[AI x Blockchain] 1편 비트코인은 어떻게 작동하는가
비트코인이 탄생한 지 10년이 넘었다. 비트코인은 2008년 금융위기 당시 ‘중앙은행들을 믿지 못하겠다’는 이유로 ‘P2P 거래가 가능한 캐시 시스템’을 표방해 등장했다. 투자 자산으로 각광을 받고 있지만 아직도 비트코인이 어떻게 동작하는 지 정확하게 이해하는 사람은 드물다. 그 의미를 알기도 쉽지가 않다. ‘백문이 불여일견’이다. 비트코인이 어떻게 작동하는 지 직접 체험해보는 시간을 가져봤다. 각자가 블록체인 노드가 되어, 다시 말해 컴퓨터의 입장에 서서 어떤 현상들이 발생하는 지알아보도록 하자.
- 제네시스 블록 만들기
먼저, 여기 A,B,C 세 사람이 모여 있다고 가정하자. 이 세 사람은 앞서 말한대로 각각의 ‘노드’, 즉 네트워크로 연결된 컴퓨터다. 각자 한 장씩의 A4 용지를 들고 모였다. 여기서는 종이 한 장 한 장이 ‘블록’의 역할을 할 것이다.
블록체인이라는 말을 설명할 때 사람들은 흔히 ‘블록’이 ‘연결’되어 있다고 표현하는 것을 들어보셨을 것이다. 제일 먼저 할 일은 제네시스 블록(Genesis Block)을 만드는 일이다. 제네시스 블록은 블록체인에서 생성된 첫번째 블록을 말한다. 룰을 만드는 건 이 세 사람의 선택이다.
세 사람이 정한 룰은 ‘각각에게 1,000원씩을 입금’하는 것이라고 해보자. 그럼 아래 그림과 같은 것을 기록하게 된다. 세 사람이 각자 이 내용을 적어 보관하면 제네시스 블록을 만드는 일은 끝난다.
2. 거래 및 기록하기
자 이제본격적으로 트랜잭션을 시작해보자.
A가 B에게 100원을 보내주는 트랜잭션을 하려고 한다. A는 새 블록에 다음과 같이 적어 B,C에게 전파시킨다. 이걸 받은 B,C는 이 내용을 새 블록에 기록한다. 블록체인의 특징 중 하나는 모두가 같은 정보를 받아 적는다는 것이다. C가 이 거래와 상관 없지만 이걸 받아 적는 이유다. 컴퓨터는 통장 사본 복사하듯 이걸 복사한다고 생각하면 된다.
이렇게 거래 정보들이 쭉 나열되고 쌓인 용량이 1MB가 되면 블록이 마무리가 된다.
여기서 잠깐! 몇 가지 변수가 생긴다고 가정해보자.
- 예를 들면 분명 100원을 보내야 맞는데 가진 돈보다 많은 10,000원을 보냈다고 쓴 경우가 생겼다면 어떻게 될까?
정답: 이걸 받은 B와 C는 이걸 기록하지 않는다. 결국 정보를 잘못 적은 이 장부는 ‘무용지물’이 되는 것이다.
2. 굳이 정보를 잘못 쓰지 않아도 거래가 잘못되는 경우가 있다. 배달 사고가 일어날 수 있다. 기록하다보면 컴퓨터가 꺼지거나 버벅거리거나 하는 경우는 분명 생길 수 밖에 없다. 특히 참여자들이 많을수록 그 가능성은 높아진다. 어떻게 될까?
정답: 그래서 ‘느린 것이다’
3. 새로운 블록 만들기(채굴하기)
새로운 블록을 만들기 위해서는 ‘채굴’이라는 과정을 거쳐야 한다. 여기서 광산에 가서 하는 ‘채굴’을 생각하면 오산이다. 여기서 말하는 채굴은 컴퓨터 연산을 통해 문제를 해결하면 얻는 ‘블록 생성 권한’이다.
A와 B 그리고 C가 10, 7, 8, 2, 9, 3… 등 수많은 숫자들을 차례로 이야기하다보면 정답이 나올 수 있다. 여기서 정답이 ‘13’이라고 가정해보자. 세 사람이 돌아가며 정답을 맞추다가 한 사람이 결국 정답을 맞추면 이 사람은 ‘채굴에 성공’하게 되는 것이다.
13을 외친 C가 채굴에 성공했다!
C는 채굴에 성공한 새로운 블록을 새 종이에 적어 ‘브로드캐스팅’한다.
이 때 이 새 블록을 받아든 A와 B가 자신의 블록과 비교해 상태가 틀리면(잔고가 틀리거나 하면) 이 블록을 거절한다. 만일 상태가 분명 틀렸는데도 맞다고 인정하게 되면 이 때부터 이 블록은 가치가 없어지기 때문이다. 간혹 상대의 블록과 내 블록의 상태를 비교했을 때 내 블록에 간간히 빠진 게 있는 걸 제외하고 같다면 인정을 해주겠지만 아예 틀린 정보가 기록되어 있는 경우는 ‘거절’하는 게 맞다.
어쨌든 C는 새로운 거래 기록을 아래와 같이 적을 수 있게 됐다. 그리고 채굴 비용(여기선 10원이라고 가정)을 받게 되는 것이다.
질문1. 만일 A,B,C가 돈을 A4 용지로 관리한다고 하면 누가 인정해줄까?
정답: 주먹구구식이라 느껴져서 이들에게 돈을 맡길 수 있는 사람은 없을 것이다.
비트코인 초창기 때도 비슷했다. 소수의 사람들이 컴퓨터에 블록을 기록했지만 아무도 큰 가치를 부여하지 않았다. 그저 재미로 기록했다고 생각할 뿐.
시간이 지나 믿을 만한 노드들의 가치있는 트랜잭션이 기록되기 시작하면서 비트코인의 가치는 올라가게 된다. 많은 사람들이 함께 하게 되면서 영향력이 커진 것이다. 비트코인이 힘을 갖게 된 건 100명, 1000명, 1만 명….참여자들이 많아지면서이다. 난이도도 높아지고 블록과 거래 내역도 쌓이며 네트워크 파워가 생기게 되는 것이다.
질문 2: 비트코인 거래는 더 빨라질 수 있을까?
정답: 느린 건 느리기 때문에 더 가치가 있다.
누군가 비트코인 거래가 느리다는데 불만을 갖고 대충 빠르게 적은 뒤 이걸 믿으라고 하면 믿을 사람은 얼마나 될까. 또는 ‘우리는 노드가 10개 밖에 없어서 빨라’라고 한다면 그 블록체인을 공신력 있다고 할 수 있을까?
노드를 기록할 때 종이 사이즈를 키운다거나 중간에 분실을 적게 한다거나…하는 노력을 할 수는 있겠지만 기본적으로 종이의 크기가 제한되어 있기 때문에 사람들이 기록에 더 참여하고 싶어 하는 것이다. 블록 하나 채굴하는 데 10분이 걸린다면 그 10분 간 많은 참여자들이 그 블록만 보고 있으니 가치가 더 커지는 셈이다.
느리고 빠르고의 문제가 아니라 인간이 중요하다고 생각하는 만큼의 시간을 부여했다는 데 의미가 있다.
질문 3. 비트코인의 진짜 의미는?
정답: 그동안 정보를 통제할 수 있는 방법이 중앙화 방식, 하나 밖에 없었다. 이젠 모두가 다 ‘플랫’, 즉 평등할 수 있는 새로운 길이 열렸다.
질문 4. 왜 정부는 싫어할까?
정답: 민주주의 국가에서는 싫어할 이유가 없다. 늘 더 투명한 시스템으로 가려고 노력해왔기 때문이다. 장기적으로 봤을 때 비트코인이 ‘기술의 가능성’을 보여줬기 때문에 앞으로의 조류가 블록체인을 활용한 시스템으로 흐를 가능성이 커졌다.
비트코인은 1MB의 작은 단위다. 원하는 모든 정보를 다 담을 수 없다. 대신 중요한 정보를 안전하게 담을 수 있다. 오늘의 교훈이다! 비트코인의 작동 과정과 여러 의문에 대해서 살펴봤다. 질문/ 댓글도 환영! 많은 의견 부탁드립니다.
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