1주차 2강: 블록체인의 원리

암호화폐

강의 목표

블록체인의 구조와 작동 방식을 이해하고, 블록체인이 암호화폐와 어떻게 연결되는지 학습합니다. 이를 통해 블록체인의 기술적 토대를 파악하고, 탈중앙화 시스템의 작동 원리를 명확히 이해할 수 있습니다.

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강의 세부 내용

1. 블록체인의 정의

• 블록체인은 데이터를 기록하고 저장하는 탈중앙화된 디지털 원장입니다.
• 여러 개의 데이터 블록이 체인처럼 연결된 구조로, 거래 내역과 같은 정보를 안전하게 기록합니다.

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2. 블록체인의 기본 구성 요소

1. 블록(Block)
   • 거래 데이터와 기타 정보가 저장된 단위.
   • 블록은 3개의 주요 부분으로 구성:
     • 헤더(Header): 블록에 대한 요약 정보(이전 블록 해시, 시간 정보 등).
     • 데이터(Data): 거래 내역, 스마트 계약 등 블록에 포함된 주요 데이터.
     • 해시(Hash): 블록 데이터를 암호화한 고유 식별자.
2. 체인(Chain)
   • 블록들이 시간순으로 연결되어 연속적인 데이터 구조를 형성.
   • 각 블록은 이전 블록의 해시 값을 포함하여 서로 의존적인 관계를 만듦.
3. 노드(Node)
   • 블록체인의 네트워크를 구성하는 컴퓨터나 디바이스.
   • 모든 노드는 동일한 데이터를 공유하며, 네트워크 유지에 참여.
4. 분산 원장(Distributed Ledger)
   • 거래 데이터가 중앙 서버가 아닌 모든 참여자(노드)에 의해 공유되고 동기화됨.

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3. 블록체인의 작동 원리

1. 거래 요청
   • 사용자가 거래(예: 비트코인 전송)를 요청.
   • 요청 내용: 송신자, 수신자, 거래 금액.
2. 거래 검증
   • 네트워크의 노드가 거래가 유효한지 확인.
   • 송신자의 잔액 확인, 데이터의 무결성 검사 등.
3. 블록 생성
   • 유효성이 확인된 거래를 묶어 하나의 블록 생성.
   • 블록은 고유한 해시 값을 생성하며, 이전 블록의 해시 값을 포함.
4. 블록 추가
   • 생성된 블록은 체인에 추가.
   • 네트워크의 모든 노드가 새로운 블록을 동기화.
5. 거래 완료
   • 블록이 체인에 추가되면 거래가 완료되고, 불변의 기록으로 남음.

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4. 블록체인의 주요 특징

1. 탈중앙화
   • 중앙 서버나 권위 있는 관리자가 없음.
   • 모든 노드가 데이터를 공유하고 검증.
2. 투명성
   • 누구나 거래 내역을 확인 가능.
   • 예: 비트코인 네트워크의 모든 거래 내역은 공개적.
3. 보안성
   • 해시 암호화와 분산 네트워크로 데이터 변조가 어려움.
   • 블록을 조작하려면 모든 이전 블록의 데이터를 변경해야 함.
4. 불변성
   • 한 번 기록된 데이터는 수정이 불가능.
   • 이는 데이터 무결성을 보장.
5. 효율성
   • 중개자 없이 빠르고 저렴한 거래 가능.
   • 예: 은행 송금 대신 암호화폐를 이용한 송금.

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5. 블록체인의 응용 사례

1. 암호화폐
   • 비트코인, 이더리움 등은 블록체인에 기록된 거래 데이터를 기반으로 작동.
   • 투명하고 신뢰할 수 있는 거래 환경 제공.
2. 스마트 계약
   • 조건이 충족되면 자동으로 실행되는 계약.
   • 이더리움 네트워크에서 많이 사용됨.
3. 공급망 관리
   • 제품 이동 과정을 블록체인에 기록해 투명성 확보.
4. 전자 투표
   • 투표 데이터를 블록체인에 기록해 조작 방지.
5. 의료 기록
   • 환자의 진료 기록을 안전하게 관리하고 공유.

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6. 블록체인의 장단점

1. 장점
   • 데이터 투명성과 보안성.
   • 중앙 기관 없이도 신뢰성 제공.
   • 중개자 제거로 비용 절감.
2. 단점
   • 트랜잭션 처리 속도가 느릴 수 있음(확장성 문제).
   • 높은 에너지 소모(특히 작업 증명 기반 블록체인).
   • 초기 도입 비용과 기술적 장벽.

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강의 요약

• 블록체인은 데이터를 안전하게 기록하고 분산 네트워크로 관리하는 기술입니다.
• 거래 검증, 블록 생성, 체인 연결 과정을 통해 투명하고 변조 불가능한 시스템을 구축합니다.
• 암호화폐는 블록체인의 가장 대표적인 응용 사례입니다.

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