4.1 블록체인의 특징
㉮ 블록은 시간별로 정렬돼 있다.
거래 기록이 '블록'이라는 단위로 정리돼 시간별로 이어져 있는 것이 블록체인의 특징이다. 한 블록에는 앞의 블록과 뒤의 블록과 연결되는 연결 정보가 포함돼 있으며, 앞 블록의 내용을 변경하면 뒤에 이어지는 모든 블록을 다시 생성해야 한다. 따라서 과거 블록의 내용을 조작하는 것은 어렵다. 반대로 과거의 어느 시점에 거래 기록이 존재한다면 그것은 그 시점에 거래가 이루어졌다는 것을 객관적으로 알 수 있다.
㉯ 분산형 원장 구조다.
블록체인은 분산형 원장 구조이며, 그 블록체인 네트워크에 참가한 모든 사람이 모든 거래 기록을 기록한 원장을 소유한다. 그렇기 때문에 거래의 투명도는 높다는 것이 특징 중 하나다. 또한 거래 기록을 관리하는 거대한 중앙 시스템이 필요 없다는 점도 중요하다. 마지막에 거래 기록을 블록체인에 추가한다면 네트워크게 참가하고 있는 모든 사람으로부터 그 타당성을 검증받아야 하기 때문에 부정 거래를 방지할 수 있다는 것도 중요한 점이다.
- 변조가 어려움
- 거래 기록의 작성 시점을 객관적으로 알 수 있음
- 분산형 시스템이기 때문에 큰 중앙 시스템이 필요 없음
- 거래 기록의 타당성을 모든 참가자에게 검증받음
4.2 결제 및 거래에서의 응용
블록체인 기술의 대표적인 응용 예가 비트코인이라는 것에서 알 수 있듯 블록체인 기술은 금전과 관련된 서비스에 폭넓게 응용되고 있다.
4.2.1 가상화폐
블록체인은 가상화폐를 구현하기 위한 기술로써 발전했다. 비트코인도 블록체인 기술을 이용함으로써 일반 통화와는 잘리 중앙은행과 같은 제삼자가 가치를 담보하지 않아도 통화와 같은 가치를 가진 전자통화가 되어왔다.
블록체인은 다음과 같은 구조로 제삼자 기관 없이도 화폐로서 기능할 수 있다.
㉮ '누가 누구에게 얼마만큼 전달했다'라는 거래 기록을 블록이라는 단위에 기록해 연결함으로써 일련의 거래 기록을 시간순으로 모두 관리한다. 이렇게 저장된 기록을 통해 모든 참가자의 잔고를 관리할 수 있다.
㉯ 임의로 자신이 가진 화폐량을 부풀릴 수 없다. 만약 화폐를 조작해 양을 늘린다 해도 블록체인에 참가한 다른 참가자로부터 거부당하기 때문에 정상 거래로 성립되지 않는다.
따라서 가상화폐는 화폐로서의 기능을 담보할 수 있다.
이와 같은 특성을 가진 가상 화폐는 비트코인, LiteCoin, Namecoin, Ripple 등 여러 가지가 나와 있다. 다양한 가상화폐가 탄생했지만 네트워크 효과로 인해 주로 사용되는 것(Major)과 그러지 않은 것(Minor)으로 나뉘는 단계에 들어섰다.
사례: 비트코인
가장 유명한 가상 화폐는 비트코인이다. 비트코인은 사토시 나카모토의 논문을 기반으로 2009년에 탄생했다. 비트코인은 거래를 블록체인에 등록하고 그것을 P2P 네트워크를 이용한 Proof of Work 라는 작업으로 유지하는 시스템이다.
㉮ 일정 기간 내 올바르게 승인된 여러 거래 기록을 1개의 블록에 모으고 시간별로 연결한다.
㉯ 비트코인은 올바른 거래 내역을 P2P 네트워크 시스템으로 유지하고 있다. P2P 네트워크는 각 멤버가 서로 거래 기록을 송수신해 버킷 릴레이 같은 형식으로 데이터를 확산시킨다. 네트워크에 참가한 모든 참가자는 동일한 거래 기록을 보유한다.
- 네트워크의 모든 참가자가 동일한 거래 기록을 보유
㉰ P2P 네트워크로 거래 기록을 수신한 참가자들은 수신받은 거래 기록을 승인하는 작업을 수행한다. 승인은 거래 기록에 포함된 해결하기 어려운 계산 과제(Proof of Work)를 가장 빨리 해결한 참가자가 수행할 수 있고, 그 대가 혹은 사례금으로 비트코인과 발신자가 설정한 송금 수수료를 받을 수 있다. 무사히 승인됐다면 거래 기록은 정당한 기록으로 블록체인에 기록된다.
이처럼 비트코인은 모든 거래 기록을 중앙 집권적인 거래 기록 데이터베이스 없이 분산형 구조만으로 구현하고 있다. 따라서 비트코인 및 블록체인은 '분산형 원장 구조' 라고 부른다.
4.2.2 송금 ˙ 결제
현지통화와 가상 화폐를 조합하는 국제 송금에는 몇 가지 해결해야 할 문제가 있다. 예를 들면 위에 예시에서는 가상 화폐와 현지통화를 환전해주는 기관(환전소)의 중계가 필수인데, 그런 환전소가 세계 각국에 안정적으로 존속할 수 있는가 하는 것이다. 실제 미국의 뉴욕은 가상 화페 환전소에 대한 내용을 규정하고 은행과 동등한 수준의 운영을 의무화하고 있지만 규칙 제정은 이제부터가 시작이다. 자금 세탁에 대한 대응은 어떻게 할 것인가도 중요한 과제다.
사례: 미국 Align Commerce 사의 블록체인 기술을 활용한 국제 송금 서비스
Align Commerce 사는 기존의 국제 송금 방식에서의 문제를 해결하기 위해 블록체인 기술을 활용하고 중간의 송금 절차에 가상 화폐를 이용함으로써 송금 절차의 간략화, 낮은 수수료, 처리 과정의 투명화를 이루어냈다.
구체적인 서비스 흐름은 다음과 같다.
㉮ 사용자는 Align Commerce에서 계정을 만들고 Align Commerce사가 자신의 은행 계좌에서 인출할 수 있도록 설정한다.
㉯ 송금하고 싶다면 송금처(송금할 곳, 송금받는 곳) 메일 주소 등의 정보와 송금액을 Align Commerce에 알려준다. 기존과 달리 송금용 서류에 많은 내용을 적을 필요는 없다.
㉰ Align Commerce는 해당 송금액을 사용자의 은행 계좌에서 인출하고 그것을 우선 가상 화폐(비트코인 등)로 환전한 뒤 블록체인 플랫폼을 사용해 납부할 나라로 송금한다.
㉱ Align Commerce는 해당 송금액을 사용자의 은행 계좌에서 인출하고 그것을 우선 가상 화폐(비트코인 등)로 환전한 뒤 블록체인 플랫폼을 사용해 납부할 나라로 송금한다.
㉲ Align Commerce는 송금받은 곳의 국가에서 가상 화폐를 현지 통화로 환전하고 ㉰에서 입수한 은행 계좌에 입금해 송금을 완료한다.
4.2.3 무역 금융
관계자 사이에 발생할 수 있는 위험 요소를 줄이기 위한 수단으로써 신용장 발행 등이 이루어진다.
이 신용장은 메일이나 우편 등 다양한 방법으로 주고받기 때문에 절차가 복잡하고 시간이 걸린다는 문제가 있다. 블록체인이 가진 '분산형 원장'이라는 특징을 이용하면 관계자 간 정보 공유를 보다 효율적으로 할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 이런 특징을 이용해 절차를 얼마만큼 단축할 수 있는지 실증 실험을 진행하고 있다.
사례: 무역 금융에 블록체인을 적용하는 실증 실험
4.2.4 자금 조달
크라우드 펀딩은 자금 조달의 한 방법이며 사업가나 크리에이터가 자금을 조달하는 방법으로 주목받고 있다. 크라우드 펀딩은 블록체인의 응용 분야 중 하나로 이미 몇 개의 서비스가 존재한다.
크라우드 펀딩의 장점은 제품이나 서비스의 아이디어를 구현하는 개인이나 기업이 자금을 조달하기 위해 인터넷에서 공모하면 되고, 출자자도 소액으로 부담 없이 참가할 수 있는 것이다. 즉 개인과 개인이 직접 연결된다. 따라서 중개인을 통하지 않으며, 이는 블록체인 특징과도 잘 어울린다.
사례: The DAO
독일의 스타트업 기업인 Slock.it사가 시작한 크라우드 펀딩 서비스다. 이더리움(Ethereum)을 기반으로 하며 스마트 계약을 통해 펀드 매니저가 존재하지 않는 비집권적˙ 자율적 시스템을 지향한다.
4.2.5 마켓플레이스
실물 상품이 아닌, 음악이나 영화와 같이 데이터화 할 수 있는 상품을 취급하는 마켓플레이스에서는 블록체인의 응용을 고민하기 시작했다.
블록체인은 지불 수단뿐 아니라 라이선스 관리에도 응용할 수 있는 특징이 있다. 보통 음악을 개인 감상용으로 구입하는 사람은 구입 금액만 지불하면 되지만, 상업적으로 이용하기 위해서는 로열티를 지불해야 한다.
상업용 콘텐츠를 이용하고 싶은 계약자는 가상화폐로 금액을 지불하고 블록체인에 계약 내용을 기록한다. 그리고 콘텐츠를 사용할 때 콘텐츠 관리 서버는 계약 내용을 확인해 정상적으로 계약이 됐는지, 계약 기간이 만료되지는 않았는지 확인한 뒤 이상이 없다면 콘텐츠를 이용할 수 있게 해준다.
사례: N3URO
이 비지니스 모델은 뇌파에 저작권을 설정하고 관리하는데 블록체인을 활용하고 있다. 디지털화된 뇌파는 그 소유권을 명확히 하기 어렵다고 생각할 수 있지만 블록체인에서 디지털화된 뇌파와 소유권 정보를 기록해두면 그 소유권을 명확히 하고 판매할 수 있다.
4.2.6 전력시장
개인의 전력 판매에도 블록체인이 접목되기 시작했다.
블록체인을 활용하면 개인이 직접 전력을 파는 것이 가능해질 수 있다. 자가발전으로 발생한 전력을 계측하고 그것을 블록체인에 등록해 공개한다. 공개된 전력 정보를 바탕으로 블록체인 네트워크에 있는 누구에게나 전력을 팔 수 있도록 한다면 개인이 직접 잉여 전력을 팔 수 있다.
사례: TransActive Grid 프로젝트
자가발전을 하고 있는 가정에 스마트 계측기를 설치한다. 스마트 계측기는 전력을 계산할 뿐 아니라 그 데이터를 블록체인에 기록하는 기능도 가지고 있다. 스마트 계측기를 통해 자가발전에서 발생하는 잉여 전력을 블록체인에 기록하면 인근 주민들은 블록체인에 공개된 잉여 전력을 확인하고 직접 구입할 수 있다.
4.2.7 영상 콘텐츠 서비스
Netflex나 Hulu와 같은 월정액 동영상 서비스에서도 블록체인 기술을 적용할 수 있다. 아직 개발 단계에 있지만 영상 배급자와 사청자를 직접 연결해 초 단위 ˙ 분 단위 종량 과금 동영상 서비스를 만들 수도 있다.
블록체인을 활용하면 비용의 효율성이 낮아 실현하기 불가능했던 아주 작은 단위의 중량 과금을 실현할 수 있게 될 가능성이 커진다.
사례: Streamium
4.3 서명 및 증명에서의 응용
4.3.1 저작권 관리
작품 정보를 블록체인에 등록해 그 작품이 언제부터 존재했는지, 저작권이 누구에게 귀속됐는지를 증명하는 실험이 이루어지고 있다.
블록체인을 사용하면 기관(한국저작권위원회)을 이용하지 않고도 자기가 작품을 만들었다는 것을 객관적으로 증명할 수 있다. 구체적으로는 작품을 디지털화하고 그 작품에 저작자 정보를 첨부한 뒤 블록체인에 저장해 작품의 저작권을 증명한다. 이렇게 하면 '언제부터''이 저작물이 존재하고 있고''저작물의 소유가 누구다'라는 것을 제삼자 기관을 통하지 않고도 증명할 수 있다.
사례: 미국 Blockai사의 저작권 관리 플랫폼
4.3.2 고액 물품 거래 추적
블록체인을 거래 기록 관리 플랫폼으로 활용해 고액 물품 거리 관리나 유통 추적에 응용하기 위한 실험도 시작했다.
이런 거래를 취급할 때 대량의 물품에 개방형 보안까지 고려한 시스템을 개발하려면 엄청난 노력이 필요하다.
블록체인 기술을 활용하면 이런 시스템을 보다 낮은 비용으로 구축할 수 있을 것이라고 예상하고 있다. 구체적으로는 블록체인에 고액 물품의 일련번호나 특징, 소유자, 감정서 등의 정보를 기록하고 소유권 이전 내용을 거래 정보로 기록해 두면 그 물품이 어떤 경위로 유통됐는지에 대한 투명성을 담보할 수 있게 된다(추적성 확보).
이런 구조는 개방적이고 안전하게 다량의 물건을 전자 데이터로 관리할 수 있어야 한다. 이 점은 기존의 클라이언트/서버 형태의 시스템보다 블록체인 플랫폼이 적합하다. 왜냐하면 클라이언트/서버 형태와 같이 한 곳에 데이터를 모으는 시스템은 서버가 공격받는 경우 데이터가 변조되거나 소실될 가능성이 있기 때문이다.
사례: Everledger의 다이아몬드 거래 관리 º 추적
4.3.3 계약 관리 및 실행
블록체인에 계약과 관련된 정보를 기록하면 제삼자 증명 기관 없이도 위/변조 걱정 없이 계약을 관리하고 실행할 수 있는 시스템을 만들 수 있다.
블록체인 기술은 본질적으로 제삼자의 증명 없이 거래의 정당성을 증명할 수 있는 특징이 있다.
우선 계약 당사자는 계약 내용을 디지털화해 블록체인에 기록한다. 계약 조건을 만족한 경우 블록체인에 기록된 계약 내용을 참고해 해당 계약을 자동으로 실행한다. 이처럼 계약을 자율적으로 수행하는 계약을 '스마트 계약'이라고 하며, 주목받는 기술이다.
사례: Visa사와 Docusign사의 실증 실험
4.3.4 문서 공증
문서 정보를 블록체인에 저장해 문서의 존재 여부나 특정 시점에 문서가 변조됐는지 여부를 객관적으로 증명할 수 있다.
이것은 블록체인이 가진 '기록을 체인 상태로 결합', '변조가 어려움'이라는 특성을 통해 이루어진다. 기록이 블록으로 연결돼 있기 때문에 특정 블록에 기록할 수 있는 시간은 과거의 특정 시간뿐이며, 나중에 과거의 블록은 수정하거나 삭제할 수 없다. 언제 정보를 저장했는지 객관적으로 증명할 수 있는 증거가 된다.
그리고 블록체인에 저장된 과거 기록을 변경하는 것은 어렵기 때문에 블록체인에 기록된 내용과 문서 정보를 대조해 문서 변조 여부를 확인할 수 있다.
문제점은 법적 제도가 아직 갖추어져 있지 않다는 것과 종이 문서를 블록체인에 저장하는 경우 문서를 디지털화해야 한다는 점이다. 변환한 직후 문서 변조가 발생하는 경우 이를 막을 방법은 없었다. 블록체인 기술로는 등록되기 전의 내용에 대한 변조는 막을 수 없다. 기록 관리 플랫폼으로서의 블록체인은 매우 훌륭하지만, 이 문제 역시 해결해야 할 과제다.
사례: Factom 문서 공증
4.4 신구 서비스 응용
4.4.1 IoT
IoT(Internet of Things: 사물 인터넷)를 통한 장비 관리 및 스마트 계약에도 블록체인을 사용할 수 있다. IoT는 수많은 장치를 시스템으로 연결할 수 있고, 그것을 어떻게 효율적으로 관리할지를 고민하고 있다. 그 해결책 중 하나로 블록체인에 대한 연구를 시작했다.
다양한 장비의 이용 내역이나 거래 내역을 기록하는 방법으로 블록체인을 사용하는 것이 적절하다고 여겨진다. 장버의 이용권을 관리하는 새로운 공유 경제 모델을 만드는 움직임이 시작됐고, 블록체인을 사용해 이를 실현하기 위한 노력이 시작됐다.
사례: Nayuta사의 블록체인을 활용한 전원 소켓 관리, 독일 Slock사의 블록체인을 이용한 IoT 서비스
4.4.2 투표
블록체인을 사용해 투표권의 부여나 투표 집계에 사용하기 위한 노력도 이루어지고 있다.
블록체인에 투표권 등을 기록하는 등 전자적 권리를 구현할 수 있으며 투표 여부나 집계 등에도 사용해 업무를 더 효율화할 수 있다.
사례: 호주 정당 Flux사의 블록체인을 통한 관리
출처: 블록체인 구조와 이론_아키하네 요시하루, 아이케이 마나부 지음
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