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더욱 완벽한 기술이 되기 위해서
블록체인이 풀어야 할 문제는 무엇인가?

최고의 전문가 8인이 실증적 사례를 들어
블록체인 기술이 지닌 근본적인 문제와 해결책을 제시한다

오늘날 블록체인은 인터넷 혁명에 가까운 수준의 ‘파괴적 기술(Disruptive Technology)’로 불리며 전 세계에서 가장 뜨거운 키워드로 자리 잡았다. 비트코인의 핵심 기술인 블록체인의 뛰어난 특성과 응용 가능성은 시간이 흐를수록 주목을 받으며 금융과 기술의 융합 영역인 핀테크(FinTech)만이 아니라 더 넓은 영역을 대상으로 활용할 수 있을 것이라는 기대가 커지고 있다. 그러나 현 시점에서 블록체인 기술의 성숙도에 대해 의문을 제기하는 사람도 적지 않다. 인터넷으로 말하자면 1980년대 후반의 여명기 수준에 지나지 않는다는 것이다.
현재 블록체인에 관련된 움직임을 살펴보면 블록체인의 본질적인 가치를 이해하지 못한 채 비즈니스나 경제적 이익을 우선시하는 경우가 적지 않다. 이러한 상태로는 인터넷 버블과 같은 상황이 다시 발생할 가능성이 높다. 그렇게 되지 않기 위해서는 블록체인이 가져올 본질적인 혁신을 제대로 이해하고 혁신에 성공하기 위해 해결해야 할 과제가 무엇인지 알아 야 한다. 더불어 블록체인 시대의 승자가 되기 위해서 필요한 단계를 착실하게 밟아나가야 한다.
블록체인이 사회 기반이 되는 과정을 42.195킬로미터의 마라톤에 비유하자면 아직 최초 5킬로미터 지점도 통과하지 못한 상황이라 할 수 있다. 세계적으로 봐도 아직 미숙한 기술이며, 어느 한 국가가 선도하고 있는 상황도 아니다. 그렇기 때문에 눈앞의 이익만 보지 말고 올바른 과정을 이해한 다음 세계 최고라는 목표를 향해 경쟁을 시작하는 것이 가능하며, 또한 중요하다.
신간 《블록체인의 미해결 문제》는 현재 단계에서 블록체인이 가지고 있는 문제들과 그에 대한 대안을 제시하는 책이다. 최고의 전문가 8인이 각자의 분야에서 실증적 사례를 들어 블록체인 기술이 지닌 근본적인 문제와 해결책을 도출하고 있다. 블록체인이 여러 가지 분야에서 확장되고 있는 만큼 이 책이 지닌 가치는 결코 작지 않을 것이다.

블록체인은 얼마나 완벽한가?
기술의 성숙도는 어디까지 도달했는가?
블록체인이 지닌 엄청난 가능성과 그에 대한 우려,
잠재적인 문제는 과연 해결 가능한가?

이 책에서는 블록체인에 대한 기본적인 지식과 응용 사례를 소개하고 블록체인의 현 상황에 대한 문제 제기와 과제 해결의 방향성에 대해 설명한다.
미래 사회의 기반 기술이 될 블록체인의 특성을 보다 효과적으로 활용할 수 있는 방법에 대해 고민할 때 유용한 참고 자료가 될 것이다.

비트코인의 코어 기술인 ‘블록체인’은 현재 가장 주목 받고 있는 기술이다. 지금은 주로 암호화폐로 사용되지만, 사실 그 대상 범위는 넓어서 금융에만 한정되지 않는다. 가장 큰 특징은 ‘비중앙집권’에 있다. 종래 시스템에서는 어느 한 곳에서 데이터를 집중 관리하고 보안과 안전을 유지했다. 예를 들어 은행 예금에서는 감정계 시스템 안에 모든 예금 데이터가 관리되고 있다. 그러나 블록체인은 그러한 상식을 깨뜨렸다. 모든 이력을 모든 노드에 보유함으로써 관리자 한 사람이 지배하는 구조를 바꿨다.
블록체인은 다양한 분야에서 응용될 것이 예상되며 앞으로 새로운 서비스가 잇따라 등장할 것이다. 그러나 아쉽게도 블록체인 기술의 성숙도는 높지 않다. 사람으로 치면 이제 유아기에 접어들었을 뿐이라고 말하는 이들도 적지 않다. 이 책의 필진이 집필에 뜻을 모은 이유가 바로 여기에 있다. 이 책은 현 시점에서 블록체인에 남겨진 문제를 상세하고 실증적으로 해설했다.
이 책은 암호와 보안, 금융 등 각 분야의 전문가들이 집필했다. 향후 블록체인의 가능성이 무한한 만큼 저자들의 글은 블록체인의 미해결 문제에 대해 경종을 울린다. 블록체인에 관심을 갖고 있는 개인과 기업, 정부정책자들이라면 반드시 휴대해야 할 책이다.

이 책의 [1장 블록체인의 기본]에서는 블록체인에 대한 전반적인 기본 개념을 설명하고, [2장 부정행위를 방지하는 합의 형성 방법 ‘작업증명’]에서는 트랜잭션 이력을 축적하는 블록체인의 구조에 주목하여 기본적인 동작 원리를 소개한다.
[3장 비트코인의 혁신성]에서는 블록체인이라는 개념을 낳은 암호 화폐 비트코인의 특징에 대해 설명하고 [4장 블록체인의 네 가지 과제]에서는 블록체인 기술에서 아직 미숙하다고 보이는 4가지 과제를 해설한다. [5장 블록체인의 ‘무신뢰성’이라는 환상]에서는 흔히 듣는 ‘블록체인의 혁신성은 트러스트리스에 있다’는 말의 의미에 대해 소개한다.
비트코인에서 ‘합의’라는 단어는 우리가 흔히 알고 있는 뜻이 아니다. [6장 비트코인의 ‘합의’ 문제]에서는 ‘합의 문제’와 밀접하게 관계가 있는 ‘비잔틴 장군 문제’를 중심으로 설명한다. [7장 블록체인은 확장 가능한가]는 비트코인을 과제로 확장성 문제를 해결하기 위한 노력을 해설하면서 현재의 블록체인 기술이 직면한 과제를 명확히 한다. [8장 비트코인이 지닌 의외의 함정]에서는 블록체인의 안전성에 관한 최근의 이론적인 연구 중 한 부분을 4가지 소개한다.
[9장 블록체인의 가장 큰 문제, 키의 관리]는 블록체인의 관점에서 암호 기술 특유의 열쇠 관리나 암호 알고리즘 이행이라는 문제에 대해 고찰하고, [10장 비트코인의 암호기술은 언젠가는 해독될 것이다]에서는 비트코인의 모델을 예로 들어 트랜잭션의 디지털 서명과 블록의 해시 체인에 사용되는 해시 함수에 주목하여 그 이행 방법에 관한 저자의 생각을 정리한다.
[11장 블록체인 시스템의 미성숙한 개발체계]는 블록체인의 개별 요소를 조합한 ‘시스템’ 전체에서 시큐리티를 확보하기 위해 생각해야 될 과제를 제시하며, [12장 세계와 일본의 블록체인]에서는 블록체인 기술을 둘러싼 세계의 흐름과 그것을 보는 국내 상황을 제3자의 시점에서 내려다본다.
마지막으로 [13장 세계는 어떻게 움직이고 있는가]에서는 블록체인이 성숙해지기 위해 세상의 플레이어가 어떻게 움직이고 있는지 그 상황을 소개한다.

프롤로그 | 더욱 성숙한 블록체인 기술을 위하여

제1장 블록체인의 기본 개념
블록체인의 종류
블록체인의 데이터 구조
블록체인의 특징
탈중앙화를 실현하기 위한 요소
네트워크 참가자 간의 역학관계
극복해야 할 과제

제2장 부정행위를 방지하는 합의 형성 방법 ‘작업증명’
이력 축적 시스템으로서의 세 가지 요소
일관성을 담보하는 해시체인
부정행위를 어떤 방법으로 방지할까
암호 퍼즐의 내용
이더리움이 채택한 ‘스마트 계약’
블록체인이 가져다준 공평성과 투명성

제3장 비트코인의 혁신성
비트코인은 무엇을 이뤄냈는가
화폐 운용 비용은 화폐주조차익으로 조달한다
국가의 규제에서 독립
독자적인 환율을 가진 화폐
블록체인에 대한 아름다운 오해
개인정보와의 거리 두기는 가능할까
계산능력 분산으로 유지되는 안전한 시스템을 병립하는 것의 어려움
블록체인의 약점을 알고 적용할 분야를 생각한다

제4장 블록체인의 네 가지 과제
블록체인의 활용 범위
요건에서 알 수 있는 해결해야 할 네 가지 과제

제5장 블록체인의 ‘무신뢰성’이라는 환상
신뢰란 ‘확인하지 않는 것’
‘신뢰받는 시스템’이란 무엇인가
대기업이 아니라도 신뢰를 쌓을 수 있는 ‘신뢰 프레임워크’
사토시 나카모토의 논문에는 ‘무신뢰성’이라는 말이 등장하지 않는다
‘무신뢰성’이라는 환상
과도한 기대를 버리고 현실을 직시한 사용 방법을 모색하라

제6장 비트코인의 ‘합의’ 문제
비트코인이 ‘달성하고 싶은 것’
복제와 구별 없이 사용되는 비트코인의 합의
분산 시스템의 ‘합의’란 무엇인가
발표 당시부터 애매했던 비트코인의 합의
합의 문제
와 비잔틴 장군 문제
상정되는 경우가 많지 않은 비잔틴 장애
P2P 시스템과 비잔틴 장애
비트코인과 비잔틴 장군 문제
인간에 의한 시스템 운영 방침 합의의 필요성
‘누가’ ‘무엇에 대해’ 합의하는지 명시할 것

제7장 블록체인은 확장 가능한가
전혀 다른 두 가지의 확장성 문제
비트코인 XT의 좌절과 블록의 최대 크기 확장의 교착 상태
동일한 블록에 보다 많은 거래를 저장할 수 있는 세그윗
계층화로 확장성 문제를 개선하려는 시도의 진전

제8장 비트코인이 지닌 의외의 함정
작은 계산능력으로 블록체인을 지배하는 이기적 채굴
패스트 페이먼트에서 일어나는 비트코인의 이중 사용 공격과 그 대책
비트코인에 대한 DoS 공격과 그 대책
블록체인의 안전성 평가 연구에 대한 기대

제9장 블록체인의 가장 큰 문제, 키의 관리
암호기술의 논점
실제 기술 구현과 운용의 문제
블록체인의 디지털 서명이란
블록체인의 서명키는 ‘자산’과 직결된다
PKI는 효력 정지로 키를 무효화한다
블록체인에는 효력 정지 기능이 없다
블록체인의 키 관리 형태
소프트웨어에 의한 관리
디바이스에 의한 관리
서비스에 의한 관리
키의 백업
보다 엄격한 키 관리를 원한다면 HSM을 이용한다
서명키의 소유자
온라인 지갑과 리모트 서명
다중서명의 제안

제10장 비트코인의 암호기술은 언젠가는 해독될 것이다
디지털 서명과 해시체인의 역할
디지털 서명의 이행에 관한 과제
해시체인의 안전성 저하가 끼치는 영향
해시함수 이행의 힌트가 되는 장기서명기술
장기적인 유효성의 담보
블록체인의 해시함수 이행의 검토 포인트
실제로 이행되는 경우의 유의점(PKI의 경우)
실제로 이행되는 경우의 유의점(블록체인의 경우)

제11장 블록체인 시스템의 미성숙한 개발체계
더 다오 해킹 사건의 교훈
사라진 가용성
암호기술 기반 시스템을 안전하게 보호하는
다섯 가지 레이어
각 레이어 사이의 ‘가정’이 함정이 된다
기존 시스템의 유용한 지혜와 표준을 활용한다

제12장 세계와 일본의 블록체인
전 세계에서는 어떤 논의가 이루어지고 있는가
블록체인에서는 비상용 ‘포크’가 자주 사용된다
미숙한 비트코인 커뮤니티
전 세계 블록체인 비즈니스의 동향
금융은 블록체인의 주요 활용 분야
일본에서 이루어지는 논의는 핀테크와 프라이빗 블록체인에 한정된다
기회를 놓치지 않고 뒤처지지 않기 위해

제13장 세계는 어떻게 움직이고 있는가
다시 한번 현재 블록체인의 성숙도를 생각하다
세계의 기술개발은 사상의 실현을 위한 기반
분야에 집중되어 있다
가속화되는 학계와의 협력
학계가 블록체인 연구에 본격적으로 뛰어들다
일본에서 시작된 중립적인 학술 활동
국제표준화의 움직임과 이에 대한 우려
급속하게 발전하는 기술과 규제와의 관계

에필로그 | 블록체인이 비즈니스의 최종 승자를 결정한다

미주·참고문헌