 되는데, 바디에는 거래 내용을 담고, 헤더에는 소프트웨어 버전, 난이도, 이전 블록의 해시값, 블록생성 시간, 머클루트 그리고 넌스(Nonce) 등 6개의 정보를 포함하게 됩니다.

 

머클트리

머클트리란 블록의 거래 내용을 담고 있는 것으로 해시 값들을 두 개씩 짝을 지어 트리 모양으로 나타 내는데, 해시 트리를 발명한 랄프 머클의 이름을 따 머클트리(Merkle Tree)라고 부릅니다. 이 머클 트리의 최상위에 위치하는 해시값을 머클 루트(Merkle Root)라고 합니다.

 

2024.05.11 - [코인투자] - 블록체인이란 무엇인가, 해시 그리고 머클트리와 머클루트의 정의

블록체인이란 무엇인가, 해시 그리고 머클트리와 머클루트의 정의

 

해시함수

해시함수(Hash Function)란 임의의 길이의 데이터인 어떤 입력 값을 고정된 길이의 유일한 데이터 값으로 만드는 단방향 함수를 말하며, 해시 알고리즘 또는 해시함수 알고리즘이라고 합니다.

 

온체인 데이터

온체인(On Chain)이란 말 그대로 블록체인 네트워크 위에 트랜잭션 데이터가 기록되는 것을 말하는데, 온체인 상 거래정보는 모두 블록에 기록이 되며, 영구적으로 삭제할 수 없는 특징을 갖습니다.

 

오프체인 데이터

오프체인(OFF-Chain)은 메인 블록체인이 아닌 외부에 트랜잭션을 기록하는 방식을 말하며, 핵심 데이터는 블록체인에 기록을 하고, 신속한 데이터 처리(수수료, 시간 등)가 필요한 트랜잭션은 외부 서버를 통해 처리하게 되는데, 일반적으로 레이어 2 방식으로 구현되는 것을 말합니다.

 

2024.05.08 - [코인투자] - 비트코인 용어, 레이어(Layer) 2 코인 종류 그리고 사이드 체인

비트코인 용어, 레이어(Layer)2 코인 종류 그리고 사이드 체인

 

영지식 증명이란

영지식 증명(Zero Knowledge Proofs, ZKP)은 Web3가 주목을 받으면서 사용자의 금융거래, 데이터 정보, 신원 확인 등 개인 정보 보호 및 보안에 대한 중요성이 부각되면서, 영지식 증명 기술이 각광을 받게 된 계기가 되었습니다.

영지식 증명이란 증명자 자신이 알고 있는 지식이나 정보를 공개하지 않고 그 지식을 알고 있다는 사실을 증명하는 것을 말하는데, 어떤 문장이 참이라는 것을 증명하려는 쪽을 증명자(Prover)라 하고, 증명 과정에 참여하여 증명자와 정보를 주고받는 쪽을 검증자(Verifier)라 합니다.

 

영지식 증명의 조건으로는 완전성(Completeness), 건실성(Soundness), 영지식성(Zero-Knowledge)의 3가지 조건을 가져야 합니다.

 

첫째, 완전성은 증명자가 참일 경우 확인자에게 참을 증명할 수 있어야 한다는 것으로, 반복적으로 확인자가 지정하는 방향의 갈림길로 나옴으로써 비밀번호를 알고 있다는 사실을 증명할 수 있어야 합니다.

둘째, 건설성은 증명자가 거짓인 경우 확인자에게 참을 증명할 수 없어야 한다는 것으로, 수십 차례 이상 반복적으로 검증하다 보면 언젠가는 확인자가 지정한 방향과 반대 방향으로 나오게 될 것이기 때문에 비밀문의 비밀번호를 알고 있다는 것을 증명할 수 없게 된다는 것입니다.

셋째, 영지식성은 참일 경우 확인자는 참을 검증하는 것 이외에는 아무것도 알 수 없어야 한다는 것으로, 확인자는 증명자가 비밀문의 비밀번호를 알고 있는지의 유무만 확인할 뿐 비밀번호 자체를 알 수는 없다는 것입니다.

 

영지식증명은 1985년 Shafi Goldwasser, Silvio Micali, Charles Rackoff의 논문 "The Knowledge Complexity of Interative Proof Systems"에서 처음 소개가 되었고, 암호화폐에서 처음 적용된 것은 2013년 존스홉킨스 대학교의 연구진들이 실행한 제로코인(ZeroCoin)이었으며, 2014년 제로캐시(Zero Cash)라는 이름을 거쳐, 2016년 지캐시(Zcash)라는 이름으로 변경이 되었습니다.

 

추가적인 영지식증명의 이해와 활용에 대해서는 고팍스 아카데미 자료를 통해 보다 상세한 내용들을 참조하셨으면 합니다.

 

영지식 증명의 이해와 활용 사례 (gopax.co.kr)

영지식 증명의 이해와 활용 사례

 

작업증명(POW) 이란

작업증명(Proof-of-Work)이란 블록체인 네트워크에 새로운 블록을 생성할 권한을 얻기 위해 일련의 난이도 높은 연산 작업을 수행하는 일련의 합의 알고리즘으로, 이를 채굴이라 하며, 채굴자(마이너)들은 네트워크에 기여하고 그 대가로 보상을 받게 됩니다.

 

이러한 작업증명은 이중 지불 방지를 위한 메커니즘으로, 대표적으로 작업증명과 지분증명(Proof-of-Stake) 방식이 있으며, 그리고 비트코인은 대표적인 작업증명 블록체인이고, 이더리움은 대표적인 지분증명 블록체인입니다.

 

지분증명(Proof-of-Stake) 방식은 블록체인 시스템에서 가장 보편적인 합의 알고리즘 증명 방식으로, 대규모의 컴퓨팅 파워 낭비 문제 해결을 위해 고안된 방식이며, 블록 생성 권한을 지분을 많이 가진 노드가 더 높은 확률로 더 짧은 시간에 블록을 생성할 권한을 가지게 됩니다.

 

지분증명 방식은 채굴자가 검증자(Validators)가 되고, 채굴과 논스 값 경쟁 과정이 필요하지 않은 특징을 갖습니다.

검증자(Validator)는 블록체인 네트워크에서 새로운 블록 생성의 무결성을 검증하는 노드를 말하는데, 검증자가 되고 보상을 받기 위해서는 일정한 지분(Stake)을 보유해야만 합니다.

 

2024.02.06 - [코인투자] - 비트코인이란 무엇인가, 비트코인 투자를 하는 이유는?

비트코인이란 무엇인가, 비트코인 투자를 하는 이유는?

 

시간이 날 때마다 블록체인 용어들에 대해서도 부족하지만 함께 알아가면 좋을 듯합니다.