블록체인은 결국 어느 산업 분야 또는 적용이 가능한 곳에 사용되었느냐에 따라 마법의 열쇠가 될 수도 있고, 불편한 시스템으로 전락할 수도 있어서, 블록체인은 ICT가 발전할수록 필요한 보안의 영역이라는 것은 틀림이 없다.
한편, 앞으로의 블록체인의 미래는 말이 앞서지 않고 실제 실물에 연동이 가능한 기술개발 및 dAPP(decentralized APPlication) 개발이 중요하다. 누구나 편리하게 쓸 수 있는 블록체인 그리고 사용이 편하게 녹아 들어갈 수 있도록 연구하여 만들어지는 생태계가 아니고, 보이지 않는 손에 의해 움직이는 그러한 생태계를 만들어야만 한다. 이제 이러한 생태계를 이루고 참여 공유 개방을 이루어서 꼭 필요한 요소에 적용되는 서비스가 절실히 필요하다.
필자들은 교육 분야에 종사하고 있어서 학생들과 직장인들을 대상으로 많은 교육을 하였으며, 향후의 블록체인은 보안의 영역이기 때문에 사용하지 않아도 사용되는 것처럼 모르게 작동하는 매커니즘이 나와야 한다고 생각한다.
그리고 블록체인을 사용하여 금융, 부동산, 헬스케어, 스마트그리드, 에너지, 물류, 통관, 의료, 세무, 농수산물 이력 등 다양한 사업 분야에 적용하기 위한 노력이 필요하며, 블록체인은 사용하기에 따라 마법의 열쇠가 될 수 있기 때문이다.
한편, 구글에서도 이세돌 9단을 이긴 알파고를 논문으로 발표 하였는데 익명의 사토시 나카모토도 비트코인과 블록체인을 논문으로 발표하였다.
다른 업계와는 다르게 컴퓨터 분야(IT 분야)에서는 기업 혹은 개인이 완성한 프로젝트의 결과물을 논문으로 발표하는 경우가 다수 있었기에 본 저서에서는 학부생에게는 기본 내용에 대한 이해 그리고 대학원생들에게는 논문을 작성하는 기초를 배양할 수 있도록 구성하였다.
머리말 … 3
서언 … 11
PART. 01
(기본내용) 블록체인의 이해
1. 블록체인 정의 14
2. 블록체인 탄생배경 18
3. 블록체인과 구조 23
3.1. 분산형 구조 25
3.2. 확장형 구조 26
3.3. 보안형 구조 27
4. 블록체인의 원리 31
4.1. 원장의 보관 및 투명성 32
4.2. 원장 내용 검증 34
4.3. 블록체인의 발전 과정 그리고 효시 35
5. 블록체인의 장단점 38
5.1. 블록체인의 장점 39
5.2. 블록체인의 단점 42
6. 블록체인 종류 49
6.1. 퍼블릭 블록체인(Public Blockchain) 49
6.2. 프라이빗 블록체인(Private Blockchain) 51
6.3. 컨소시엄 블록체인(Consortium Blockchain) 52
7. 블록체인 기술 55
7.1. 블록체인 네트워크(Blockchain Network) 55
7.2. 샤딩(Sharding) 기법 58
7.3. 분산원장기술(Distributed Ledger Technology) 59
8. 블록체인 기반 기술 61
8.1. 암호학의 개념 61
8.2. 네트워크(Network) 66
9. 합의 알고리즘 72
ⅶ
9.1. 작업증명 계열 (PoW 계열) 알고리즘 72
9.2. 작업증명의 합의 계열 (PoS 계열) 알고리즘 74
9.3. 지분증명 계열 (DPoS 계열) 알고리즘 77
9.4. 합의 알고리즘 표준화 79
9.5. 기타 합의 알고리즘 표준화 ... 81
PART. 02
(중급내용) 블록체인의 기본 구현
ⅷ
10. 블록체인 소스코드 예시 86
10.1. 블록체인 소스코드 예시 86
10.2. Java 기반 예시 89
11. 블록체인 환경 구성 95
11.1. Blockchain Guideline 95
11.2. 모바일 지갑 가이드라인 (Mobile Wallet Guideline) 100
11.3. Configuration Code 103
PART. 03
(중급내용) 국가별 블록체인과 저자들의 SCI급 논문 소개
112. 국가별 블록체인 사례 144
12.1. 대한민국 144
12.2. 미국 150
12.3. 중국 153
12.4. 일본 155
12.5. 영국 156
12.6. 독일 157
12.7. 에스토니아 158
12.8. 네덜란드 160
12.9. 아랍에미리트 (UAE) 161
12.10. 스위스 162
12.11. 핀란드 163
13. 산업별 블록체인 사례 164
13.1. 금융 분야 164
13.2. 의료, 헬스케어 분야 166
13.3. 물류, 유통 분야 167
13.4. 콘텐츠 분야 168
14. 관련 논문 (SCI급) 170
14.1. 에너지 블록체인 170
14.2. 거래 블록체인 (부동산 중심으로) 174
14.3. 의료데이터 블록체인 176
14.4. 스마트그리드 블록체인 178
14.5. 유언장 블록체인 181
14.6. 블록체인과 인공지능 그리고 미래 184
참고문헌 … 189
찾아보기 … 201
블록체인(Blockchain)은 마법의 열쇠인가?
2018년과 2019년은 블록체인과 이를 기반으로 하는 암호화폐의 호황기이자 블록체인의 침체기이기도 하였다. 많은 보안 전문가와 경제학자들이 앞다투어 블록체인에 관한 이야기를 나누었고, 블록체인이 무슨 마법의 열쇠인 듯 언론에서 앞다투어 보도하였다. 그런데, 이러한 암호화폐가 호황기를 마치고 불황기에 들어서니 ‘블록체인은 허황한 꿈이다’ 등의 기사들이 또 쏟아져 나왔다.
결국, 블록체인이 암호화폐에 좌지우지되고, 이러한 현상은 비단 국내에서 뿐만이 아니고 해외에서도 똑같이 반복되고 있다. 어떠한 기술이던 요술램프처럼 갑자기 나타난 것은 없고, 블록체인도 이와 같다.
기존의 보안이 숨기고 숨기는 패러다임이었다면 블록체인은 모두에게 공개하는 웹(Web)의 패러다임인 참여 공유의 철학과 같다고 할 수 있다. 또한, 지금까지의 블록체인은 마치 예전의 구름 속과 같이 정확한 개념과 이해를 모르기 때문에 현실에 직접 반영이 되지 않고 있다.
ⅲ
과거 인터넷(Internet)이 처음 이 세상에 나왔을 때, 사람들은 이것이 과연 실물경제와 연동할 수 있을까 하는 고민을 하였고 우리 또한 그렇게 생각을 하였다. 하지만 세계의 장벽이 없는 인터넷은 온라인 기반 쇼핑몰(Online-based Shopping Mall), 핀테크(FinTech), 메신저(Messenger) 등의 실제 생활에 접목이 된 뒤부터는 우리 생활에 밀접하게 적용되면서 폭발적으로 쓰이게 되었다.
한편, 다른 시각에서 보면 블록체인은 보안의 영역에서 나온 개념이다. ICT(Information Communication Technology)가 발전하면서 보안기술은 점점 중요해지게 되었다. 현재까지는 블록체인이 암호화폐에 국한되어 사용되었고, 너무나 한정적으로 사용되어 생활에 밀접한 서비스를 이루기 힘들었다.
블록체인이란 개념이 나온 지 어언 10년이 넘는 기간이 지났지만, 과연 실세계에 사용 가능한 기술인지, 그리고 거기에 상응하는 경제개념을 인식하고 있는지가 매우 중요하다. 기술이 아무리 좋아도 사용처가 없으면 무용지물이고 사용처가 아무리 많아도 기술이 없으면 필요 없는 Trade-Off 관계인 것이다.
필자들은 실제 생활에 블록체인이 꼭 필요한 분야에 적용이 되었을 때 의미를 부여할 수 있다고 생각한다.
ⅳ
그리고 블록체인은 결국 어느 산업 분야 또는 적용이 가능한 곳에 사용되었느냐에 따라 마법의 열쇠가 될 수도 있고, 불편한 시스템으로 전락할 수도 있어서, 블록체인은 ICT가 발전할수록 필요한 보안의 영역이라는 것은 틀림이 없다.
한편, 앞으로의 블록체인의 미래는 말이 앞서지 않고 실제 실물에 연동이 가능한 기술개발 및 dAPP(decentralized APPlication) 개발이 중요하다. 누구나 편리하게 쓸 수 있는 블록체인 그리고 사용이 편하게 녹아 들어갈 수 있도록 연구하여 만들어지는 생태계가 아니고, 보이지 않는 손에 의해 움직이는 그러한 생태계를 만들어야만 한다. 이제 이러한 생태계를 이루고 참여 공유 개방을 이루어서 꼭 필요한 요소에 적용되는 서비스가 절실히 필요하다.
필자들은 교육 분야에 종사하고 있어서 학생들과 직장인들을 대상으로 많은 교육을 하였으며, 향후의 블록체인은 보안의 영역이기 때문에 사용하지 않아도 사용되는 것처럼 모르게 작동하는 매커니즘이 나와야 한다고 생각한다.
그리고 블록체인을 사용하여 금융, 부동산, 헬스케어, 스마트그리드, 에너지, 물류, 통관, 의료, 세무, 농수산물 이력 등 다양한 사업 분야에 적용하기 위한 노력이 필요하며, 블록체인은 사용하기에 따라 마법의 열쇠가 될 수 있기 때문이다.
한편, 구글에서도 이세돌 9단을 이긴... 알파고를 논문으로 발표 하였는데 익명의 사토시 나카모토도 비트코인과 블록체인을 논문으로 발표하였다.
다른 업계와는 다르게 컴퓨터 분야(IT 분야)에서는 기업 혹은 개인이 완성한 프로젝트의 결과물을 논문으로 발표하는 경우가 다수 있었기에 본 저서에서는 학부생에게는 기본 내용에 대한 이해 그리고 대학원생들에게는 논문을 작성하는 기초를 배양할 수 있도록 구성하였다.
저자 김성규·허준호
김성규(金聖圭) [저]
중부대학교 소프트웨어공학부 정보보호학과 조교수이다. 블록체인 관련 국제학술발표대회우수논문상 4회 수상했다.
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