블록체인 거래: 서명부터 확인까지

블록체인 거래는 분산 네트워크를 통해 한 참여자에서 다른 참여자로 데이터나 자산을 전송하는 과정입니다. 비트코인이나 이더리움과 같은 암호화폐와 일반적으로 연관되는 블록체인 거래는 분산원장기술(DLT)의 핵심 부분을 구성합니다. 하지만 거래가 이루어질 때 실제로 어떤 일이 일어날까요? 암호화 서명부터 블록체인의 최종 확인까지 자세히 살펴보겠습니다.

블록체인 거래는 크게 여러 단계로 구성됩니다.

1. 거래 생성 및 서명: 발신자는 거래를 시작하고 개인 키를 사용하여 "서명"하여 디지털 자산을 이동할 권한이 있음을 증명합니다.
2. 브로드캐스팅: 서명된 거래는 P2P 블록체인 네트워크로 브로드캐스팅됩니다.
3. 검증: 네트워크 노드(블록체인을 유지하는 컴퓨터)는 거래의 진위성과 올바른 형식을 검증합니다.
4. 블록에 포함: 검증된 거래는 네트워크 합의 메커니즘에 따라 채굴자(작업 증명 시스템) 또는 검증자(지분 증명 시스템)에 의해 블록으로 컴파일됩니다.
5. 확인: 거래가 포함된 블록이 블록에 추가되면 블록체인에서 거래는 확인된 것으로 간주됩니다. 더 많은 블록이 추가됨에 따라 추가 확인이 이루어집니다.

이러한 각 단계에는 블록체인 시스템의 핵심 이점인 투명성, 보안성, 그리고 불변성을 보장하는 정교한 기술이 사용됩니다. 이 자세한 가이드에서는 블록체인 거래가 실제로 어떻게 처음부터 끝까지 작동하는지 이해하기 위해 각 단계를 살펴보겠습니다.

모든 블록체인 거래는 디지털 서명으로 시작됩니다. 이 암호화 프로세스는 거래의 진위성과 무결성을 보장합니다. 작동 방식은 다음과 같습니다.

개인 키 및 공개 키 암호화

모든 블록체인 사용자는 개인 키와 그에 상응하는 공개 키를 소유합니다. 개인 키는 소유자만 알아야 하지만, 공개 키는 공개적으로 공유될 수 있습니다. 블록체인에서 암호화폐와 같은 자산이나 정보를 전송하려면 개인 키를 사용하여 거래에 "서명"합니다. 이렇게 하면 고유한 디지털 서명이 생성됩니다.

네트워크의 다른 노드는 공개 키를 사용하여 서명을 검증합니다. 거래가 서명된 데이터와 일치하면, 개인 키 소유자가 해당 거래를 승인했으며 거래가 변경되지 않았음을 확인할 수 있습니다.

블록체인 거래 구조

블록체인 거래는 일반적으로 다음과 같은 구성 요소로 구성됩니다.

• 입력: 송금인이 이체되는 자금 또는 자산을 어떻게 획득했는지에 대한 정보(예: 이전 거래 ID).
• 출력: 수신지 주소 및 송금 금액.
• 디지털 서명: 송금인이 거래를 승인했음을 증명하는 정보.
• 공개 키: 네트워크 참여자가 서명을 확인할 수 있도록 하는 정보.

비트코인과 같은 네트워크에서 이 디지털 서명 프로세스는 타원 곡선 디지털 서명 알고리즘(ECDSA)을 따릅니다. 반면 이더리움은 SECP256k1 방식을 자주 사용합니다.

서명의 중요성

디지털 서명이 없다면 블록체인은 거래의 적법성을 검증하는 메커니즘을 갖추지 못할 것입니다. 서명은 거래를 발신자의 개인 키에 연결하여 다른 누구도 거래 도중에 위조하거나 변경할 수 없도록 합니다.

보안 고려 사항

개인 키는 일반적으로 하드웨어 지갑, 보안 소프트웨어 지갑 또는 기타 암호화 메커니즘을 사용하여 안전하게 저장해야 합니다. 개인 키가 손상되면 악의적인 공격자가 사실상 되돌릴 수 없는 사기 거래를 시작할 수 있습니다.

블록체인 노드는 서명된 거래만 검증을 위해 허용합니다. 이를 통해 탈중앙화를 보장하고 이중 지출을 방지하며 전체 네트워크의 보안을 강화합니다.

본질적으로 서명 단계는 모든 블록체인 거래 프로세스의 승인 단계입니다. 서명이 없다면 시스템은 신뢰할 수 없고 안전하지 않을 것입니다.

블록체인 거래가 제대로 서명되면 검증 단계로 넘어갑니다. 이 시점에서 거래는 더 넓은 블록체인 네트워크로 브로드캐스트되어 합의 알고리즘에 따라 검증자 또는 채굴자라고 불리는 다른 네트워크 참여자들의 확인을 기다립니다.

네트워크 전체 브로드캐스트

서명된 거래는 블록체인 네트워크의 노드로 전송됩니다. 해당 노드는 파급 효과를 통해 거래를 다른 노드로 전파, 즉 브로드캐스트합니다. 결과적으로 모든 노드는 거래 사본을 수신하고 검증을 시작합니다.

검증 확인

모든 노드는 다음을 위해 거래를 독립적으로 확인합니다.

• 거래 구조가 실제로 유효한지(형식이 올바른지).
• 디지털 서명이 정확하고 발신자의 공개 키를 통해 검증 가능한지.
• 발신자가 이전 거래를 수행할 수 있는 충분한 자금/자산을 보유하고 있는지(과거 거래를 통해 검증됨).
• 동일한 입력값이 이전에 사용되지 않았는지(이중 지출 방지).

모든 기준을 충족하는 거래만 유효한 것으로 간주되어 블록에 포함되도록 대기합니다.

합의 모델

블록체인 네트워크는 유효한 거래에 대한 합의를 위해 합의 메커니즘을 사용하여 작동합니다. 가장 널리 사용되는 두 가지 모델은 다음과 같습니다.

• 작업 증명(PoW): 채굴자들은 복잡한 수학 퍼즐을 풀기 위해 경쟁합니다. 승리한 채굴자는 체인에 블록을 추가하고 보상을 받습니다.
• 지분 증명(PoS): 검증자는 지분을 보유한 토큰 수에 따라 선택됩니다. 검증자는 PoW보다 에너지 소모가 적은 프로세스로 블록을 제안하고 확인합니다.

두 모델 모두 목표는 동일합니다. 합법적인 거래는 블록체인에 포함시키고 유효하지 않거나 악의적인 거래는 거부하는 것입니다.

거래 풀(멤풀)

검증된 거래는 즉시 확인되지 않습니다. 일반적으로 "멤풀"이라는 임시 스테이징 영역에 들어가 블록에 포함될 때까지 대기합니다. 수수료가 높은 거래는 채굴자나 검증자가 더 나은 인센티브를 제공하기 때문에 종종 우선순위에 놓입니다.

보류 중 vs. 확인됨

멤풀에 있는 거래는 "보류 중"으로 간주됩니다. 해당 거래가 포함된 블록이 성공적으로 채굴되거나 검증되어 블록체인 원장에 추가된 후에야 "확인됨"으로 전환됩니다.

이러한 분산 검증 메커니즘은 블록체인을 사기 및 중앙 집중식 제어로부터 안전하게 보호합니다. 여러 독립 노드의 합의를 요구함으로써 블록체인은 분산형 생태계에서 신뢰를 유지합니다.