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      "title": "머클 트리(Merkle Tree)란?",
      "body": "머클 트리(Merkle tree)는 이진 해쉬 트리(Binary hash tree) 라고도 하며 해쉬 함수로 암호화된 해쉬값을 이진 트리로 구성되는 데이터 구조로 분산 데이터 구조에 주로 쓰인다. \n\n 머클 트리의 구조를 그림으로 보면 다음과 같다.  \n![머클트리1.png](https://cdn.steemitimages.com/DQmW8DcLvhgz4kq2yBk6e8NEX1koc47PuJLFCTJYZWRhpKJ/%EB%A8%B8%ED%81%B4%ED%8A%B8%EB%A6%AC1.png)![]\n<출처: Mastering Bitcoin, Andrea M Antonopoulos>\n\n 그림에서 보면 각 데이터A, B, C, D의  해쉬값이 환산되고 A해쉬와 B해쉬의 합을 해쉬하여 AB 해쉬를 만들고 C해쉬와 D해쉬의 합을 또 해쉬하여 CD해쉬를 만들어 AB 해쉬와  CD해쉬의 합을 해쉬한 값을 머클 루트 혹은 탑 해쉬라고 부른다. 이 값은 매우 중요한데 데이터가 하나라도 바뀌면 이 값이 변하기 때문에 데이터가 위변조 되거나 데이터가 변환 되었는지 이 값을 비교하여 효울적으로 검증이 가능하다. 머클트리는 비트코인 , 이더리움과 같은 블록체인에도 쓰이는데 이 머클 루트 값은 블록 헤더에 포함되는 중요한 값이다. \n\n데이터가 증가하면 머클 트리의 구조는 다음과 같이 확대 된다.  \n![merkletree2.png](https://cdn.steemitimages.com/DQmYqS9EGnzN56PnwN64CaunsUEZQwT2ix53yAgJJFVBE4j/merkletree2.png)\n<출처: Mastering Bitcoin, Andrea M Antonopoulos>\n\n 데이터가 늘어나면 이런 방식으로 이진 트리가 확대 되는 것이다. 머클 루트는 이 수많은 데이터를 하나의 해쉬 값으로 나타낼 수 있다.  이러한 데이터 구조(Data Structure)는 다른 데이터 구조에 비해 많은 장점들을 가진다. 우선 데이터를 찾고 처리하는 Look up time 을 낮출 수 있어 효율적이다. 컴퓨터 알고리즘의 효율성을 판별하는 방법 중 시간의 복잡도(Time Complexity) 함수를 기준으로 보면 N을 데이터 처리량 이라고 할때 O(N)에서 O(LogN)으로 줄어든다고 한다. 또한, 머클 루트 해쉬 값으로 데이터 무결성을 효율적으로 검증할 수 있으며  데이터 저장 용량이 중앙 데이터 베이스 구조보다 작기 때문에 확장성 문제 (Scalability)를 해결하는 좋은 방안이다. 블록체인 상에서는 모든 노드들이 모든 블록을 다 받는 것은 용량 상 무리가 있기 때문에 머클 루트와 머클 패스가 포함되어 있는 블록 헤더만을 받고 데이터 베이스에 접근할 수 있는 방법으로 이러한 확장성 문제를 완화 할 수 있다. 이 머클 트리를 변형 하여 이더리움은 머클 패트리샤 트리, IPFS는 머클 DAG 트리 등으로 데이터 구조를 설계하여 사용 중이다.",
      "json_metadata": "{\"tags\":[\"blockchain\",\"kr\",\"cryptocurrency\",\"kr-blockchain\",\"merkletree\"],\"image\":[\"https://cdn.steemitimages.com/DQmW8DcLvhgz4kq2yBk6e8NEX1koc47PuJLFCTJYZWRhpKJ/%EB%A8%B8%ED%81%B4%ED%8A%B8%EB%A6%AC1.png\",\"https://cdn.steemitimages.com/DQmYqS9EGnzN56PnwN64CaunsUEZQwT2ix53yAgJJFVBE4j/merkletree2.png\"],\"app\":\"steemit/0.1\",\"format\":\"markdown\"}"
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      "body": "![2-1.jpeg](https://cdn.steemitimages.com/DQmeVm3mRahX1wdBtZEnTDQ3HFKCboQDQUQmMkNoWkRLJAA/2-1.jpeg)\n<출처: https://medium.com/all-things-ledger/the-byzantine-generals-problem-168553f31480>\n블록체인은 비잔틴 장군 문제(Byzantine Generals Problem)라는 컴퓨터 과학 분야의 난제를 해결한 솔루션으로 유명하다. 비잔틴 장군 문제는 분산화 된 컴퓨터 시스템의 신뢰성 문제를 비잔틴 제국의 장군들이 처한 상황에 비유한 것으로 IT계의 노벨상이라고 불리는 튜링상 수상자 레즐리 램포트가 쇼스탁, 피스가 공저한 1982년 논문(The Byzantine Generals Problem, Leslie Lamport, Robert Shostak, Marshall Pease, 1982)에서 언급한 개념이다. 비잔틴 장군문제는 두장군 문제(Two generals' problem) 에서 파생되었다. \n![1-1.png](https://cdn.steemitimages.com/DQmXBJnPRnPvABWkPB6ZqQu8AbR56FzQXJ8gn8tzEkxbd85/1-1.png)\n<출처: 위키피디아>\n\n두 장군 문제는 두 장군이 이끄는 두 부대 A1 A2가 적군 B를 공격하여야 한다. 하지만 둘다 환경적인 영향으로 소통할 방법이 없고 오직 부대원을 보내 의사를 전할 수 있지만 부대원은 중간에 잡힐 수 있다. 전략상 같은 시간에 한꺼번에 공격을 해야 하지만 합의할 방법이 없고 오직 무한개의 메시지를 연락병에 의해 주고 받는 방법 밖에 없다. 예를 들어 지구상의 어벤져스와 우주의 가디언즈오브 갤럭시는 타노스를 동시에 공격해야 하지만 서로 연락할 방법이 없다. 오직 인턴인 스파이더 맨이나 사춘기 그루트 등을 서로 보내 의사를 확인하는 수 밖에 없지만 중간에 스파이더 맨이 타노스에게 잡힐 수도 있고 그루트가 반항심으로 도망쳐 버릴 수도 있기 때문에 어벤져스 멤버와 가디언즈 오브 갤럭시 멤버를 무한으로 지구와 우주를 왔다 갔다 하는 방법 밖에 없지만 이는 너무 시간이 많이 걸리고 비효율적이다.(슈퍼 히어로 들에겐 전혀 문제가 안될 수도 있겠다.)\n\n![avengers-infinity-war3.jpg](https://cdn.steemitimages.com/DQmPxr4r3KCX4W3V3SSkrZXAxfqmsLUFRc5Vi955mx6A9eT/avengers-infinity-war3.jpg) \n<출처: 영화 어벤져스: 인피니티 워>\n비잔틴 장군문제는 두장군문제를 일반화한 것이다. 공격하는 부대들이 세 부대 이상이고 각 부대에는 장군이 있으며 이 부대는 분산되고 고립되어 있어 연락할 수 있는 방법은 연락병을 통해 메시지를 보내는 방법 밖에 없으며 각 부대들 중에는 장군 혹은 부대원이 배신자가 섞여 있다. 이러한 상황에서 어떻게 동시에 공격하는 전략에 공동의 합의에 이를 수 있는지에 대해서 솔루션을 도출하는 것이다.  논문 상에서는 어떤 가정하에 해결할 수 있는 해결책을 도출하는데 우선 말로 메시지를 전할 때는 신뢰하는 장군들이 2/3가 넘을 때 공동의 합의를 도출할 수 있고 장군은 3명 이상이어야 하며 배신자가 m명일 때는 3m+1명의 신뢰자가 있어야만 한다. 만약 서명한 서신을 메시지로 전달한다면 장군이 세명이고 한 명의 배신자가 있더라도 합의에 이를 수 있으며 배신자가 m명일 때는 메시지의 경로(message path: 메시지를 직접 전해 듣는 것이 아닌 다른 장군들의 경로를 통해 듣는 것)가 m+1이 되면 합의가 가능하다고 한다. 하지만 이는 많은 시간과 에너지를 필요로 하므로 비효율적이다.(논문에서도 이를 언급한다.) 어벤져스, 가디언즈 오브 갤럭시에 와칸다군을 포함하여 생각하면 된다. 이들이 동시에 타노스를 공격했어야 하는데 비잔틴 장군 문제로 인해 어벤져스 인피니티 워에서는 결국 타노스에게 산발적으로 공격하는 바람에 모두 사라져 버리는 비극이 일어난다.\n \n이 비잔틴 장군문제는 오랜 기간동안 컴퓨터 과학계의 난제로 남아 있었는데 비트코인의 합의 알고리즘안 작업 증명(Proof of Work)이 이 문제를 푸는 새로운 솔루션으로 떠오른다. 비트코인의 창시자 사토시 나카모토는 분산네트워크에서 임의의 참가자들 사이에서 네트워크를 약화시키려는 악의적인 공격으로 부터 안전하게 합의의 도달하여 업데이트 권한을 주고 시스템을 유지할 수 있을까에 대한 문제를 작업 증명 알고리즘을 도입하여 해결하는데 이는 Adam back의 hash cash 알고리즘을 이용하여 각 노드가 자신의 컴퓨팅 파워를 이용하여 블록의 논스(nonce)라는 수의 값을 찾아내는 노드에게 블록 업데이트 권한을 주고 비트코인으로 이에 대한 보상을 함으로써 시스템을 유지해 가는 것이다. 이를 비잔틴 장군문제에 대입한 에버노트 창업자의 유명한 설명이 있다. \n \n“모든 장군이 수학문제를 풀기 시작한다. 이 문제는 모든 장군이 머리를 맞대면 10분 정도가 걸려야 풀린다. 한 장군이 답을 찾아내면 다른 모든 장군에게 그 답을 공표한다. 그러면 모든 장군은 다음 문제로 넘어가 또 답을 찾는다. 다음 문제 역시 푸는 데 10분 정도가 걸리는 문제다. 모든 장군은 그들 중 누군가가 바로 앞에서 찾아낸 정답에 새로운 문제의 답을 이어 붙이는 식으로 작업을 계속한다. 이 과정을 거쳐 12번째로 찾아내 앞선 답에 덧붙인 해답이 나오면 모든 장군은 확신할 수 있다. 이 과정에 참여한 컴퓨터 계산능력의 절반 이하를 가진 어떤 공격자도 이와 비슷한 길이로 정답 묶음을 만들 수 없다는 사실을 말이다. 즉 블록 12개로 이뤄진 블록체인은 사용자 다수가 체인 생성 작업에 참여했다는 사실을 방증한다. 이를 작업 증명 체계라고 부른다.” - 출처: 넥스트머티 비트코인, 김진화 지음\n \n이 작업증명은 오랫동안 풀리지 않은 난제의 획기적인 해결책을 제시하기는 했지만 문제점도 있다. 컴퓨팅 파워를 이용해야 하기 때문에 엄청난 전력 소모를 해야 하고 분산화 되어야 할 업데이트 권한이 채굴자가 집중화 될 수 도 있는 가능성이 크기 때문에 중앙 집중화 된 방식과 차별이 없다는 주장도 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 나온 새로운 개념의 합의 메커니즘들이 많은데 그 중에 하나가 자산증명(PoS: Proof of Stake) 이라는 합의 메커니즘이다. 자산증명은 자산 즉 암호화폐의 소유량에 비례하여 업데이트 권한을 주는 메커니즘이다. 블록에 자산 증명 리스트를 가지고 있어서 그 리스트의 자산의 합이 가장 큰 블록을 정당한 블록으로 합의하다. 특정화폐의 소유자일 수록 화폐가치의 유지 및 상승의 인센티브가 높기 때문에 신뢰성 있게 블록을 검증하고 업데이트 할 가능성이 높으며 작업 증명에 비하여 중앙 집중화의 위험성이 낮고 전력 소모를 줄일 수 있다는 장점을 가지고 있으나 참여 노드들이 자산을 두개의 블록에 한번에 베팅할 수 있는 Nothing at Stake(두개에 베팅해도 잃을게 없으므로)가 있어 네트워크 보안이 취약해 질 가능성이 있지만 이 문제점은 이러한 행위에 벌금을 부과하는 등의 조치로 개선안을 찾고 있는 상태다. 세계 2위 블록체인인 이더리움의 경우 현재 작업증명을 사용하고 있지만 자산증명으로 전환하는 것을 추진하고 있다.",
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      "body": "![ethereum1png.png](https://cdn.steemitimages.com/DQmXuAs7r6HZwpCxX5jbAMtUmP3zeMMJzXLmkLCHucwFMGB/ethereum1png.png)\n<출처: ethereum.org>\n 이더리움은 러시아계 개발자 비탈릭 부테린이 창시한 블록체인 기반 분산 컴퓨팅 플랫폼으로서 비트코인의 블록체인에서 한단계 업그레이드 된 블록체인 기술을 구현 한다. 우리나라에서는 이더리움 블록체인 플랫폼 상에서 제공하는 이더(Ether)라는 암호화폐가 거래소에 상장되어 거래되고 있어 암호화폐로 더 유명하다. 현재 암호화폐 시장이 전반적으로 하락하여 1 이더에 67만원선(2018년 6월 4일 업비트 거래소 기준)에 거래되고 있지만  2017년 한 때에는 1이더에 200만원을 넘어섰으며 전체 시가총액이 20조원에 달하였다. 이더리움은 겉보기에는 비트코인과 비슷한 암호화폐 정도로 생각 할 수 있지만 화폐 거래 이외에 더 많은 기능을 가지고 있어 세계 변화를 주도하는 블록체인 플랫폼으로 거듭날 가능성이 큰 시스템이다. \n\n이더리움은 비트코인이 가지고 있는 튜링 불완전성(Turing-incompleteness: 비트코인 스크립트 언어는 단순한 계산 밖에 구현 시키지 못하는데 이를 튜링 불완전성이라 한다. 구체적으로 말해서 무한루프를 구현할 수 없고 또한 비트코인 스크립트 언어는 비트코인 잔고 정보만 저장 가능하다. )를 해결하여 튜링 완전한 언어를 구사할 수 있어  Solidity, Javascript 등을 이용하여 스마트 컨트랙트(Smart Contract) 및 분산 어플리케이션 (Dapp: Distributed Application)을 구현 할 수 있다. \n\n![ethereum2.jpg](https://cdn.steemitimages.com/DQmSz9XSKC5dCmcLGfjvHqrrHX6r55F1Qbx8TKMdSip7YsK/ethereum2.jpg)\n<출처: http://webzine.etri.re.kr/20170811/sub04.html>\n\n스마트 컨트랙트(Smart Contract)란 일정한 조건을 설정하여 자동적으로 실행되는 실행되는 계약을 말한다. 예를 들어, 내가 여행을 가게 되어 키우던 닭을 돌보기 위해 \"하루 중 닭이 첫번째 울 때 하루에 한번 모이를 주세요.\" 라고 이웃 아저씨께 부탁한다면  이웃 아저씨께서는 \"하루에 한번 닭이 첫번째 울 때\"라는 조건에 맞추어  모이를 주실 것이다. 이러한 조건들을 단 계약을 블록체인 기술을 이용하여 이더리움은 컴퓨터 네트워크 상에서 실행 하게 할 수 있다. 그것이 이더리움이 제공하는 스마트 컨트랙트라는 기능이다. 그리고 일반 사용자로 하여금 이 모든 프로세스를 조절하고 쉽게 모니터링 하는 등 참여하고 이용할 수 있는데 이를 분산 어플리케이션 즉 Dapp 이라 한다. 이러한 기능들은 금융, 컨텐츠 산업, 물류, 헬스 케어, IoT, 전력거래 등 산업 전반에 다양하게 활용되고 있으며 관련 스타트업들이 많이 생겨나고 있다. \n\n이 스마트 컨트랙트 및 분산어플리케이션이 가능할 수 있었던 또다른 이더리움의 특징은 저장되는 정보의 저장 방식 차이이다. 비트코인은 트랜젝션 정보들만 저장하는 방면 이더리움은 트랜젝션 전 후의 상태 변화에 대한 정보 전반을 블록들에 저장함으로 계좌 상태 뿐만 아니라 그 밖의 정보들도 저장할 수 있게 된다.  이 차이를 그림으로 확인해보면 다음과 같다.\n\n![ethereum3.png](https://cdn.steemitimages.com/DQmPwy124izW7s1qnMv1PoZ5hjAqJjGiYo72j43CHWUhkhv/ethereum3.png)\n![ehtereum4.png](https://cdn.steemitimages.com/DQmepoeufA8YRXtjD5RGbygyA9m1e76ae3KMspkoEGWRuLz/ehtereum4.png)\n<출처: 이더리움 백서>\n\n이처럼 이더리움 블록체인 플랫폼을 상태 전반을 모든 노드 들이 동일한 연산을 수행하여 동일한 상태 변화에 합의하여 저장하기 때문에 분산되어 있는 하나의 세계 컴퓨터(World Computer)라는 의미에서 EVM(Ethereum Virtual Machine)이라고도 한다. \n\n 이더리움은 비트코인의 화폐 계좌와 같은 기능을 하는 외부소유계정(Externally Owned Account)과 스마트 컨트랙트를 구현하기 위한 계약계정(Contract Account)로 구성되어 있다.  외부소유계정들 간의 거래는 비트코인의 화폐거래와 거의 기능이 같고 계약계정에는 스마트 컨트랙트가 저장되어 있는데 이를 실행하기 위해서는 외부소유계정이 스마트 컨트랙트에게 메시지를 보냄으로써 실행시킬 수 있다. \n\n![ethereum5.png](https://cdn.steemitimages.com/DQmfETHkBau3n47ZhiYpcQiXTGqBf3BYcGuhQhBCa88k33s/ethereum5.png)\n<출처: https://medium.com/@preethikasireddy/how-does-ethereum-work-anyway-22d1df506369>\n\n외부 소유 계정에서 다른 외부 소유계정으로 화폐를 송금하거나 스마트 컨트랙트를 실행시키는데는 Gas 라는 연료가 필요하다. Gas는 이더리움 화폐인 이더로 살 수 있고  1gas 당 가격이 형성되어 있다. 이는 이더리움 플랫폼 상에서 contract의 코드를 실행시킬 때 무한루프가 실행되어 시스템 전체에 큰 영향을 줄 수 있는 상황을 방지 할 수 있다. (코드 상의 반복문이 있더라도 Gas 가 소진되면 멈춘다.)\n\n이더리움에 또 다른 유용한 특징은 분산 어플리케이션들이 각자의 토큰(Token)을 이용해서 거래할 수 있다는 것이다. 이 서로 다른 토큰들 간의 상호 운용성(Interoperability)을 위해 기준(standard)를 정해 놓은것이 ERC20 토큰이다. 이더리움 상에 거래되는 토큰은 ERC20 기준을 따르도록 하고 있다. 하지만 ERC20 상의 버그가 발견되어 현재 ERC223으로 업그레이드 하려는 움직임이 있지만 많은 토큰들이 ERC 20 기준으로 발행 되어서 아직 진행되지는 않았다. ERC223 혹은 ERC777은 더욱 개선된 버전의 기준 프로토콜이라고 한다. \n\n이렇듯 다양하고 편리한 기능을 가지고 있는 이더리움 플랫폼도 아직 해결해야 할 점이 많다. 현재 이더리움은 비크코인과 같은 작업증명 알고리즘으로 운영되고 있는데 전력 자원의 낭비와 집중화라는 문제점을 해결하기 위하여 자산증명(PoS)로 전환하려고 계획하고 있으며 블록체인 상 가장 이슈가 되고 있는 확장성(Scalability: 모든 노드들이 모든 블록을 저장한다고 할 때 그 용량이 커지기 때문에 시스템 운영에 장애가 될 수 도 있어 큰 이슈가 될 수 있음)문제를 해결하기 위해 샤딩, 라이트닝 네트워크를 이용한 레이든 네트워크 등으로 솔루션을 구축해 나가는 상황이다. 이더리움 자체 내에서도 비탈린 뷰테릭을 중심으로 아직 불완전한 이슈들을 해결해 나가고 있으며 세계적인 차원에서도 EEA(Enterprise Ethereum Alliance )라는 조직을 여러 다국적 기업들이 만들어서 더 진화되고 기업에 도입할 수 있는 이더리움 기반 시스템을 연구 중이다. 앞으로 이러한 여러 이슈들을 어떻게 해결해 나가느냐에 따라서 이더리움 플랫폼의 영향력과 이더(Ether)의 가치가  변화 될 것이다.",
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      "body": "전자서명은 네트워크 상에서 거래의 보안을 강화하기 위해 암호 알고리즘(Cryptography Algorithm)을 이용하여 송신자의 신원을 증명하고 수신자가 검증하는 과정을 말하며 블록체인 상에서 모든 거래정보가 공유되므로 분산화 되어 있는 디지털 데이터의 진위(Authentication)을 증명하기 위해 전자서명 방식을 사용한다. 쉽게 말해서 여기저기서 오는 거래내용이 진짜인지 가짜인지 판별하기 위해 증명과 검증절차가 필요하다는 것이다. 그래서 비트코인과 이더리움 블록체인 모두 ECDSA(Eliptic Curve Digital Signature Algorithm)이란 전자서명 알고리즘을 사용하고 있다. \n\n 비트코인을 예를 들어 설명하자면 비트코인의 소유권은 다음 세가지에 의해 구성되는데 전자키(Digital Key), 주소(Bitcoin Address), 그리고 서명(Digital Signature) 등이다. 그리고 전자키는 개인키(Private Key)와 공개키(Public Key)로 이렇게 두가지로 나눌 수 있다. 공개키는 은행 거래 할 때 은행 계좌번호 그리고 개인키는 비밀 PIN 번호 혹은 개인 서명이라고 볼 수 있다. 은행 거래 시에  계좌번호가 있더라도 비밀번호가 없으면 거래할 수 없고 비밀번호는 남에게 공개되어서도 안되고 개인적으로 보관되어야 하듯이 개인키(Private Key) 도 공유 데이터에 공개 되지 않고 개인 서버에 저장되거나 어떤 형식으로든 개인적으로 관리되어야 한다. \n\n 그러면 개인키, 공개키, 주소, 그리고 서명을 가지고 어떻게 전자서명을 하여 안전하게 거래를 한다는 것일까? 우선 거래 과정을 알기 전에 이 요소들의 관계와 어떤 알고리즘들이 적용되는지 먼저 간단하게 이해할 필요가 있다. 전자 서명은 크게 세가지 알고리즘으로 구성되는데 개인키와 공개키로 이루어진 전자 키 쌍(digital key pairs)을 생성하는 알고리즘, 개인키를 이용하여 전자 서명을 생성하는 알고리즘, 그리고 공개키를 이용하여 서명을 검증하는 알고리즘이다. \n\n개인키와 공개키 그리고 주소는 밀접한 관계가 있는데 아래 그림과 같이 개인키로 부터 공개키가 나오고 공개키로 부터 주소가 나온다. 여기서 주목해야할 점은 변환에 쓰이는 함수들이 단방향 암호화 함수(One way cryptographic function)이어서 되돌릴 수 없다(Irreversible)는 특징을 가지고 있다. 한 쪽 방향으로는 연산이 가능하지만 그 반대 방향으로는 연산이 거의 불가능하여 원래의 값을 유추하기 힘들기 때문에 보안 알고리즘에 주로 쓰인다. 즉 개인키로 공개키는 구할 수 있지만 공개키로는 개인키를 구해낼 수 없다는 것이다.\n![1.png](https://cdn.steemitimages.com/DQmd6A5e7uFJzh3k6KwrAnCfC4xGJsUvZbtMofMq258DTNT/1.png)\n<출처: Mastering Bitcoin 2nd Edition, Andreas M. Antonopoulos: >\n\n 개인키(Private Key)는 랜덤으로 만들어진 256 bit 숫자로 1과 2의 256승 사이에 수를 랜덤으로 뽑은 것이라고 보면 된다. 보통 SHA256Hash 알고리즘(random number를 만드는 함수 중 하나) 을 통해 쉽게 산출할 수 있고 아래 형태와 같다.\n\n![2.png](https://cdn.steemitimages.com/DQmb7Aza5W1cBhBr9UZDoVwQtd658b8h6MqTttBP6bLB3uh/2.png)  \n<출처: Mastering Bitcoin 2nd Edition, Andreas M. Antonopoulos>\n\n공개키는 개인키를 Elliptic Curve Multiplication이라는 함수를 통해 환산한 값으로 함수의 식은 K = k*G 으로 k 는 개인키 G는 generator 라는 계수로 공개키 K를 산출한다. 식만 보기에 굉장히 간단한 것 같지만 Elliptic Curve 와 G와 k의 곱으로 환산한 Elliptic Curve Cryptocurrency 그래프는 아래와 같다. 이해하기 어려운 관계로 이해가 되면 포스팅하도록 하겠다.   \n\n![3.png](https://cdn.steemitimages.com/DQmR4mvsoZa67XdahbnnjHbryFR6GP3nSJPNWBkSUYYh6Tx/3.png)\n<출처: Mastering Bitcoin 2nd Edition, Andreas M. Antonopoulos>\n\n 주소(Address)는 공개키(Public Key)로 부터 역시 단방향 암호 알고리즘인 SHA256 함수와 RIPEMD160 Hash 함수 알고리즘을 이용하여 산출한 값을 Base58Check 이라는 인코딩 방식을 이용하여 변환한 값으로 정한다. \n\n![4.png](https://cdn.steemitimages.com/DQme7crCJqvBB1opniJccZhpMhm2iRqWBKPfrBLwidBA2AE/4.png)\n![5.png](https://cdn.steemitimages.com/DQmbpMiX9ogkjG9fgAWeDAqLU6f32PFW3aigY6XsK2P8UJ8/5.png)\n<출처: Mastering Bitcoin 2nd Edition, Andreas M. Antonopoulos>\n\n그럼 여러 노드 들은 개인키, 공개키, 주소 등을 가지고 어떤 과정을 거쳐서 거래(Transaction)가 진행 될까? 우선 Alice 가 Bob에게 1 비트코인을 송금하는 거래를 한다고 하자 Alice와 Bob은 각각 혼자만 알고 있는 비밀 개인키를 가지고 있고 누구나 알 수 있는 공개키를 가지고 있다. 자세한 (수학적 알고리즘을 설명하기는 너무 어려우므로) 쉽게 설명하자면 Alice가 Bob에게 1 비트코인이 들어 있는 보물함을 보낸다고 생각해보자. 우선 그 보물함은 Alice의 개인키로 열어서(Unlocking) 1 비트코인이 들어가 있는지 확인하고 Bob에게 안전하게 보내기 위해 다시 자물쇠를 잠근다(Locking). 하지만 Bob이 열 수 있지만 안전하게 보내기 위해 사토시 나카모토 브랜드를 가진 특수 자물쇠를 붙여 보내기로 했다. 이 자물쇠로 말하자면 Bob의 공개키를 이용하여 만든 특수한 퍼즐을 풀어야 열리기 되어 있는데 그 퍼즐은 Bob이 가지고 있는 개인키로 만들어진 전자서명으로만 열 수가 있어 아주 안전하다.(이는 사토시 나카모토가 이용한 ECDSA 기술로만 가능하다. 그 기술로 인해 개인키로부터 공개키를 만들 수 가 있지만 공개키로 부터 개인키는 유추할 수가 없다.)  그래서 Bob은 보물함을 전해 받아서 안전하게 보물함을 열고(Unlocking) 1 비트코인을 획득할 수 있다. 결국 모든 거래의 과정은 보물함을 열고(Unlocking) 잠그는(Locking) 과정의 반복이라 할 수 있다. 이런 일련의 과정들은 암호화 되어 블록체인 상에 기록되게 된다. 거래 알고리즘을 수학적으로 자세히 이해하고 싶다면 Andreas M. Antonopoulos의 Mastering Bitcoin 2nd Edition의 3장과 4장을 정독하면 더 많은 내용을 이해할 수 있을 것이다. \n \nAndreas M. Antonopoulos\nVisit Amazon.com's Andreas M. Antonopoulos Page and shop for all Andreas M. Antonopoulos books.\nwww.amazon.com\n\n![6.png](https://cdn.steemitimages.com/DQmb3a8r75oWiDUzVfeSR5NieZGT3VFJVbuba9VBx43ssmc/6.png)\n<출처:\nhttps://cdn.rawgit.com/andreacorbellini/ecc/920b29a/interactive/modk-mul.html>",
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      "body": "![1.png](https://cdn.steemitimages.com/DQmfFjtjnsRobhBcRbCZoCPzS2yw1WyUDWJQufquPghXFoY/1.png)\n<출처: http://coinstocks.com/use-cases-blockchain-retirement-planning>\n\n 블록체인(Blockchain)이란 데이터가 중앙 데이터 베이스가 아닌 블록(Block)이라고 하는 분산 데이터 저장 환경에 노드라고 불리우는 임의의 참가자들이 공유하여 암호화 된 형식으로 저장하는 분산원장(Immutable Distributed Ledger)으로 2008년 사토시 나카모토(Satoshi Nakamoto)가 비트코인을 창시하면서 발표한 논문 \"Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System\" 에서 블록체인 개념을 제안하였다. \n\n왜 블록(Block)+체인(Chain)인가? \n\n 블록이란 여러 거래(Transaction)들이 모여 형성된 정보의 묶음이고 비트코인의 경우 10분만에 하나의 블록을 형성한다. 블록은 헤더와 바디로 구성되어 있으며 해쉬 암호화된 형태로 정보가 저장되어 있다. 블록헤더는 블록해쉬를 구하는데 중요한 6가지 정보인 Version(프로그램 버전), Previous block hash(이전블록의 해쉬값), Merkle root hash(현재블록 거래내역들의 해쉬값), Bits(난이도 수치), time(현재블록의 타임스탬프), Nonce(논스값) 를 포함하고 있다. 이 중 이전 블록의 해쉬 값을 포함하므로써 아래 그림처럼 체인 형태로 데이터 블록이 업데이트 되면서 이전블록과 이어지게 되기 때문에 블록체인이라고 하는 것이다. 여기서 해쉬값이라는 것은 어떤 함수에 의해 암호화된 출력값을 이야기 한다. 블록헤더가 포함하는 또 다른 해쉬값은 merkle root hash인데 이는 현재 블록에 있는 거래내역들을 바이너리 트리 방식으로 모두 해쉬한 값이다.(Merkle tree에 대해서는 다른 포스트에서 자세히 설명하겠다.)  \n\n![2.png](https://cdn.steemitimages.com/DQmZNf4tvpkbLNgf5D9wbLqccoB8xgtfDyUW9WiTwcfthCu/2.png)\n<출처: What is blockchain? The most disruptive tech in decades | Computerworld https://www.computerworld.com/article/3191077/security/what-is-blockchain-the-most-disruptive-tech-in-decades.html>\n\n블록체인은 어떻게 작동하는가?\n\n 그럼 블록체인을 통해 어떻게 거래가 진행될까? 만약 Alice가 Ben에게 1달러 보내려고 한다면 그 거래와 다른 거래들이 일정시간(시간의 간격은 블록체인에 따라 다름)동안 쌓여 블록을 형성하고 그 블록이 gossip network를 통해 임의의 참여자인 노드들에 전송된다. 그리고 그 전송된 블록은 특정 합의 메커니즘(Consensus mechanism)을 통해 검증, 승인을 받은 후 승인된 블록은 이전 블록에 링크되어 분산데이터 베이스가 업데이트 되고 Ben은 Alice로부터 1달러를 받는 거래가 성사된다.  \n\n![3.png](https://cdn.steemitimages.com/DQmRYt7HLJR3GiH1UMVx9vztG7XLHTkwnWshPRN9eiK8ifo/3.png)\n<출처: Blockchain: an investor’s guide | The Spectator https://www.spectator.co.uk/2017/05/blockchain-an-investors-guide/>\n\n합의 메커니즘(Consensus Mechanism)은 왜 중요한가?\n\n 블록체인이 작동하는 과정에서 가장 중요한 것은 과연 누가 분산장부를 검증하고 업데이트할 권한을 누구에게 줄 것인가이다. 원래 이전 거래 방식에서는 은행과 같은 중앙화 된 제 3자( centralized third party)가 데이터를 관리하고 검증 및 업데이트를 하였지만 이러한 데이터 베이스가 분산화 되면서 과연 어떤 방식으로 임의의 참여 노드들이 합의에 도달하여 악의적인 공격으로부터 안전하게 거래를 검증하고 업데이트를 할 것인지가 중요한 이슈가 되었다.(이를 비잔틴 장군 문제라고 하는데 이는 다른 포스트에서 자세히 다루겠다.) 이를 획기적으로 해결한 것이 현재 가장 보편적으로 쓰이고 있는 비트코인의 합의 방식 작업증명(POW: Proof of Work)이다. 간단히 말해서 작업증명은 위에서 언급한 블록 헤더의 논스값(nonce) 값을 구하는 수수께끼인 hash puzzle을 푼 노드에게 블록 검증 및 업데이트 권한을 주는 것인데 해쉬퍼즐을 푸는 것을 채굴(Mining)이라고 하며 채굴을 하는 노드를 채굴자(Miner)라고 한다. 채굴을 하는데는 끊임없는 대입을 통해 퍼즐을 풀어야 하므로 상당한 Computing power가 들며 채굴에 성공한 노드는  보상 수수료와 거래수수료를 받는다. 이밖에 합의 방식으로는 자산을 많이 보유한 노드에게 권한을 주는 자산증명(POS: Proof of stake), 작업증명을 업그레이드 한 지성증명(POI: Proof of Intelligence) 등이 있으며 아직도 여러 합의 메커니즘이 개발 중이다.  현재 가장 주목받는 플랫폼인 이더리움 블록체인의 경우는 현재 작업증명 방식을 쓰고 있지만 자산증명 방식으로 전환하는 것을 계획하고 있다. 얼마나 효울적이고 안전한 합의 메커니즘을 구현하느냐에 따라 블록체인 플랫폼의 성능이 좌우될 것이며  이에 따라 블록체인 플랫폼에서 거래되는 암호화폐(Cryptocurrency)의 가치에도 반영이 될 것이므로 암호화폐 투자를 생각한다면 그 기반 블록체인의 합의 메커니즘에 대해서도 충분히 고려해야 할 것 같다.",
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