말도 많도 탈도 많다. 최근 들어 가상화폐 시장을 두고 벌어지고 있는 수많은 이슈들은 관련 산업과 시장을 뜨겁게 달구고 있다. 그러나 막상 가상화폐 시장이 어떻게 발전해 갈 지, 그 근간을 이루는 블록체인 기술이 어떠한 혁신적 서비스들을 만들어 갈 지는 예상하기 쉽지 않다. 디지털투데이에서는 연중 기획으로 '블록체인과 가상화폐 완전정복' 시리즈를 통해 IT전문기자 입장에서 산업과 시장을 들여다 보고자 한다. <편집자 주>

[디지털투데이 김태림 기자] 요즘 전세계 산업 및 사회/경제적으로 가장 뜨거운 이슈 중 하나가 가상화폐와 블록체인이다. 지난해 하반기부터 붐을 일으킨 가상화폐는 최근 악재와 호재가 겹치면서 가격이 롤러코스터를 타고있다. 가상화폐의 주목과 더불어 그 기반기술인 블록체인에 대한 관심도 높아졌다. 블록체인 기술을 적용해 수익 창출을 하고자 하는 시도가 봇물이 터질 것이다. 이에 대해 국내 가상화폐 거래소 코인플러그의 서문규 본부장은 “작년까지만 해도 블록체인 비즈니스로 수익을 창출하기 어려웠다”며 “그러나 올해부터 다양한 기업에서 블록체인으로 많은 시도를 하고 있다”고 말했다.

그렇다면 블록체인이라는 것이 어떤 것인지 보다 쉽게 알아볼 필요가 있다.

“참가자 모두가 은행”

블록체인은 비트코인의 창시자로 알려진 사토시 나카모토가 비트코인의 신뢰성을 담보하는 기술로 고안됐다. 사토시 나카모토는 그동안 은행과 같은 중앙기관이 거래기록을 만들고 보관해 신뢰성(중복사용감시)을 입증해줬지만, 이 같은 ‘신뢰’를 기술로 구현할 수 있다고 주장했다. 그 기술이 바로 블록체인 컨센서스(합의)다. 블록체인 컨센서스 기술을 이용하면 모든 참가자들이 거래기록(블록)을 만들고 분산보관 한다. 블록체인 컨센서스 기술을 통해 중복사용을 감시할 수 있게 된 것이다.

지난달 28일 정보통신정책연구원(KISDI)이 개최한 4차산업혁명과 블록체인 컨퍼런스에서 강연한 김승주 고려대 정보보호대학원 교수에게 블록체인 기술에 대한 친절한 설명을 들을 수 있었다. 김 교수는 “블록체인 컨센서스 기술은 매우 실용적으로 구성원들 간에 합의를 도출해 낸다”며 “구성원 모두가 은행이 되는 것이다”라고 강조했다.

블록체인에서 '블록'은 장부를 의미한다. 체인은 장부를 사슬처럼 연결하는 것을 뜻한다. 그런데 장부가 만들어지는 과정에서 블록이 정확히 몇 시에 만들어졌는지 알 수 없다. 개인 간(P2P) 네트워크에서 시간의 표준을 부여하는 권위가 없기 때문이다.

하지만 블록의 선후 순서는 알 수 있다. 최근 거래 기록을 모아 하나의 블록을 만들면 나중에 만들어진 블록이 앞의 블록에 연결된다. 김 교수는 “기준 시간을 세운다면 탈중앙화가 아니라 중앙화인 것”이라며 “거래기록을 모은 블록들을 순서대로 연결해 체인을 만드는 방식으로 거래의 선후 순서를 판정, 이것이 사슬처럼 연결됐다는 것을 의미한다”고 설명했다.

유효한 장부는 길이가 가장 긴 장부다. 길이가 길다는 것은 대다수의 합의가 모인 장부를 의미한다. 장부를 만드는 방법에 따라 ▲퍼블릭 블록체인 ▲프라이빗 블록체인 ▲컨소시움 블록체인으로 나뉜다. 퍼블릭 블록체인에서는 인터넷 구성원 누구든 장부를 만들 수 있다. 장부를 만드는 권한을 특정 한 기관에만 주는 것이 프라이빗 블록체인, 특정 몇몇에게 주는 것이 컨소시움 블록체인이다.

그는 “퍼블릭 블록체인은 완벽하게 구현하기 힘들다”며 “기술적인 난제가 많다”고 말했다. 이어 “요즘 대부분 구현돼서 상용·응용되는 것은 프라이빗 블록체인과 컨소시움 블록체인”이라고 덧붙였다.

퍼블릭 블록체인, 핵심 기술은 ‘작업증명’...비트코인은 살아남을까?

퍼블릭 블록체인을 만드는 핵심 기술은 작업증명(PoW:Proof of Useful Work)이다. 작업을 하고 일 했다는 것을 증명하면 합당한 보상을 준다는 것이다. 작업증명은 비트코인에 사용된다. 이는 다른 말로 ‘마이닝한다’, ‘채굴한다’라고 표현한다.

작업증명은 허위 계정으로 인한 위변조를 막기 위해 이용된다. 예를 들어 인터넷을 보면 페이스북 좋아요 같은 평판도가 있다. 그런데 평판도는 조작이 가능하다. 아이디를 여러 개 만들어 특정 게시물의 좋아요 수치를 높일 수 있다. 블록체인도 똑같은 문제가 있다. 해커가 허위 계정 여러 개로 블록을 만들고 연결하면, 단시간 안에 길이가 긴 장부를 만들 수 있다. 장부를 위변조 할 수 있다는 것이다.

사토시 나카모토는 암호퍼즐 푸는 것을 해결책으로 제시했다. 참가자는 블록을 생성할 때마다 암호퍼즐을 풀어야 한다. 가장 먼저 암호퍼즐을 푸는 참가자가 작업증명을 통과한 것으로 인정 돼 장부를 등록하고 보상(비트코인)을 받는다. 암호퍼즐의 난이도는 10분에 1개 정도 풀 수 있는 정도다.

예컨대 해커가 허위 계정 3개를 만들어 암호퍼즐을 푸는 시간보다, 참가자 3명이 각각 1개의 암호퍼즐을 푸는 시간이 더 빠르기 때문에 훌륭한 솔루션이 된다.

다만 장부를 만들 때마다 보상을 주면 인플레이션이 발생한다. 사토시 나카모토는 인플레이션을 방지하기 위해 4년마다 보상 가격을 절반으로 떨어지도록 작업증명을 설계했다. 하지만 장부를 만드는 데 받는 보상이 제로가 되면 장부를 만드는 사람도 ‘0’이 되는 문제에 직면한다. 이 같은 문제를 해결하기 위해 비트코인의 개수가 약 2100만개로 한정된 것이다.

사토시 나카모토는 2100만개의 비트코인 채굴이 끝나면 장부를 만드는 데 드는 인센티브가 트랜잭션(거래) 인센티브로 바뀔 것이라고 생각했다. 하지만 전문가들은 트랜잭션 인센티브로 바뀌게 되면 비트코인의 보안 안전성이 떨어질 것이라고 주장한다. 이러한 이유로, 업계 일각에서는 구조적 한계로 비트코인이 가상화폐 사이에서 살아남기 힘들 것이라는 전망이 나오고 있다.

다양한 서비스에 활용…비용↓‧거래속도↑

블록체인은 금융, 전자투표, 의료기록 등 다양한 서비스에 활용된다. 대부분 프라이빗 블록체인과 컨소시움 블록체인이 쓰인다.

'프라이빗 블록체인'은 거래 장부를 분산한다는 점에서 퍼블릭 블록체인과 공통점이 있지만, 채굴과정을 거치치 않고 운영주체만 블록을 승인한다는 점에서 차이가 있다. 퍼블릭 블록체인은 모든 참여자가 거래기록을 만들고 보관해 ‘신뢰’를 입증하지만, 프라이빗 블록체인은 운영 규칙에 따라 운영주체만 블록 승인 권한을 갖는다. 프라이빗 블록체인은 많은 연산을 필요로 하는 작업증명이 불필요해져 거래속도를 높이고 비용을 절감할 수 있다.

'컨소시움 블록체인'도 거래 장부를 분산하지만, 채굴과정이 불필요해 퍼블릭 블록체인보다 거래속도가 빠르다. 다만 복수의 이해관계자와 운영주체가 블록 승인 권한을 갖는 다는 점에서 프라이빗 블록체인과 차이가 있다. 컨소시움 블록체인은 금융, 무역, 의료, 공공 행정 등 비금전적인 내용을 장부에 써넣을 수 있어 현재 다양한 서비스에 활용되고 있다.

블록체인으로 어떤 서비스가 가능해질까

과학기술정보통신부에 따르면 올해 블록체인을 이용한 보험, 유통 등의 서비스가 나올 것으로 기대된다.

권규녑 과기정통부 융합신산업과 사무관은 "과기정통부는 가상화폐가 논란이 되기 전부터 블록체인을 다양한 요소에서 활용될 수 있는 범용기술로 바라봤다”며 “작년 말에 교보생명과 함께 ‘실손보험자동청구’ 서비스를 테스트했고, 올해 안에 대국민 서비스로 상용화 할 예정”이라고 밝혔다.

1만원 이하의 실손보험청구 같은 경우 제출 서류가 많고 절차가 복잡해 청구를 포기하는 사례가 많았다. 블록체인 기술 활용으로 병원에서 모바일 인증버튼만 누르면 보험사로 자동 청구가 된다는 것이다.

과기정통부는 한국전력과도 협력했다. 한국전력은 전기차 충전 및 태양열 에너지로부터 생성된 전기에너지를 이웃 간, 건물 간에 효율적으로 거래할 수 있는 시스템을 개발, 상용화 준비 중이다. 블록체인으로 판매자와 거래자를 실시간 연결해, 실시간 에너지 거래가 가능해진 것이다. 권 사무관은 “그동안 생산자가 소비자를 직접 찾아서 한국전력에 1년 단위로 계약을 맺어 거래를 했다”며 “이런 시스템은 실시간성도 떨어지고 절차도 복잡해 불편함이 많았다”고 말했다.

특히 올해는 파급효과가 크고 국민체감이 높은 분야의 시범사업을 추진할 예정이다. 권 사무관에 따르면 과기정통부는 농림부와 협력해 블록체인으로 투명한 축산물 유통시스템을 개발할 방침이다. 예를 들어 횡성한우에 사물인터넷(IoT) 센서를 부착해 유통 전 과정을 블록체인에 기록, 소비자가 열람할 수 있게끔 한다는 것이다.

아울러 선거관리위원회의 모바일 투표시스템에 블록체인을 적용해 신뢰성를 높이고, 관세청과 협력해 직구 및 역직구 과정에서 생산된 불필요한 문서들을 효율적으로 통합하겠다고 밝혔다. 권 사무관은 “상반기 중에 과제 수행 업체를 공고 및 선정하고, 올해 말까지 과제 수행을 계획할 예정”이라고 말했다.