세상 모든 체인을 연결하라…15살 된 블록체인 과제[미래기술25]

[이데일리 임유경 기자] 블록체인을 가리켜 ‘신뢰의 기술’이라 부릅니다. 중개인 없이도 서로 신뢰하지 않는 개인 간에 안전한 거래를 가능하게 해주는 기술이란 의미입니다.

블록체인은 최초의 가상자산(암호화폐)인 비트코인을 구현하기 위한 기반 기술로 고안됐습니다. 중앙에 있는 금융기관을 거치지 않아도 개인 간 금전 거래가 가능한 탈중앙화된 화폐 시스템을 구현하는 방법을 만들어낸 것이죠. 2008년 11월 1일 사토시 나카모토라는 익명의 인물이 발표한 논문 ‘비트코인: 개인 대 개인의 전자화폐 시스템’에서 블록체인 네트워크 구현 방법이 처음 소개됐습니다.

블록체인은 거래정보를 기록한 원장 데이터를 중앙 서버가 아닌 네트워크 참여자가 다 함께 관리하는 방식으로 중개인 없이도 거래의 신뢰를 담보합니다. 작동 방법을 좀 더 자세히 살펴보면 이렇습니다. A가 B에게 송금하겠다는 요청을 하면, 해당 거래 정보를 포함한 블록이 생성됩니다. 이 블록은 네트워크에 참여한 모든 사람에게 전파됩니다. 참여자들은 거래 정보의 유효성을 상호 검증하는데, 참여자 과반수의 데이터와 일치하면 검증이 완료됩니다. 이렇게 검증이 완료된 블록은 이전 블록에 일렬로 연결돼 체인을 이룹니다. 이로써 A가 B에게 한 송금 요청도 처리가 완료됩니다.

[이데일리 김정훈 기자]

네트워크에서 발생한 거래 내역은 모든 참여자 컴퓨터에 분산 저장되고, 거래 내역을 담은 블록이 서로 맞물려 연결돼 있기 때문에 한번 기록된 정보는 바꿀 수 없다는 게 특징입니다. 따라서 발생한 거래 사실을 부인하거나, 거래 내역을 변조하는 게 불가능합니다. 신뢰를 보장하는 중개인이 없어도 안전한 거래를 할 수 있게 된 것입니다.

일상 속 디지털혁신 가져온 블록체인

블록체인은 비트코인 탄생 과정에서 필요에 따라 만들어진 기술이지만, 다양한 분야에 응용되고 있습니다. 이에 블록체인 산업의 성장 잠재력도 높게 평가됩니다. 글로벌 시장조사업체 마켓앤마켓은 전 세계 블록체인 시장 규모를 2022년 약 74억달러(10조270억원)로 추산하면서, 2027년 말에는 940억달러(127조3700억원) 이상으로 성장할 것이라 내다봤습니다. 2022년부터 2027년까지 5년간 연평균성장률(CAGR)이 66.2%에 달할 것이란 예상입니다.

특히 중개인이 많아 비효율이 컸던 분야는 블록체인 기술을 도입해 거래 단계를 간소화하고 거래에 들어가는 시간과 비용을 줄일 수 있습니다. 해외 송금을 생각해 보면 중개인이 줄어들었을 때 이점이 분명히 보입니다. 송금인이 보낸 돈이 ‘송금 은행-국제 금융 결제망 스위프트(SWIFT)-수신 은행’을 거쳐 수신인에게 전달되는 게 지금의 해외 송금 구조입니다. 그 과정에서 각종 수수료가 발생하고 시간도 2~3일씩 걸리죠. 중개인 줄어들면 그만큼 더 저렴하고 빠른 해외 송금이 가능합니다.

블록체인 채택이 늘어나면서 일상생활 속 디지털전환도 가속화되는 중입니다. 지금까지 신뢰를 보장할 방법이 없어 디지털전환이 이뤄지지 못했던 분야가 많습니다. ‘모바일 신분증’이 대표적입니다.

실물 신분증은 정교한 홀로그램이 적용돼 위변조가 어렵지만, 모바일로 신분증을 만들면 위변조 위험이 커집니다. 그렇다고 정부 서버에 개인의 모바일 신분증을 저장해 놓고 사용한다면 편의점에서 주류를 구매하면서 신분증을 확인한 기록까지 서버에 남게 되니 프라이버시 침해 문제가 생길 수도 있습니다. 그동안 모바일 신분증이 도입되지 못한 이유입니다.

하지만 블록체인 기술을 활용한 신원인증방식인 ‘DID(분산ID)’는 신분증 위변조와 프라이버시 침해 걱정 없이 모바일 신분증 구현을 가능하게 합니다. 개인이 스마트폰 안에 신분증 정보를 보유하면서, 신분증의 진위 여부는 블록체인을 통해 검증하는 겁니다. 예컨대 편의점에서 주류를 구매하는 경우, 이용자는 모바일 신분증에서 자신이 ‘성인’이라는 정보를 제시하면 됩니다. 블록체인에는 실제 신분증 정보가 아닌 암호화된 해시(Hash)값만 등록돼 있어, 서비스 제공자(편의점주)는 이용자가 제출한 신분증의 해시 값이 블록체인에 등록된 것과 일치하는지만 확인하게 됩니다. 해시로 원본 정보를 유추하는 건 불가능하기 때문에 블록체인에 공개된 해시를 통해 개인정보가 유출될 위험은 없습니다. 정부는 2022년 7월 말부터 블록체인 DID를 적용한 모바일 운전면허증 발급을 시작했습니다. 주민등록증까지 모바일 발급을 확대한다고 하니, 더 많은 국민이 모바일 신분증의 편의를 누릴 수 있게 될 것으로 기대됩니다.

파편화된 블록체인, 상호운용을 높여라

블록체인이 등장한 지 15년이 흘렀지만, 극복해야 할 기술적 한계도 많습니다. 트랜잭션(거래 처리 단위)이 한번에 몰리면 네트워크 속도가 느려지고 ‘가스비’라고 부르는 트랜잭션 처리 수수료가 올라간다는 점이 큰 단점입니다.

비트코인의 초당 처리할 수 있는 트랜잭션 수(TPS)는 4.6건 수준이고, 그보다 진화한 이더리움은 10~20TPS를 기록하고 있습니다. ‘이더리움 킬러’를 자처하며 등장한 솔라나, 아발란체 등의 블록체인은 5000TPS까지 성능을 향상시켰지만, 글로벌 결제 네트워크 비자가 평균 2만4000TPS를 유지하는 것과 비교하면 블록체인의 성능 개선은 여전히 중요한 이슈라고 할 수 있습니다.

다양한 블록체인 네트워크가 등장하면서 상호운용성 확보도 새로운 과제로 부상하고 있습니다. 각각의 블록체인은 고유한 합의 메커니즘과 스마트컨트랙트 언어, 토큰 표준을 가지고 있습니다. 상호 간에 자산 및 정보 교환이 어려워, 각각의 블록체인이 고립된 채로 운영되고 있습니다. 이에 서로 다른 블록체인을 연결하고 더 큰 규모의 이용자 생태계를 구축하려는 움직임이 일어나고 있습니다. 일명 ‘크로스체인’을 구현하기 위한 기반 프로토콜인 코스모스, 폴카닷, 레이어제로 등이 주목받고 있습니다. 블록체인 시스템 도입이 증가함에 따라 상호운용 기술에 대한 요구도 커질 것으로 보입니다.