블록체인은 정말로 경이로운 기술입니다. 중앙 집중식 운영자에 의존하지 않고 디지털 정보의 순서를 타임스탬프할 수 있는 메커니즘입니다. 아무도 책임지지 않는 분산 메커니즘으로, 어떤 데이터가 어떤 순서로 시간 기록에 추가되었는지에 대한 부인할 수 없는 암호화 보장을 제공합니다. 이 속성은 비트코인이 디지털 화폐로서 유용한 이유의 전부이며, 중앙 권한 없이 시스템이 전혀 작동할 수 있는 방법이 없습니다.
이 모든 보장은 세 가지 간단한 기술적 구성 요소에 의해 제공됩니다: 개인/공개 키 암호화, 머클 트리, 해시 알고리즘. 모든 비트코인 블록은 그 안의 모든 거래의 머클 트리의 루트를 감싼 추가 필요한 데이터입니다. 헤더의 나머지 부분에는 타임스탬프, 난이도 목표, 블록 버전, 체인 내 이전 블록의 해시, 충분한 선행 0을 찾기 위해 해싱할 때 사용된 임의의 논스와 같은 데이터가 포함됩니다.
암호화된 약속, 게시 및 검증
채굴자들은 실제로 전체 블록을 해싱하지 않으며, 그렇게 할 필요도 없습니다. 머클 트리가 작동하는 방식 덕분입니다. 머클 트리의 각 데이터 조각은 해싱되고, 그런 다음 데이터 단위의 쌍이 함께 해싱되어 위로 올라가면서 머클 루트의 단일 해시에 도달합니다. 그 단일 해시를 포함하는 헤더를 채굴함으로써, 채굴자들은 블록 내의 모든 거래가 그들이 채굴한 블록의 일부였음을 의심의 여지 없이 증명할 수 있으며, 특정 이전 거래 집합을 가진 단일 이전 블록을 가리킨다는 것을 증명할 수 있습니다. 비슷한 방식으로, 사람들이 비트코인 거래에 서명할 때, 그들은 실제 거래의 원시 바이트를 서명하는 것이 아니라, 그 해시를 서명합니다. 암호화된 약속 측면에서 동일한 것입니다.
암호화된 약속이 작업 증명과 결합하여 작동하는 방식은 우리가 어떤 순서로 암호화된 약속이 있었는지에 대한 선형적 관점을 가질 수 있도록 보장합니다. 이것이 비트코인의 전부이며, 작업 증명이 그 체인에 추가하는 데 물질적 비용을 발생시키고, 이를 사용하여 모든 실제 데이터(거래)를 순서대로 시퀀싱하여 어떤 이상한 일이 발생하지 않았음을 완전히 검증하는 것입니다. 채굴자로서 두 개의 서로 다른 비트코인 블록을 동시에 “채굴”할 수 없으며, 디지털 서명을 위조하거나 해시 함수를 깨뜨릴 수 없습니다.
비트코인 네트워크의 전체 기능은 본질적으로 두 가지로 요약될 수 있습니다: 정보에 대한 약속과 그 정보를 검증할 수 있도록 게시하는 것입니다. 비트코인은 프로토콜과 관련된 데이터 측면에서 두 가지 약속 보장을 제공합니다: 개별 거래가 올바른 서명 및 기타 증인 데이터에 의해 적절하게 약속되었고, 거래를 묶는 블록이 적절한 양의 작업에 의해 약속되었다는 것입니다.
이것이 비트코인이 네트워크 및 시스템으로서 가치를 가지게 하는 이유이며, 암호화 및 열역학을 사용하여 제공하는 약속 보장과 이를 게시하여 원하는 모든 사람이 그 약속을 검증할 수 있도록 하는 것입니다. 약속의 건전성과 그 약속의 공개 순환이 없다면, 신뢰할 수 없는 화폐로서 쓸모가 없을 것입니다.
약속, 게시 및 검증의 이러한 속성은 화폐의 사용 사례를 훨씬 넘어 귀중합니다. 돈의 이동은 암호화 및 열역학적 약속으로 언제 생성되었는지(또는 존재했던 가장 초기 시점)와 그 존재가 세상에 공개된 시점에 가치를 얻을 수 있는 정보의 유일한 유형이 아닙니다. JPEG는 사람들이 무의미한 임의 정보에 대해서도 가치를 두는 것을 보여주었지만, 이 세상에는 JPEG보다 훨씬 더 귀중한 정보가 있습니다.
정보의 밀도
비트코인에서 거래할 때 블록 공간에 대한 비용을 지불해야 하며, 그 블록 공간은 바이트로 가격이 책정됩니다. 블록에서 차지하는 각 바이트의 공간에 대해, 그 블록 공간을 사용하려는 다른 모든 사람과 경쟁해야 하며, 누구나 항상 더 많은 비용을 지불하여 그 요금을 높일 수 있습니다. 이는 더 밀도가 높은 정보가 블록에 포함되기 위해 경쟁 우위를 제공하는 것입니다. 정보의 밀도가 매우 높다면, 즉 필요한 바이트의 공간이 매우 작다면, 상대적으로 낮은 수수료를 지불하면서 그 블록 공간을 사용할 수 있습니다.
경제적 가치를 전송하기 위해 블록 공간을 사용하는 것은 블록에 포함될 수 있는 가장 밀도가 높은 정보 형태 중 하나입니다. 이는 항상 그럴 것이며, 비트코인이 이더리움으로 변모한다는 모든 드라마와 소란에도 불구하고, 비트코인의 주요 사용 사례가 경제적 가치의 전송으로 남아 있도록 보장할 것입니다. 이는 정보 밀도 측면에서 시스템의 가장 경쟁력 있는 사용입니다.
하지만 이것이 비트코인의 유일한 사용이 될 것이라는 의미는 아닙니다. 비트코인이 진정으로 성공한다면, 현재의 시장 열광과 오디널 및 인스크립션에 대한 활동은 사라질 것입니다. 낮은 순자산을 가진 개인에게 블록 공간의 비용이 비효율적이기 때문에, 수수료가 상승함에 따라 그 역학은 복합적으로 작용하여 사용 사례가 완전히 가격이 책정되거나 극도로 부유한 개인에게만 제한될 것입니다. 언젠가 국가들이 중요한 역사적 사건을 기념하기 위해 이미지를 새기거나 데이터를 새길 수도 있지만, 중산층의 도박꾼들은 미래에 거래 카드처럼 JPEG를 새기지 않을 것입니다.
그들은 그 게임을 중단하거나 다른 곳으로 게임을 가져가야 할 것입니다.
블록 크기 제한은 없다
머클 트리는 마법과 같습니다. 그것들은 문자 그대로 무한히 클 수 있으며, 데이터 조각이 하나의 일부임을 증명하는 데 필요한 것은 루트 해시와 실제 데이터 조각까지의 내부의 다른 해시들입니다. 암호화의 마법입니다. 비트코인 블록 내의 머클 트리 크기가 제한되는 유일한 이유는 사용자가 전체 블록의 내용을 검증해야 하므로 블록 내의 모든 거래가 유효한지 확인해야 하기 때문입니다. 블록 내의 약속의 검증 가능성은 비트코인이 시스템으로서 작동하는 데 필수적입니다.
개별 비트코인 거래 내에 해시를 삽입할 수 있으며, 이는 머클 트리의 마법 덕분에 비트코인 블록체인이 비트코인 거래 자체의 범위를 넘어 데이터를 약속하는 데 블록 크기 제한이 없다는 것을 의미합니다. 작은 블록 헤더가 단일 해시로 블록 내의 모든 거래에 약속하는 것과 같은 방식으로, 비트코인 거래 자체는 방대한 양의 데이터로 구성된 거대한 머클 트리에 약속할 수 있습니다. 이는 문자 그대로 인터넷 아카이브의 전체 내용을 사용하여 수행된 적이 있습니다.
앞서 말했듯이, 경제적 가치를 전송하는 것은 비트코인 블록 공간을 활용할 수 있는 하나의 가장 밀도가 높은 데이터 형태입니다. 하나의, 가장 밀도가 높은 것은 아닙니다. 이는 일반 목적의 타임스탬핑 때문입니다. 단일 거래, 단일 해시가 포함된 거래는 문자 그대로 무한한 양의 데이터를 타임스탬프할 수 있으며, 이는 그 블록이 채굴되었을 때 존재했음을 100% 증명합니다. 블록 공간의 어떤 사용 사례도 정보적 측면에서 이것보다 밀도가 높을 수는 없습니다.
이 머클 트리 내의 모든 것이 비트코인 거래와 관련이 없거나 유효한지 여부와는 관계없이, 블록 크기 제한을 완전히 무시할 수 있습니다. 반면, 비트코인 네트워크가 실제로 게시된 정보를 전파하는 데 의존할 수는 없지만, 이는 디지털 시대에서는 큰 문제가 아닙니다.
나무 사용하기
사토시 자신이 최근에 마르티 말미와의 이메일에서 비트코인을 일반 목적의 타임스탬핑 도구로 사용하는 것에 대해 논의했습니다. 이는 비트코인이 존재한 이래 많은 사람들이 해온 일입니다. 영원한 벽과 같은 오래된 프로젝트는 블록체인에 메시지를 새기기 위해 비용을 지불할 수 있게 해주었습니다. 사람들은 결혼식, 자녀의 출생, 그리고 블록체인에서 OP_RETURN을 사용하여 훨씬 더 유치한 것들을 발표해 왔습니다. 이는 약속과 게시 기능을 단일 행동으로 결합하지만, 블록 공간의 사용 측면에서 매우 비효율적입니다.
오픈타임스탬프
오픈타임스탬프(OTS)는 타임스탬핑의 약속 측면을 촉진하기 위한 확장 가능한 메커니즘의 완벽한 예입니다. 데이터의 게시(및 머클 증명의 형태로 약속)는 정보를 타임스탬프하는 사용자에게 전적으로 맡겨지지만, 실제 타임스탬프 약속은 OTS 캘린더 서버가 처리합니다. 사용자가 문서나 파일을 서버에 제출하면, 서버는 이를 무작위 머클 트리로 묶습니다. 서버는 개별 사용자의 파일에 대한 모든 해시 약속을 단일 트리로 집계하다가 주기적으로 온체인 비트코인 거래를 수행하여 구축 중인 전체 트리의 현재 루트 해시를 포함합니다.
위에서 인용된 시연에서 증명된 바와 같이, 이는 유틸리티로서 막대한 가치를 가질 수 있습니다. 2017년 기준으로 인터넷 아카이브의 전체가 OTS를 사용하여 타임스탬프되었으므로, 그 아카이브에 포함된 내용은 어떤 방식으로든 변경할 수 없으며, 이는 탐지될 수 없습니다. 중앙 집중식 정보 저장소인 인터넷 아카이브는 역사적으로 오라클과 같은 역할을 해왔습니다. 그들은 다양한 페이지나 정보의 상태를 복제하고 복사하며, “이 날짜에 이 정보가 어떻게 보였는지”라고 말할 때 그들이 거짓말하지 않을 것이라고 신뢰합니다.
적절한 오픈타임스탬프 통합이 이루어지면, 그들은 더 이상 그런 방식으로 신뢰할 수 있는 존재가 아닐 것입니다. 그들은 단순히 정보를 저장하는 호스트가 되어 OTS 머클 증명과 함께 정보를 저장하며, 이는 그들이 보여주는 정보가 그들이 주장하는 시점에 그 형태로 존재했음을 의심의 여지 없이 증명할 것입니다. 비트코인에 의해 열역학적으로 확보된 임의 정보의 역사적 상태입니다.
메인스테이
타임스탬핑에 대해 조금이라도 알고 있는 사람은 OTS가 하나의 주요 문제를 가지고 있다는 것을 알고 있습니다: 나는 원하는 만큼 많은 서로 충돌하는 것들을 타임스탬프할 수 있으며, 사후에 그 중 하나만 보여줄 수 있습니다. 특정 시점에 데이터 조각이 존재했음을 증명해야 하는 많은 사용 사례에서는 이 세부 사항이 중요하지 않지만, 다른 경우에는 중요합니다.
예를 들어, 누군가가 특정 데이터 조각이 누군가에 의해 서명되었음을 증명해야 한다면, 예를 들어 경영진의 개인 키로 서명된 기업 문서라면, 그가 동시에 그 키로 서명한 다른(심지어 충돌하는) 것들은 중요하지 않습니다. 내가 하려는 것은 그가 특정한 하나의 것을 서명했다는 것을 증명하는 것입니다. OTS는 그에 대해 잘 작동합니다. 하지만 누군가가 파일에 대한 증명을 원하고 “공식적으로” 그 파일만 증명했다고 주장하고 싶어하는 상황을 상상해 보십시오.
메인스테이는 이 문제를 해결하는 오픈타임스탬프의 변형입니다. 완전히 무작위 머클 트리 대신, 모든 사용자가 데이터에 약속할 수 있는 특정 “슬롯”이 트리 내에 매우 구체적으로 조직되어 있습니다. 이제 이것이 일반적으로 사람들이 다른 충돌하는 데이터에 약속하는 것을 방지하지는 않지만, 메인스테이 트리를 사용할 때 그들은 공적으로 식별 가능한 슬롯을 “공식적인” 약속으로 사용할 수 있습니다. 그런 약속을 검증하는 사람들은 그런 약속을 무시하거나 트리의 다른 부분에 위치한 머클 증명이 있는 약속을 정당한 것으로 간주하지 않을 수 있습니다.
파라-컨센서스 시스템
메인스테이의 기본 개념은 비트코인 위에 파라-컨센서스 시스템을 생성하는 데까지 확장될 수 있으며, 스택스가 아마도 가장 잘 알려진 예일 것입니다. 임의 데이터의 머클 루트를 정렬된/식별 가능한 방식으로 약속하고, 그 정보를 다른 곳에서 게시하여 임의의 규칙에 따라 검증할 수 있도록 함으로써, 비트코인의 블록체인에 기반하여 새로운 컨센서스 시스템을 구축할 수 있습니다.
비트코인은 이를 어떤 방식으로든 인식할 필요가 없습니다. 이 사실 덕분에, 파라-컨센서스 시스템에 대해 컨센서스가 유효하지 않은 정보는 비트코인에 의해 약속되고 다른 곳에서 게시될 수 있지만, 그 파라-컨센서스 시스템의 참가자들은 이를 무시하고 그들의 시스템에서 유효한 데이터에 대한 다음 약속을 기다릴 수 있습니다. 이는 다른 경제 자산의 정보 밀도가 임의 데이터 타임스탬프와 일치하도록 할 수 있습니다.
이것이 바람직하지 않을 수 있지만, 이는 멈출 수 없습니다.
기타 용도
스택스와 같은 토큰은 비트코인의 열역학적 약속을 확장하는 데 있어 다소 쓸모없는 사용이라고 생각하지만, 엄밀히 화폐가 아닌 일부 ‘자산’은 실제로 타임스탬핑으로 혜택을 받을 수 있는 매우 타당한 사용 사례를 가지고 있습니다. 도메인 이름과 네임스페이스가 그 중 하나입니다. 웹과 상호작용하는 전체 방식은 DNS에 의해 조정되며, 이는 중앙 집중식이고 신뢰할 수 있는 시스템입니다. www.google.com을 입력하면, 서버의 계층 구조가 컴퓨터에 실제로 연결할 IP 주소를 알려줍니다. 그 서버들은 임의로 어디로든 리디렉션할 수 있으며, 도메인에 대한 접근을 거부하거나 도메인을 취소할 수 있으며, 모든 “방향”을 완전히 제어합니다.
비트코인 위에 구축된 개방적이고 분산된 DNS 시스템이 이러한 문제를 해결할 수 있습니다. 권한이 도메인에 대한 접근을 부여하는 대신, 누구나 독립적으로 암호화 키에 연결된 “이름”을 등록하고 약속할 수 있습니다. 소프트웨어는 그러한 데이터에 대한 게시된 약속을 찾을 수 있으며, 첫 번째 항목을 도메인의 “소유자”로 신뢰하는 기반에서, 중앙 집중식 권한 없이 개방적이고 분산되며 암호화적으로 검증 가능한 시스템에서 올바른 서버에 연결할 수 있는 방향을 얻을 수 있습니다.
공간과 시간의 지도
모든 사람들은 비트코인을 화폐로 사용하는 것에 집중하며, 이는 당연히 프로토콜과 네트워크의 주요 기능이기 때문입니다. 화폐로서의 사용이 생성하는 경제적 인센티브는 그것을 안전하고 기능적으로 유지하는 핵심이며, 그 측면 없이는 존재할 수 없습니다. 그것 없이는 붕괴하고 실패할 것입니다.
하지만 비트코인은 단지 그 화폐 시스템 이상입니다. 그것은 시스템이 약속한 모든 것을 게시하기 위한 분산된 타임스탬핑 시스템과 분산 네트워크입니다. 그것은 공간과 시간에서 디지털 데이터의 열역학적으로 보장된 지도입니다. 무한히 확장 가능합니다. 블록 크기 제한은 한 번에 단일 번들로 약속할 수 있는 비트코인 거래의 최대 크기를 규제하지만, 블록체인이 약속할 수 있는 다른 모든 유형의 데이터에 대한 제한을 전혀 가지지 않습니다.
비트코인은 디지털 시대의 열역학적으로 구동되는 블랙홀이며, 암호화 보장을 제공할 수 있는 모든 정보를 머클 트리에 흡수할 것입니다. 비트코인은 단순한 화폐가 아니며, 사람들이 그것이 단지 화폐이고 그 외에는 아무것도 아니라고 아무리 외쳐도, 그것은 결코 사실이 아닐 것입니다.
비트코인은 디지털 괴물이며, 모든 것을 삼킬 것입니다.
