블록체인과 탈중앙화

1. 개요

블록체인은 거래 기록을 블록 단위로 묶고, 앞 블록의 해시를 다음 블록에 포함해 여러 참여자가 기록 사본을 함께 검증하는 구조다. 중앙 관리자 한 곳만 믿는 대신 복제된 장부와 합의 규칙으로 기록의 불일치를 드러낸다. 여기서 탈중앙화는 ‘서버가 전혀 없다’는 뜻이 아니라 기록과 검증 권한이 하나의 중앙 주체에만 모이지 않았다는 뜻이다.

2. 상세

2.1. 중앙 장부와 분산 장부

중앙화 구조에서는 한 기관의 서버가 정본 장부를 관리한다. 갱신 규칙을 일관되게 적용하기 쉽지만 그 서버가 고장 나거나 기록이 부당하게 바뀌면 영향이 집중된다. 탈중앙화된 장부에서는 여러 참여자가 같은 기록을 보유하고 새 기록이 규칙에 맞는지 서로 확인한다.¹ 사본이 많다는 사실만으로 일치가 생기는 것은 아니므로 어떤 사본을 채택할지 정하는 합의 규칙이 필요하다.

2.2. 거래를 블록으로 묶기

개별 거래는 누가 누구에게 어떤 값을 이전했는지를 나타내는 기록이다. 여러 거래를 한 블록에 모으면 참여자끼리 모든 항목을 매번 하나씩 대조하는 부담을 줄일 수 있다. 거래들을 단계적으로 해시해 얻은 대표값을 루트 해시라고 하며, 거래 하나가 바뀌면 대표값도 달라져 블록 내부의 변경을 빠르게 드러낼 수 있다.²

이 원리는 데이터 무결성 검증과 연결된다. 해시는 긴 내용을 고정 길이의 요약값으로 바꾸지만 내용을 감추는 암호화와 역할이 다르다. 해시가 같다는 사실은 비교한 입력이 같음을 강하게 뒷받침하고, 값이 다르면 변경이 있었다는 사실을 바로 알린다.

2.3. 앞 블록과 뒤 블록 연결하기

새 블록의 머리 부분에는 자신의 거래 대표값뿐 아니라 이전 블록의 해시도 들어간다. 과거 블록을 바꾸면 그 블록의 해시가 달라지고, 뒤에 이어진 블록이 가리키는 값과 맞지 않게 된다.³ 뒤의 연결을 모두 다시 맞추고 다수 참여자의 사본까지 설득해야 하므로 과거 기록 조작 비용이 커진다.

2.4. 누가 다음 블록을 정하는가

여러 참여자가 동시에 후보 블록을 제시하면 장부가 갈라질 수 있다. 합의는 검증 조건과 선택 규칙을 이용해 어떤 기록 줄기를 채택할지 정한다. 작업 증명은 논스 값을 바꾸어 특정 조건을 만족하는 해시를 찾게 하는 방식이며, 계산 자원을 투입하게 해 블록 추가를 어렵게 만든다.⁴ 작업 증명은 가능한 합의 방식 중 하나이지 블록체인의 유일한 정의는 아니다.

2.5. 강점과 한계 함께 보기

복제·해시 연결·합의는 변경 흔적을 숨기기 어렵게 하지만 모든 입력의 진실성이나 개인정보 보호를 자동으로 보장하지 않는다. 틀린 정보가 규칙에 맞게 처음 기록될 수도 있고 공개 장부의 내용은 여러 참여자에게 보일 수 있다.⁵ 처리 속도, 저장량, 에너지 비용도 중앙 시스템과 비교해야 한다.

3. 수능에서는 이렇게 나온다

블록체인 지문에서는 거래 묶음 → 루트 해시 → 이전 블록 해시를 포함한 새 블록 → 참여자 검증과 합의의 의존 관계를 따라간다. 과거 거래가 바뀌면 어느 값부터 달라지고 뒤 블록에 어떤 불일치가 생기는지를 묻는 선지가 핵심이다.

중앙화와 탈중앙화를 장점·단점 한쪽으로만 판단하지 않는다. 중앙화는 관리가 단순하고 빠를 수 있지만 장애와 권한이 집중된다. 탈중앙화는 여러 사본으로 변조를 드러내지만 통신·검증·합의 비용이 생긴다. ‘블록체인이므로 모든 데이터가 비밀이다’ 또는 ‘한 번 기록되면 어떤 상황에서도 절대 바꿀 수 없다’는 과장을 경계한다.

4. 헷갈리기 쉬운 것들

개념	기능	아닌 것
해시	입력 변화에 민감한 고정 길이 요약값 생성	내용을 되돌려 읽는 암호문
루트 해시	블록 안 여러 거래의 대표값	전체 네트워크의 사용자 주소
이전 블록 해시	앞뒤 블록의 변경 의존성 형성	다음 블록 내용을 미리 결정
합의	경쟁 후보 중 공유 장부에 넣을 기록 선택	모든 참여자의 의견이 항상 만장일치
작업 증명	계산 조건으로 블록 제안 비용 부과	모든 블록체인이 반드시 쓰는 방식

5. 관련 개념

• 데이터 무결성 검증 — 원본과 수신 데이터의 해시를 비교하는 기본 원리다.
• 네트워크 보안과 사이버 공격 — 분산 참여자 사이 통신과 키 관리도 공격 대상이 된다.
• 자료구조 — 거래를 트리로 묶고 블록을 순서대로 연결하는 방식과 닿아 있다.
• 이진수와 정보 표현 — 해시와 서명도 디지털 비트열로 저장·전송된다.

각주

1. 분산 저장과 합의는 다른 문제다. 사본은 기록을 복제하고 합의는 정본으로 삼을 기록을 고른다. ↩

2. 실제 블록체인의 거래 요약에는 거래 해시를 나무처럼 결합하는 머클 트리가 흔히 쓰인다. ↩

3. 이전 해시 연결은 과거 변경이 뒤쪽 블록의 연결 불일치로 퍼지게 만든다. ↩

4. 논스는 후보 블록의 다른 주요 정보를 유지한 채 해시 결과를 바꾸기 위해 조정하는 값이다. ↩

5. 무결성은 변경 여부와 관련되고 기밀성은 허가받지 않은 사람이 내용을 보지 못하게 하는 성질이다. ↩