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[신기술]중앙서버 없는 분산 원장 네트워크 실현
[신기술]중앙서버 없는 분산 원장 네트워크 실현
  • 박광하 기자
  • 승인 2018.06.11 08:06
  • 댓글 0
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블록체인 기술개발 동향

비즈니스 모델 혁신…산업분야 활용범위 확대

블록체인은 기술적으로 거래, 계약 등의 정보가 분산 원장에 암호화 및 연결돼 저장된 데이터를 의미한다. 좀 더 넓게 보자면 중앙서버 없는 분산 원장 네트워크 및 이를 위한 기술로 정의할 수 있다.

최근 비트코인 등 암호화폐에 대한 사회적 관심이 폭발적으로 증대돼 각종 규제안이 발표되고 있으나, 암호화폐의 배경인 블록체인은 향후 기존 비즈니스의 패러다임 변혁을 주도할 중요한 기술로 주목받고 있다.

■데이터 암호화로 위·변조 차단
한국과학기술기획평가원의 최근 자료에 따르면, 2016년 세계경제포럼(World Economic Forum)은 블록체인 기반 플랫폼이 2025년 전 세계 GDP의 약 10%를 차지할 것으로 전망했으며, 2018년 다보스포럼에서도 블록체인과 암호화폐에 대한 논의가 폭넓게 이뤄졌다.

기존의 중앙기관이나 제3신뢰기관(trusted third-party, TTP) 집중 방식을 이용하는 금융·전자상거래는 중앙기관의 문제 발생 시 모든 이용자가 피해를 입는 구조로 안전성 및 보안성에 한계가 있었다.

이에 반해 블록체인은 기존의 중앙집중식 거래 시스템을 벗어나 탈중앙화를 실현하는 핵심 기술로, 최근에는 새로운 비즈니스 플랫폼으로 확산되면서 다변화하고 있다.

블록체인은 모든 데이터가 암호화돼 시간 순으로 이어져 있어, 과거 기록의 위·변조를 위해서는 그 시점 이후의 모든 블록을 다시 생성하고 네트워크의 모든 원장 사본을 교체해야 하므로 사실상 위·변조가 불가능한 구조다.

당사자 간 직접 거래 가능
기존 방식의 인터넷 거래에서는 중앙관리 시스템이 필요하지만, 블록체인 네트워크 상에서는 당사자 간(P2P) 직접 거래가 가능해져 산업분야 활용 가능성이 매우 높은 특징을 지니고 있다.

블록체인을 이용하면 인터넷에서의 가치·컨텐츠를 비가역적·직접적으로 이전할 수 있어 다양한 산업분야의 비즈니스 모델 혁신이 가능하며, 투명한 정보 공개를 통해 감사의 효과도 높다.

블록체인 기술은 분산원장에 있어 네트워크의 모든 참여자가 가지고 있는 원장을 중앙기관 없이 갱신하는 과정인 합의 알고리즘을 중심으로 발전해왔다.

블록체인은 이중지불 방지를 위해 신규 정보 발생 시 모든 참여자가 올바르게 원장을 수정하는 알고리즘이나 악의적인 공격 및 원장 조작 방지 알고리즘 등의 수학적 이론에 근거하고 있다.

2008년 등장한 암호화폐 비트코인은 작업증명을 기반으로 한 최초의 실용화 블록체인으로 P2P 방식의 디지털 현금을 표방하며 현재 운영 중이며, 이 밖에도 다양한 블록체인이 개발 및 서비스 중이다.

사전 승인 여부로 허가형 구분
블록체인은 네트워크 참여에 사전 승인이 필요한지 여부에 따라 허가형·비허가형 블록체인으로 구분할 수 있다.

비허가형 블록체인은 블록체인(분산 원장)을 유지·관리하는 합의과정에 누구나 참여할 수 있으며, 중앙 운영주체 없이 이용자의 참여에 따라 운영된다.

허가형 블록체인은 합의과정에 참여하기 위해 사전 승인이 필요하며, 참여자 개개인을 지정하는 프라이빗 블록체인과 특정 그룹 내에서 사전합의에 따라 쓰기 권한을 가지는 컨소시엄 블록체인 등으로 나뉜다.

최근에는 비허가형 블록체인 기술을 기반으로 다양한 산업분야에 이용이 가능한 블록체인 플랫폼 및 서비스가 개발되는 추세다.

비허가형 블록체인의 가장 큰 기술적 이슈로는 이용자의 증가에 따른 스케일링이며 이 밖에도 처리속도, 정보보안, 거버넌스, 실용성 등에서 개선 요구가 일고 있다.

특히 분산어플리케이션 구동을 위해 빠른 처리속도 및 낮은 수수료가 필수적인 플랫폼 블록체인들은 작업 증명보다 지분증명 등의 합의방식을 선호하는 추세다.

작업증명은 가장 긴 블록체인을 형성하도록 네트워크 참여자를 경쟁시키므로 에너지 사용량이나 수수료가 증가하지만, 지분증명은 암호화폐 지분에 기반한 투표로 블록생성을 결정하므로 많은 연산이 필요하지 않다.

어떤 명제의 참·거짓을 증명할 때 참·거짓 여부 이외에 어떤 정보도 공개되지 않는 증명 방법인 '영지식증명(zero knowledge proof)' 등의 방법을 사용해 비허가형 블록체인의 데이터 보안성을 강화하는 기술이 개발 중이다.

합의방식 개선 논의 활발
특정인이 연산능력 또는 암호화폐 발행량의 절반 이상을 가지게 되면 사실상 독자적인 블록생성 권한을 획득하는 문제가 있어 이에 대해 블록체인 합의방식의 개선에 대한 논의도 진행되고 있다.

비트코인의 경우, 상위 4개 채굴자 그룹이 전체 비트코인 해시율의 67%를 차지하고 있어, 실질적인 탈중앙화가 이루어지지 않고 있다는 비판이 일고 있다.

이 밖에도 블록체인 상에서 이루어진 거래의 법적 효력, 범죄연루 자금 추적, 여러 블록체인 간의 상호호환, 오프라인 암호화폐 결제, 거래소 보안 등 블록체인 기반 실제 서비스 관련 이슈가 연일 보도되고 있는 실정이다.

허가형 블록체인은 비허가형 블록체인의 스케일링 이슈 및 정보보호 문제를 해결하고 네트워크 통제권을 필요로 하는 기업을 중심으로 개발되고 있다.

허가형의 경우 국제적 컨소시엄 구성을 통해 다양한 블록체인 플랫폼이 출시되고 있으며, 비즈니스 블록체인의 성능·활용도 개선 및 표준화도 경쟁적으로 이뤄지고 있다.

IT, 금융 등 다양한 분야의 기업들은 R3CEV, 월스트리트 블록체인 얼라이언스, 하이퍼레저 등 수십 개에 이르는 블록체인 컨소시엄을 구성했으며, 신기술 또는 신제품의 타당성을 증명하기 위한 실증실험을 의미하는 '개념증명(proof of concept)' 프로젝트도 현재 100개 이상 진행되고 있는 것으로 알려졌다.

국내 기업 관심도 외국보다 낮아
전 세계적인 블록체인 개발 움직임과 달리 우리나라의 경우는 현재 블록체인 또는 분산어플리케이션을 자체적으로 개발한 사례가 적으며 생태계 구축 및 기업의 관심도가 낮은 상황이다.

비허가형 블록체인 산업 생태계는 블록체인 개발자 및 블록체인을 운영하는 채굴자, 블록 체인 이용 활성화를 위한 서비스 개발자, 자본 유입을 위한 거래소 등으로 구성되는데 한국은 거래소에 관심과 자원이 편중된 상태다.

또한 해외에 비해 블록체인 분야 산·학 협력 및 대학의 블록체인 관련 강의가 부족한 실정이다. 해외의 경우 MIT미디어랩과 하버드대학은 외부기업 등과 블록체인, 스마트 계약 관련 연구를 수행중이며 뉴욕, 스탠포드, 듀크대학교 등은 블록체인 엔지니어링 및 비즈니스 관련 과정을 운영 중이다.

허가형 블록체인의 경우 해외와 같은 컨소시엄 기반의 기술 개발은 전무하며, 일부 스타트업들이 개발한 플랫폼이 있을 뿐이다.

2016년부터 금융권을 중심으로 블록체인 기술 도입이 고려되고 있지만 주로 해외에서 개발된 블록체인 플랫폼을 기반으로 고객인증 등 기존 서비스 적용에 그치는 수준이다.

R3CEV, 하이퍼레저 등 국제적 컨소시엄에 참여하는 국내 기업은 매우 적은데다가 기업의 블록체인 관심도가 해외에 비해 낮다.

금융기관선 기술도입 활기
이런 상황에도 불구하고 국내 금융기관의 블록체인 기술 도입은 눈여겨 볼만하다.

국내 은행들은 블록체인을 해외송금·인증과 같은 서비스에 적용하고 있다.

신한은행과 우리은행은 일본 SBI그룹과의 제휴를 통해 리플(Ripple) 기반의 한일 양국 간 해외송금 시스템을 구축, 송금시간·수수료의 절감을 시도하고 있다.

카카오페이는 블록체인 기술을 적용해 공인인증서를 대체할 수 있는 인증서비스를 상용화 했으며, KEB하나은행은 민관 합동 해운물류 블록체인 컨소시엄과 공동으로 이더리움 기반 무역금융 블록체인의 시범적용을 완료했다.

이 컨소시엄에는 관세청, 해수부, 인천항만공사 등 6개 정부기관 및 삼성SDS, 현대상선, CJ대한통운, KCTC, KB하나은행, 아마존, 현대해상 등 민간기업과 중국, 네덜란드, 베트남 통관 포함 총 38개 기관이 참여하고 있다.

의료·공공서비스·물류분야에도 활용
블록체인은 주식투자 또는 크라우드펀딩(crowdfunding) 등 기업에 대한 투자에도 활용될 수 있다. 미국 나스닥은 블록체인 상에서 디지털 형태의 주식을 발행할 수 있는 링크(Linq) 시스템을 구축, 2015년 말 첫 주식 발행에 성공했다.

의료산업에서는 환자 정보 관리 등에 블록체인 기술을 사용하려는 시도가 일고 있다. IBM 왓슨헬스는 미국 질병관리예방센터와 협력해 병원이 보유한 진료 정보를 블록체인 네트워크에 저장하고 있으며, 구글 딥마인드헬스는 영국 국가보건서비스와 협력해 환자가 실시간으로 자신의 의료정보를 모니터링할 수 있는 블록체인 기술을 개발했다. 에스토니아 정부는 환자 진료기록 등 의료정보를 블록체인 상의 개인 계정을 통해 관리할 수 있도록 하고 있다.

이 밖에도 관세·행정·법무 등 공공서비스, 물류·유통 분야에서 블록체인을 도입하려는 움직임도 일고 있는 추세다.


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