비트코인은 디지털 복사 문제에 대한 최초의 해결이다.

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비트코인에서 시작된 암호화폐는 디지털 복사 문제에 대한 최초의 해결입니다.

디지털 복사 문제는 디지털 데이터에서 원본과 복사본을 구분할 수 없는 현상을 말합니다.

이와 달리, 현실 세계에서는 복사본과 진본 사이에 구분이 가능하며, 이들에 의한 문제가 거의 발생하지 않습니다.

전자화폐에서 디지털 복사 문제는 '이중지출 (double spending) 문제' 또는 '3자문제'라고 부릅니다.

전자화폐에서 진본과 복사본이 서로 구분이 안되기 때문에, 진본과 복사본에서 두번 이상을 사용을 해도 전혀 문제가 없기 때문에 이렇게 부릅니다.

중요한 것은 비트코인 기술이 디지털 복사 문제에 대한 최초의 해결이라는 점입니다.

이것은 디지털 환경에서 은행과 같은 3자에 의존하지 않고 분산된 환경에서 여러가지 일을 안정적을 할 수 있는 기술이 최초로 만들어졌기때문에 중요합니다.

즉, 비트코인 기술이 서버에서 하던 대부분의 일들을 이제 분산환경에서 할 수 있도록하는 최초의 기술적인 진보를 이룩한 것입니다.

이때문에 이중지출 문제를 3자 문제(은행과 같은 중앙화된 기관을 3자라고 통칭함)라고도 합니다.

따라서 이 기술의 확장성은 엄청날 것이며, 20년 정도는 사회에 큰 영향을 미칠 수 있는 아주 큰 기술이라고 저는 생각합니다.

이 기술을 공부하는 것을 아주 좋은 선택이고, 이쪽으로 사업 기회를 잡는 것도 상당히 좋은 선택으로 보입니다.

비트코인에서 이중지출 문제는 작업증명(PoW) 알고리즘에 의해서 해결을 했습니다.

먼저 기존의 시스템인 은행과 같은 중앙화된 제 3자가 있는 경우 한 곳에서 거래원장을 관리를 하기 때문에 이중 지출 문제가 발생하지 않습니다.

여기에서 힌트를 얻는다면, 블럭체인을 사용하는 암호화폐에서 이중 지출 문제는 블럭체인이 두개 이상 동시에 존재할 때 발생할 수 있다는 것을 쉽게 짐작할 수 있습니다.

즉, 거래 원장이 동일한 것이 두개 이상이 존재하면(즉 복사가 되면) 여러 곳에서 사용할 수가 있는 것입니다.

원리적으로, 포크(블럭체인이 두개 이상으로 갈라지는 현상, 즉 두개 이상의 블럭체인이 동시에 존재하는 현상)가 발생하지 않으면 이중지출 문제는 발생하지 않습니다.

암호화폐에서 거래(transactions)는 코인 소유권을 이전하는 것이고, 거래는 소유자의 디지털 서명을 하여 보내기 때문에 거래 자체에서 이중지출 문제는 발생하지 않습니다. 이는 서명이 위조가 거의 불가능하기 때문입니다.

이중지출을 방지하기 위해서 비트코인은 PoW 합의 알고리즘(consensus algorithm)을 사용하여 거래원장 작성, 즉 블럭의 생성 권한을 다수의 분산된 노드(채굴자)에게 안전하게 분배합니다.

또한 합의 알고리즘은 분산된 노드들이 서로 합의, 즉 거래 원장이 맞는지를 검증하고 다음 블럭을 찾습니다.
즉 PoW 알고리즘에서 전파된 블럭을 검증 후 다음 블럭을 찾는 것을 '합의'라고 말합니다. 노드가 새 블록을 올바른 것으로 합의(검증)을 했기 때문에 그 블록을 찾는 것입니다.

암호화폐에서 합의 알고리즘 방법은 작업 증명(proof of work)와 지분 증명(proof of stake)으로 나눌 수 있습니다.

합의 알고리즘은 기본적으로 거래 원장인 블럭을 누가 생성할 것인지를 정하는 규칙입니다.

즉, 이것은 기존의 은행과 같이 한곳에서 원장을 작성하는 것이 아니라, 다수의 분산 노드가 거래 원장을 램덤한 순서로 나누어 작성하기 때문에 이들 중에 누가 블럭을 작성할 것인가를 결정하는 알고리즘입니다.

작업증명은 기본적으로 작업, 즉 일(작업)을 시켜서 누가 빨리 기준(PoW는 타겟(target) 값 이하의 블럭 해시를 찾는 게임)을 만족하는 블럭을 누가 제일 먼저 찾는지를 겨루는 경쟁 방식으로 블럭 생성 권한을 분배합니다.

따라서 작업증명은 비싼 장비의 초기 투자비와 더 많은 전기료 등의 운영비로 보안을 유지합니다.
즉, 투자를 많이 한 채굴자에게 더 많은 블럭 생성 권한을 주어서 네트워크 보안을 이루는 방법입니다.

이와 달리 지분 증명은 가지고 있는 코인의 량, 즉 지분 비율에 따라 블럭 생성권한을 분배합니다.

즉, 코인을 많이 가지고 있으면, 이에 비례하여 더 많은 블럭 생성권한을 줍니다.

이것은 코인을 많이 가지고 있는 지갑이 네트워크를 공격하면, 자신이 손해가 되기 때문에 경제적인 원리를 적용하여 보안을 유지하는 방법입니다.

요즘의 PoS 합의 알고리즘은 예치금(deposits)를 특정 계좌에 묶어놓아야 블럭 생성권하는 주는 예치금 방법을 많이 사용합니다.

이것은 노드들이 나쁜 짓을 하면 예치금 중 일부를 빼앗아서, 네트워크에 대한 공격을 줄이려는 목적을 가집니다.