비트코인 백서 주요 내용 요약

비트코인 백서는 2008년 사토시 나카모토라는 가명의 개발자가 발표한 "Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System"이라는 제목의 논문입니다. 이 백서는 비트코인의 기술적 개념을 소개하고, 중앙화된 금융 시스템의 대안으로서 탈중앙화된 디지털 화폐의 필요성을 제시합니다. 주요 내용을 아래에서 살펴보도록 하겠습니다.

 

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백서의 주요 내용

서론 

백서는 현재의 전자상거래가 신뢰받는 제3자(금융기관)에 의존하고 있음을 지적합니다. 이러한 시스템은 거래 비용을 증가시키고, 완전히 비가역적인 거래를 불가능하게 만듭니다. 따라서 신뢰 기반 모델을 대체할 수 있는 전자 지불 시스템의 필요성을 강조합니다. 기존 중앙화된 정부에서 발행한 화폐의 단점을 벗어나기위해 비트코인이 만들어졌음을 밝힙니다.

 

거래(Transactions)

비트코인은 전자 화폐를 일련의 디지털 서명으로 정의합니다. 각 소유자는 이전 거래의 해시와 다음 소유자의 공개키를 포함하는 데이터에 자신의 개인키로 서명하여 화폐를 다음 소유자에게 전송합니다.

비트코인 백서에 있는 Transaction 도표

 

타임스탬프 서버(Timestamp Server) 

이중 지불 문제를 해결하기 위해 타임스탬프 서버를 도입합니다. 이는 해시된 항목들의 블록을 취하고 이를 널리 공표하는 방식으로 작동합니다. 특정 데이터가 특정 시점에 존재했음을 증명하는 방법입니다.

 

작업증명(Proof-of-Work) 

작업증명 시스템은 네트워크의 신뢰성을 보장합니다. 이는 CPU 파워를 사용하여 특정 값을 찾는 과정을 통해 이루어집니다. 가장 긴 체인은 가장 큰 작업증명 노력을 나타내며, 다수결에 의해 결정됩니다.

 

네트워크(Network) 

네트워크는 다음과 같은 단계로 운영됩니다:

 

1. 새로운 거래가 모든 노드에 브로드캐스트됩니다.

2. 각 노드가 새로운 거래를 블록에 수집합니다.

3. 각 노드가 해당 블록에 맞는 난도의 작업증명을 찾습니다.

4. 노드가 작업증명을 찾으면, 해당 블록을 모든 노드로 브로드캐스트합니다.

5. 노드들은 모든 거래가 유효하고 아직 지불되지 않았을 경우에만 그 블록을 승인합니다.

6. 노드들은 이전 해시로 승인된 블록의 해시를 사용해 다음 블록을 체인에 생성합니다.

 

인센티브(Incentive) 

네트워크를 지원하는 노드들에게는 인센티브가 제공됩니다. 첫 번째 거래는 블록 생성자에게 새로운 코인을 지급하는 특별한 거래입니다. 이는 노드들이 네트워크를 지원하도록 장려하며, 중앙 기관 없이 화폐를 유통시키는 방법이 됩니다.

 

디스크 공간 회수(Reclaiming Disk Space) 

거래가 충분히 깊이 블록에 묻히면, 그 이전의 사용된 거래들은 디스크 공간을 절약하기 위해 폐기될 수 있습니다. 블록의 해시는 머클 트리의 루트만 포함하므로, 이전 거래들을 제거해도 해시가 깨지지 않습니다.

 

간소화된 결제 검증(Simplified Payment Verification) 

전체 네트워크 노드를 구동하지 않고도 결제를 검증할 수 있습니다. 사용자는 가장 긴 작업증명 체인을 가진 블록 헤더들의 사본만 유지하면 됩니다.

 

SPV의 주요 목적:

1. 리스소가 제한된 기기(예: 모바일 기기)에서도 비트코인 거래를 검증할 수 있게 합니다.

2. 전체 블록체인을 저장할 필요 없이 거래의 유효성을 확인할 수 있습니다.

3. 네트워크 참여의 진입 장벽을 낮춰 더 많은 사용자가 비트코인을 사용할 수 있게 합니다.

 

작동 원리:

1. 블록 헤더 저장: SPV 노드는 전체 블록체인이 아닌 블록 헤더만을 다운로드하고 저장합니다. 블록 헤더는 블록의 메타데이터를 포함하며, 크기가 매우 작습니다.

2. 가장 긴 체인 확인: SPV 노드는 가장 긴 작업증명 체인을 확인하여 자신이 올바른 체인을 따르고 있는지 확인합니다.

3. 머클 경로 요청: 특정 거래를 검증하기 위해, SPV 노드는 전체 노드에 해당 거래의 머클 경로를 요청합니다.

4. 머클 루트 검증: 받은 머클 경로를 사용하여 거래가 블록에 포함되어 있는지 확인합니다. 이 과정에서 머클 루트를 계산하고, 이를 블록 헤더의 머클 루트와 비교합니다.

5. 블록 깊이 확인: 거래가 포함된 블록 이후에 충분한 수의 블록이 추가되었는지 확인하여 거래의 확장성을 판단합니다.

 

가치 합치기와 나누기(Combining and Splitting Value) 

거래는 복수의 입력과 출력을 포함할 수 있습니다. 일반적으로 이전 거래의 큰 입력이나 작은 입력들의 조합으로 이루어집니다.

 

프라이버시(Privacy)

전통적인 은행 모델은 거래 당사자와 신뢰받는 제3자에게만 정보를 제한함으로써 프라이버시를 달성합니다. 이에 반해 비트코인은 거래를 공개적으로 발표하지만, 공개키들의 익명성을 유지함으로써 프라이버시를 보장합니다. 제3자가 없이도 개인의 프라이버시가 보장된 채로 금융거래할 수 있는 시스템이 비트코인의 큰 특징이라 할 수 있습니다.

 

계산들(Calculations)

백서는 공격자가 정직한 체인을 따라잡을 확률에 대한 수학적 계산을 제시합니다. 결론은 공격자가 네트워크의 과반수 이상의 계산 능력을 가지지 않는 한, 시스템을 안전하다는 것을 보여줍니다.

 

 

결론

비트코인 백서는 신뢰받는 제3자 없이 작동하는 전자 화폐 시스템을 제안합니다. 이 시스템은 암호학적 증명을 기반으로 하며, 참가자들이 직접 거래를 검증하고 기록할 수 있게 합니다.

 

비트코인의 핵심 특징:

1. 탈중앙화: 중앙 기관의 통제 없이 운영됩니다.

2. 투명성: 모든 거래는 공개적으로 기록됩니다.

3. 보안성: 암호화 기술을 통해 거래의 안전성을 보장합니다.

4. 제한된 공급: 총 발행량이 제한되어 있어 인플레이션을 방지합니다.

5. 익명성: 거래 당사자의 신원은 보호됩니다.

 

비트코인 백서는 2008년 금융 위기 이후 발표되어, 기존 금융 시스템에 대한 불신이 높았던 시기에 대안적인 화폐 시스템을 제시했습니다. 이는 블록체인 기술의 기반이 되었으며, 이후 다양한 암호화폐와 분산 애플리케이션의 개발로 이어졌습니다.

 

비트코인 백서는 단순한 기술 문서를 넘어, 금융과 기술의 융합, 그리고 사회경제적 변화의 가능성을 제시한 혁신적인 문서로 평가받고 있습니다.