아서 C. 클락의 세 번째 법칙은 유명하게도 “충분히 발전된 기술은 마법과 구별할 수 없다”고 말합니다. 비트코인이 가능하게 하는 것은 처음에는 거의 마법처럼 보이거나 불가능해 보일 수 있습니다(따라서 대부분 사기이거나 다른 방식으로 실패할 가능성이 높습니다). 다음은 비트코인의 기본 기술 요소와 그것들이 어떻게 새로운 방식으로 결합되어 실제 세계에서 마법처럼 보이게 하는지를 설명합니다.
클락의 두 번째 법칙은 “가능성의 한계를 발견하는 유일한 방법은 그 한계를 넘어 불가능한 곳으로 조금 나아가는 것”이라고 말합니다. 그리고 이것은 우리가 되돌아보면 비트코인 창시자 사토시 나카모토가 한 일입니다. 당시 관련 분야의 최고 전문가들 사이에서도 그것이 실제로 작동할 수 있다고 생각한 사람은 거의 없었습니다.
작동합니다.
많은 사람들이 비트코인을 이해하는 데 어려움을 겪는 이유 중 하나는 비트코인이 사용하는 여러 주요 기술 및 방법의 흐름이 역사적 관점에서 볼 때 각각 꽤 최근의 것이라는 점입니다. 주요 원재료에는 오픈 소스 무료 소프트웨어 모델, 피어 투 피어 네트워킹, 디지털 서명 및 해싱 알고리즘이 포함됩니다. 이러한 각 분야의 최초의 개척적 발전은 거의 전적으로 1970년대에서 1990년대 사이에 발생했습니다. 약 40년 전까지는 이러한 것들이 존재하지 않았으며, 역사적 시간에서는 미세한 순간이지만 디지털 혁명 시간에서는 지질학적 시대입니다.
각 분야의 대표적인 이정표는 다음과 같습니다: 오픈 소스 소프트웨어의 경우 GNU 프로젝트(1983)와 리눅스 프로젝트(1991); 피어 투 피어 네트워킹의 경우 ARPANET(1979)과 Napster(1999); 디지털 서명의 경우 디피-헬만 이론(1976)과 첫 번째 RSA 테스트 개념(1978); 해싱 알고리즘의 경우 가장 초기의 아이디어(약 1953)와 머클-담가르드의 주요 발전(1979). 비트코인은 이러한 각 분야의 최상의 후속 발전을 결합하여 새로운 것을 가능하게 합니다.
일반 대중이 이러한 필수 구성 요소에 대해 잘 이해하지 못하기 때문에, 비트코인이 그것들을 새로운 방식으로 결합하여 혁신을 이루는 것을 이해하는 것은 최소한의 연구 없이는 자연스럽게 도전이 됩니다. 대부분의 사람들은 비트코인 퍼즐이 기술적으로 어떻게 맞물리는지 이해하지 못할 뿐만 아니라, 퍼즐 조각 중 어떤 것도 이해하지 못합니다! 여기서의 의도는 이러한 기술 분야의 내용에 대해 많은 세부 사항에 들어가는 것이 아니라, 대중의 이해 수준을 빠르게 높일 수 있을 만큼의 세부 사항을 제공하는 것입니다.
비트코인의 핵심: 검증
각 분야의 세부 사항이 아니라 각 부분이 비트코인의 중심 기능에 어떻게 전략적으로 기여하는지에 초점을 맞추는 것이 도움이 될 수 있습니다. 이는 모든 비트코인 단위를 주소에 할당하는 것을 보여주는 단일 변조 불가능한 기록을 생성하고 유지하는 것입니다. 이 기록은 거래 블록의 연결된 체인 형태로 구조화되어 있습니다. 비트코인 프로토콜, 네트워크 및 모든 구성 요소는 누구나 검증할 수 있는 방식으로 이 블록체인을 유지하고 업데이트합니다. 비트코인은 러시아 속담 “doveryai, no proveryai”를 수정하여 “신뢰하되 검증하라”를 “검증하라”로 바꿉니다.
비트코인 네트워크가 하는 일을 한 단어로 표현할 수 있다면, 그것은 검증입니다. 국경 없는 글로벌 통화의 경우, 신뢰에 의존하는 것은 궁극적으로 나쁜 아이디어입니다. 이전의 화폐 시스템은 모두 사용자가 신뢰할 수 있는 제3자에게 의존할 수밖에 없는 상황에서 실망을 안겼습니다.
첫째, 핵심 비트코인 소프트웨어는 오픈 소스이며 무료입니다. 누구나 사용할 수 있고, 검토할 수 있으며, 변경을 제안하거나 다른 이름으로 새로운 분기를 시작할 수 있습니다. 실제로, 비트코인의 여러 변형이 이미 존재해 왔습니다. 오픈 소스 접근 방식은 보안에 특히 좋을 수 있습니다. 왜냐하면 더 많은 눈이 약점을 발견하고 개선 경로를 찾을 가능성이 높기 때문입니다.
오픈 소스는 또한 자연스러운 질서의 능력주의를 촉진하는 경향이 있습니다. 가장 좋은 판단을 보여주는 기여자는 시간이 지남에 따라 그들의 기여가 더 많이 반영되는 경향이 있습니다. 끝없는 포럼 토론과 논란은 버그가 아니라 기능입니다. 그것들은 실제와 상상의 문제에 주목하게 하여 구현된 것이 다양한 각도에서 검토되고 테스트되었음을 더 잘 보장하는 데 도움이 됩니다.
전 세계의 많은 컴퓨터가 비트코인 프로토콜을 구현하는 소프트웨어를 실행하고 있습니다. 프로토콜은 대략적으로 말하자면 구어체와 같습니다. 참가자는 그 언어를 사용해야 하며, 다른 언어를 사용해서는 안 되며, 메시지를 전달하고 다른 사람을 이해할 수 있을 만큼 잘 사용해야 합니다. 새로운 프로토콜을 만들 수 있지만, 새로운 언어를 만드는 것과 마찬가지로 보통은 생산적이지 않습니다. 이러한 것들은 다른 사람들이 실제로 참여할 수 있는 충분한 이점을 보아야만 비로소 시작되고 유용해집니다.
둘째, 피어 투 피어 네트워크로서 중심이 없습니다. 누구나 핵심 비트코인 소프트웨어를 다운로드하고 새로운 노드를 시작할 수 있습니다. 이 노드는 다른 노드 또는 “피어”와 통신을 시작하고 발견합니다. 어떤 노드도 특별한 권한이나 위치를 가지지 않습니다. 각 노드는 최소한 8개의 피어와 연결되지만 때로는 훨씬 더 많은 피어와 연결됩니다. 더 빠르고 항상 켜져 있는 노드는 더 많은 정보를 중계하고 더 많은 연결을 가지지만, 이는 특별한 지위를 부여하지 않습니다. 어떤 노드든 언제든지 연결하거나 탈퇴할 수 있으며 나중에 다시 참여할 수 있습니다. 사용자는 일반적인 목적으로 비트코인을 사용하기 위해 전체 노드를 실행할 필요가 없습니다.
비트코인이 “탈중앙화되었다”거나 중심이 없다고 말하는 것이 일반적입니다. 하지만 그렇다면 어디에 있습니까? 수천 개의 활성 피어 노드가 세계 대부분의 국가에 분포되어 있으며, 각 노드는 전체 블록체인의 최신 전체 복사본을 보유하고 있습니다.
일부 노드는 유효한 거래와 블록을 중계할 뿐만 아니라, 체인에 새로운 블록을 발견하고 추가하는 과정에도 참여합니다. 이러한 “채굴” 활동은 거래의 최종 검증을 보장하고 참여하는 노드에 새 비트코인의 첫 소유권을 보상으로 부여합니다. 채굴이 기본적으로 어떻게 작동하는지를 이해하려면 여러 가지 유형의 암호화의 독특한 기능을 살펴봐야 합니다.
비트코인 암호화의 비균질화
비트코인은 사람들이 잘 이해하지 못하는 두 가지 유형의 암호화에 의존합니다. 두 가지 모두 가능하게 하는 것에 있어 직관에 반합니다. 대부분의 사람들이 “암호화”라는 말을 들으면 데이터의 비공개 및 보안을 위해 암호화하는 것을 생각합니다. 파일 암호화는 비트코인 지갑 파일을 보호하는 데 사용될 수 있으며, 다른 파일의 비밀번호 보호에도 사용될 수 있습니다. 이것은 대칭 키 암호화라고 하며, 같은 키를 사용하여 암호화하고 복호화합니다(AES256이 이 역할에서 일반적입니다). 암호화는 거래에 대한 사용자 간의 안전한 통신에도 사용될 수 있으며, 다른 종류의 안전한 트래픽과 마찬가지입니다. 이것은 비대칭 키 암호화라고 하며, 공개 키가 메시지를 암호화하고 일치하는 개인 키가 반대편에서 이를 복호화합니다.
그러나 이 모든 것은 주변적입니다. 비트코인 프로토콜과 네트워크의 핵심 내부는 암호화되지 않습니다. 대신, 두 가지 매우 다른 유형의 암호화가 사용됩니다. 이들은 비밀을 유지하기 위한 것이 아니라, 진실이 전달되고 있는지를 확인하기 위한 것입니다. 비트코인은 진실 검증의 강력한 글로벌 시스템입니다. 이 점에서 조지 오웰의 1984년의 “기억의 구멍”과는 반대입니다; 그것은 기억하는 체인입니다.
비트코인 내의 첫 번째 암호화 유형은 메시지 다이제스트를 생성하는 데 사용되며, 비공식적으로는 “해시”라고도 합니다. 비트코인은 여러 다른 수준에서 해싱을 사용합니다(가장 중심적인 것은 SHA256 해시를 두 번 실행한 것입니다). 두 번째 유형은 디지털 서명을 생성하고 검증하는 데 사용됩니다. 이는 서명 키와 검증 키의 쌍을 사용합니다(ECDSA sepc256k1이 서명에 사용됩니다).
왕국의 열쇠
사용자에게 직관적으로 보이는 것과는 달리, 비트코인 지갑에는 비트코인이 포함되어 있지 않습니다! 지갑에는 디지털 서명 및 검증을 가능하게 하는 키와 주소 쌍만 포함되어 있습니다. 지갑 소프트웨어는 블록체인에서 포함된 주소에 대한 참조를 검색하고 관련 거래 기록을 사용하여 사용자에게 보여줄 현재 잔액을 도출합니다. 비트코인으로 할 수 있는 몇 가지 마법 같은 것들은, 사용자가 키만 다루고 실제 비트코인은 블록체인 기록의 맥락에서만 “존재”하기 때문에 발생합니다. 동시에 서로 다른 장소에 키의 여러 복사본을 저장할 수 있습니다. 여전히 동전의 실질적인 소유권, 즉 이를 사용할 수 있는 능력은 해당 서명 키를 가진 사람에게 남아 있습니다.
소프트웨어 디자이너들이 사용자 인터페이스의 배경에 복잡한 숫자 문자열을 배치하고 이를 더 직관적인 사용자 이름 등으로 대체하거나 보완하기 위해 열심히 작업하고 있지만, 여기서의 목적은 시스템이 어떻게 작동하는지에 대한 기술적 세부 사항을 다루는 것이므로, 비트코인 키 세트의 실제 예를 제시합니다. 이것은 실제 서명 키입니다(사용하지 마십시오!):
5JWJASjTYCS9N2niU8X9W8DNVVSYdRvYywNsEzhHJozErBqMC3H
이로부터 고유한 검증(공개) 키가 암호적으로 생성됩니다(압축 버전):
03F33DECCF1FCDEE4007A0B8C71F18A8C916974D1BA2D81F1639D95B1314515BFC
이 검증 키는 비트코인이 전송될 수 있는 공개 주소로 해시됩니다. 이 경우:
12ctspmoULfwmeva9aZCmLFMkEssZ5CM3x
이 특정 서명 키가 공개되었기 때문에, 그것은 영구적으로 안전하지 않게 되었습니다—비트코인 교육을 위한 희생입니다.
Part II에서는 해싱과 비트코인의 기술 구조에서의 필수 역할, 그리고 시스템이 처음부터 무기한 미래까지 자급자족하도록 설계된 방법에 대해 논의할 것입니다.
저자 소개
Konrad S. Graf (@KonradSGraf)는 비트코인 및 화폐 이론에 대해 글을 씁니다. 지금까지의 작업은 konradsgraf.com/bitcoin-theory에 수집되어 있습니다. 그는 암스테르담에서 열린 비트코인 2014 컨퍼런스에서 비트코인 및 경제 이론과 화폐 역사에 대한 패널 토론에 참석했으며, 2013년에는 브리즈번의 미제스 세미나 호주에서 비트코인 및 사회 이론에 대해 발표하고 비트코인 싱가포르 컨퍼런스에서 사전 녹화된 인터뷰를 진행했습니다. 그는 현재 이 분야에서 추가 연구 및 집필에 집중하고 있습니다.
