미래 중심화와 탈중심화라는 극단적인 두 영역 사이에 새로운 영역이 존재할 것이고, 다양한 종류의 블록체인 시스템이 상이한 비중심화 정도를 지니고 있어 다양한 영역의 수요를 만족시킬 수 있을 것이다. 블록체인 기술의 긍정적인 부분을 잘 살려 실물경제의 발전을 위해 서비스를 제공해야 한다. 핵심적이고 관건적인 기술 개발에 공을 들여야 하며 사람들의 통제에서 벗어날 수 있어야 하고 또한 블록체인 기술 시장과 생태 환경의 건전한 발전을 촉진해야 한다.

▲ © 중국신문주간 한국어판

[글/ 야오첸(姚前)중국인민은행 디지털화폐연구소장] 블록체인 기술은 현재 금융 과학기술 분야에서 광범위하게 논의되고 있으며 최근 이 기술에 대한 관심과 연구가 폭발적으로 성장하고 있다.

일부 학자들은 블록체인은 대형 컴퓨터, 노트북, 인터넷, 모바일 웹사이트에 이어 패러다임을 바꿔놓는 다섯 번째 혁신기술이라고 평가하고 있다. 블록체인은 인터넷처럼 인간 사회의 활동 형태를 완전히 바꿔놓을 것이고 현재의 정보 네트워크에서 가치 있는 인터넷으로 바뀌는 매개체이다.

우세와 부족

블록체인 기술은 2008년부터 소개되기 시작했다. 작은 의미에서의 블록체인 기술은 시간 순서 별로 데이터 블록을 체인의 방식으로 특정한 구조를 만들고 비밀번호 수정 불가 및 위조 불가의 탈중심화 공유 장부를 보장하고 이를 통해 간단하면서도 연관되며 체계적으로 검증할 수 있는 데이터를 저장한다. 넓은 의미에서의 블록체인 기술은 암호화 기술을 이용해 데이터를 인증하고 저장하고 분포식 공유 계산법으로 데이터를 추가하고 갱신하며 블록체인에 응용하고 있는 코드 즉 스마트 계약을 적용하여 업무 논리의 자동적인 이행을 위한 새로운 다중심화 기본 구상과 성과 분산 컴퓨팅의 원리를 적용한다.

블록체인 기술은 비트코인을 대표로 하는 디지털 보안 통화 체계의 핵심 기술이다. 블록체인 기술의 핵심 우세는 전통적인 중심화 구조가 아니라 암호화 클라우딩, 공감 메커니즘, 타임 스탬프 등의 기술적 수단을 통해 분포식 시스템 중에 특정한 신용중심에 의존하지 않는 점 대 점의 교역, 조절과 협업을 이루며 이를 통해 중심화 구조에 보편적으로 존재하는 데이터 보안, 협력 효율, 리스크 통제 등을 피할 수 있다.

전통 기술과 비교해 볼 때, 블록체인은 네 가지 방면의 장점을 가지고 있다.

하나는 수정하기 어려워 더욱 안전하다는 점이다. 전통 정보 시스템의 안전 방안에는 보안이 층층으로 방어된 접근 제어에 의존했다. 블록체인 기술을 통해 교역을 기록한 데이터베이스는 누구든 방문할 수 있었다. 하지만 정교한 디자인과 비밀번호학 및 인식 일치의 메커니즘을 지닌 블록체인의 데이터 기록방식은 특정한 데이터가 변경을 필요로 하는 모든 후속 데이터 기록을 변경하며 상당히 어려운 작업이다. 이렇게 되면 한 개의 데이터베이스는 시중 가치가 천억 달러에 달하는 비트코인을 확보하고, 글로벌 해커의 공격에도 안정적으로 작동할 수 있다는 것을 증명할 수 있다.

둘째는 이기종 멀티 코어로 되어 있어 신뢰성이 강하다. 블록체인의다양한 시스템 참여 측은 모두 활용도가 다양한 멀티 노드이고 태생적인 멀티 시스템이다. 만약 어떤 접점에 인터넷 문제, 하드웨어 오작동, 소프트웨어 오류, 해킹 등 문제가 발생한다고 해도 시스템과 기타 참여자의 노드에 영향을 끼치지 않는다. 블록체인 기술의 접점은 점 대 점을 통한 통신 협의를 통해 이루어지며 통신 프로토콜이 일치한 경우, 서로 다른 노드에 대해 상이한 개발자들이 서로 다른 프로그래밍 언어를 사용하고 다른 버전의 전체 노드를 사용해 교환한다. 이로 인해 구성된 소프트웨어 이기종 환경은 어떤 버전의 소프트웨어가 차질을 빚더라도 블록체인의전체 네트워크가 영향을 받지 않을 수 있으며 이는 신뢰하고 사용할 수 있는 토대로 볼 수 있다.

세 번째로 지능적인 계약을 갖춰 자동으로 시행할 수 있다는 점이다. 스마트 계약은 투명하고 실행 가능하며 자동 실행, 강제 이행의 장점이 있다. 그럼에도 불구하고 1993년에 제기된 닉자보(Nick Szabo)의 주장은 스마트 계약에 대해 줄곧 이념적 차원에 머물러 있었다. 오랜 시간 신뢰 코드가 작동하는 환경이 없었던 탓에 자동적으로 강제 집행이 이뤄지지 않았기 때문이다. 블록체인은처음으로 스마트 계약 아이디어가 현실화된 케이스이다.

네 번째는 인터넷 환경이 직접적으로 메커니즘에 연결되어 있어 투명하다는 점이다. 블록체인은 전통적인 방식과 달리 대등한 방식으로 참여자를 연결시켜 참여 측이 공동으로 한 시스템을 운영하고 직책을 분명히 하여 제삼자에게 권리를 넘겨줄 필요가 없게 되었는데 이는 여러 측이 효율적으로 합작하는데 유리하다. 신뢰할 수 있는 기술로서 블록체인은 원가가 낮은 고효율의 새로운 협업 모델이 될 수 있고 보다 큰 폭의 협력 체계를 형성하고 저렴한 비용을 들여 새로운 시너지를 창출할 수 있을 것이다.

블록체인은 이런 장점이 있어 비트코인의 설계 목표에 잘 도달할 수 있고 비트코인 시스템의 정상적인 운행을 뒷받침해 준다. 하지만 블록체인 기술은 초기에 주로 비트코인에 서비스를 제공해 주었기 때문에 어떤 면에서는 취약하거나 부족함이 있다.

성능과 확장성이 수요를 충족시키지 못하는 문제점이 있는 것은 물론이고 현재의 상황으로 볼 때 블록체인의성능 문제는 주로 물동량 및 저장 용량이 부족해 사회 전체의 지급 수요를 만족시킬 수 없다는 점이다. 또 비트코인은 시간이 흐를수록 쌓이는 거래 데이터가 늘어나고 있어 일반 PC 저장용량으로는 적지 않은 부담이 된다. 단순한 블록 크기를 높여 가며 물동량을 늘려 가는 것만으로는 얼마 못 가 몇 개의 대형 회사만 운영할 수 있는 시스템으로 바뀌게 되며 중심화에 어긋나는 설계 경향을 보이게 있다. 비트코인, 이더리움 등의 공유 체인 시스템에서 이 같은 갈등은 시스템 설계 시 직면하게 될 가장 큰 도전이다.

다음 데이터의 비밀과 접근 통제가 개선되어야 한다. 기존에는 참여자들 모두 완벽한 데이터 백업을 받을 수 있었고 모든 데이터는 참여 측에 투명하게 제공되었으며 참여자들이 특정 정보만을 얻을 수 없도록 했다. 비트코인은 교역 주소와 주소지 소유자의 신분을 차단한 것으로 익명의 효과를 거뒀다. 따라서 계좌 이체 기록을 남긴 발신자와 접속자의 주소를 볼 수 있지만 현실 세계에서 구체적인 어떤 사람에게도 접근할 수 없다. 비트코인에는 이런 해결 방안이 꽤 유용할 것이다. 하지만 블록체인의수요에는 더 많은 업무가 포함되어 있다. 예를 들면 실명 자산 등록, 스마트 계약을 통해 구체적인 대출 계약을 어떻게 맺을 것인지, 상세한 계약 정보를 어떻게 블록체인에 보관할 것인지, 실증 노드가 아직 구체적인 계약 정보를 모르는 상황에서 어떻게 계약을 이행해 나가야 하는지 등 문제가 존재한다. 이런 문제들은 전통 정보 시스템에는 존재하지 않는다.

세 번째로 통치시스템을 개선하여 완벽하게 해야 한다. 공유 체인은 ‘하드 분기(Hard bifurcations)’와 ‘소프트 분기(Soft bifurcation)’ 등 업그레이드 장치를 모색하지만 관찰해야 될 과제를 남기기도 했다. 공유 체인은 ‘정지’할 수도 있고 오류 회복도 어렵기 때문에 문제가 생기면 치명적이 될 수 있고 특히 안전에 허점이 생길 경우 더 위험하다.

실제로 탈중심화라는 제한 조건에 대한 완화를 통해 해결책을 찾을 수 있는 것들이 많다. 예를 들어 연맹 체인의 다중심 시스템에서는 시스템을 닫는 것을 통해 블록체인의 하층(底層)을 업그레이드하거나 긴급한 간섭, 데이터 리프트 등 필요할 경우 가용할 수 있는 수단을 사용하여 위험을 조절하는 데 도움을 받을 수 있다. 이런 수단들은 리스크를 관리하고 오류를 수정할 수 있으며 일반적인 코드 업그레이드를 할 수 있고 코드와 데이터를 분리하여 다층적인 스마트 계약 구조를 결합하여 제어 가능한 스마트 계약을 실현한다.

최근 인터넷의 급속한 발전 및 물리적인 세계의 깊이 있는 융합과 강력한 피드백은 현대 사회의 생산과 생활, 관리, 의사 결정 방식을 근본적으로 바꾸었다. 앞으로 중심화와 탈중심화라는 극단적인 영역 사이에 새로운 영역이 존재할 수 있고, 다양한 블록체인 시스템은 여러 가지 비중심화의 모습으로 다양한 영역의 특정 수요를 만족시킨다.

▲ © 3월 13일 슬로베니아 크란 시내 중심에서 비트코인 암호 조각상 제막식이 열렸다. 이 조형물은 슬로바키아의 비트스탬프(BitStamp) 및 과학기술회사 3fs가 공동 출자해 조성한 것이다. 사진/ 시각중국

관리 기구를 완벽하게 정비하다

사회에 대한 활성화와 깊이 있는 연구에 따라 다양한 응용방식이 발전되고 있으며 블록체인 기술의 한계에 대한 인식이 폭넓게 형성된 데다 이에 기반을 둔 블록체인의 부족점에 대해 여러 가지 해결 방안이 제기되고 있다. 이는 주로 공동으로 인식되고 있는 기제, 성능, 프라이버시, 안전, 관리와 크로스 체인 기술 등 방면에 집중되었다.

우선 주목할 점은 블록체인 합의 메커니즘이다. 합의 메커니즘은 어떤 진술에 대해 일치가 이뤄졌는지에 대한 과정이나 결과이다. 게임이론에서 모든 사람이 다 알고 있는 정보를 공유지식이라 하며 이는 공통된 지식의 한 측면만을 말한다. 공통된 지식은 다른 사람들이 알고 있는 정보를 누구나 다 알 것을 요구하며 사람들마다 다른 사람들도 알고 있다는 것을 다 알고 서로 인정한다. 안데르센의 동화 ‘임금님의 옷’을 예로 들면 어린 아이가 진실을 파헤치기 전에 모든 사람들이 임금이 벌거벗었다는 것을 알고 있었던 것과 같다. 그러나 이것은 공유 지식이지 공통의 지식이 아니다.

블록체인 기술은 정보 방송, 거래 서명, 투표 표결의 방식을 통해 교묘하게 공유 지식을 높은 가치의 공통 지식으로 전환할 수 있다. 이 가운데 노드 서명은 다른 사람들에게 ‘나’도 알고 있고 이 블록을 인정한다는 것을 알려주어 공감대를 형성해 공동 지식을 얻는 역할을 하게 됐다. 비트코인은 ‘최대 체인은 인터넷 전체의 효율적인 체인’이라는 공통의 지식을 지니고 있으며 광부(비트코인 채굴자를 말함)가 이성적인 경제인으로서 이 공동 지식을 사용해 높은 가치의 신념을 지지하고 다른 채굴자들의 책략을 맞추고 최종적으로 내시균형을 이룬다.

연구에 따르면 나카모토 사토시의 원래 논문 중 51%에 해당하는 안전 계산력 가설에는 문제가 있다. 이기적인 채굴 전략은 비트코인 이론의 안전도를 떨어뜨린다. 이기적인 ‘채굴’은 간단하게 말하면 발굴 후 발표하지 않고 계속 파헤치다가 두 번째 것을 다시 파낸 후 다시 발표하는 것이다. 두 번째 것을 파는 과정에서 다른 사람이 파낸 다른 조각들이 알려지면 바로 자신이 먼저 판 조각을 알려야 한다. 이론적으로 계산하면 광부 한 명이 3분의 1의 산력(算力)을 가지면 이기적인 채굴방식은 자신에게 유리할 수 있다. 따라서 파악된 산력의 크기에 따라 크고 작은 채굴자의 영향력이 다르기 때문에 새로운 계산 방식으로 균형을 유지해야 한다.

분포식 시스템의 합의 알고리즘에 대한 연구는 1980년대부터 시작되었으며 램포트(Lamport)가 제기한 팍스트, 그리고 이를 바탕으로 발전된 각종 BFT와 PBFT가 모두 이 유형에 속하며 그 핵심은 노드 투표를 통해 분포식 시스템의 일치를 이루는 것이다. 비트코인은 새로운 길을 개척하여 기술 이외에 경제적인 활력을 추가하여 합의 메커니즘으로 시스템 전체의 통일을 보장한다.

기존의 합의 메커니즘은 투표에 참여하는 노드 수량이 증가된 후 공감 효율이 대폭 떨어져 사용할 수 없을 지경에 이르는 문제점이 존재했다. 나카모토 사토시의 합의 메커니즘은 대량의 자원을 낭비하고 교역 확인 시간이 길다는 점이 문제이다.

코넬대와 매사추세츠 공과 대학(MIT)의 연구원들은 나카모토 사토시와 BFT의 컨센서스를 유기적으로 결합한 혼합 컨센서스를 제시하여 새로운 돌파구를 마련할 수 있다고 제기했다. 이는 두 가지 우세를 다 겸할 수 있고 각자의 결함을 피할 수 있는 방안이다. 현재 이 연구는 계속 진행 중이다.

기술 개선의 두 번째 방면은 프라이버시와 안전 방면에 대한 부분이다. 공유 체인에서는 교역 데이터, 주소, 신분 등 민감한 정보를 보호해야 하고, 동시에 회계 노드 검증 교역의 합법성을 보장해야 한다. 연맹 체인에 대해 프라이버시에 대한 보호 방안을 만드는 동시에 감시성/ 권한 추적을 고려해야 한다. 효율적인 영지식 증명, 약정, 증거에 대한 불가 구분 등의 비밀번호학의 원어와 방안을 통해 신원과 내용에 대한 비밀 보호가 이루어져야 한다.

링 시그너처, 단체시그너처 등 암호학 방면의 비밀 보호 메커니즘, 분급증서(分級證書) 메커니즘에 바탕을 둔 비밀 보호 체계도 채택할 수 있다. 효율적인 동일한 암호 보안 방안이나 다양한 안전 계산 방안을 통해 교역 내용의 프라이버시 보호를 이룰 수 있다. 이외에도 혼합 화폐 메커니즘으로 간단한 프라이버시 보호 방안을 얻을 수 있다.

이더리움이 본격 가동된 이후 여러 차례 안전 사고가 발생했는데 이 중 가장 큰 것은 다오(TheDAO)해킹 사건이었다. 다오는 프로그램 코드가 관리하는 자치 벤처 기금으로 총 1,200만 ETH를 모집했다. 해커는 다오스마트 계약의 보안 취약점을 이용해 계약 관리의 ETH에서 360만개의 ETH를 빼냈다. 결국 이더리움 재단은 분기로 이 문제를 풀어 나갈 수밖에 없었다. 그 이유는 커뮤니티의 분기 처리에 대한 방법에 이견이 있어 이번 사고가 발생한 후 ETH와 ETC두 종류의 이더리움블록체인이 나왔으며, 사유재산을 어떠한 이유로도 빼앗은 사람들에 대해 ETC에 남게 할 수 없다는 원칙을 지켜오고 있다.

다오사건은 두 가지 문제를 보여주었다. 하나는 스마트 계약, 특히 공유 체인에 의해 체결된 스마트 협약의 보안 문제가 매우 중요하고 구멍이 뚫리거나 오류가 발생하면 중심화 시스템처럼 폐쇄 시스템을 통해 집중 업그레이드의 방법으로 복원할 수 없다는 것이다. 스마트 계약은 직접적으로 자금을 관리하기에 구멍이 뚫리면 곧바로 경제적 손실을 초래하기 때문에 보다 안전한 조치가 필요하다. 현재 이 분야의 연구 이슈는 과거에 반도체 설계나 군사 관제 시스템에 응용했던 형식화 응용의 방식을 스마트 계약에 활용하여 수학증명의 방식으로 최대한 인위적인 오류를 피하는 것이다.

다오사건은 다른 방면의 문제도 노출시켰다. 현재의 블록체인으로는 완전한 관리 시스템이 결여되어 있고 커뮤니티가 큰 책략이 필요할 때 어떤 형태로 참여시켜 어떤 메커니즘으로 커뮤니티의 의견을 형성하고 최종적으로 블록체인에 전달할 수 있을지 하는 문제이다. 이 같은 결정은 상이한 기술에 대한 업그레이드 제안일 수도 있고 다오와 같은 돌발 사태가 발생하거나, 이 블록 체인에 대한 기본적인 규칙의 일부 조정이 될 수도 있다. 이 문제를 다스릴 규제가 부족하면 소프트 분기와 하드 분기로 해결할 수밖에 없으며 결론적으로 혼란과 분열을 초래하게 된다.

실물 경제에 서비스를 제공하다

블록체인 기술의 발전에 따라 현재 관리자들이 직면한 임무도 만만치 않다. 점차 선진화되고 있는 블록체인 기술은 상응한 법률 규제와 기술표준을 동시에 고려해야 하며 감독 관리 기능을 강화해 리스크를 막아야 한다.

블록체인은 미래의 금융 인프라가 될 수 있는 새로운 기술이며, 이를 심층적으로 연구하는 것은 중국 금융 과학기술 사업의 과제이다. 블록체인 기술은 장점도 있고 결함도 있으며 여전히 발전 과정 중에 있다. 현 단계에서는 블록체인이 진정한 의미에서 자리를 잡아야 하고 실질적인 업무를 수행할 수 있어야 하며 기술적인 측면에서도 사업 다각화를 도모할 필요가 있다.

올해 4월 전국 인터넷 정보화 실무회의에서 시진핑 총서기는 “핵심 기술은 국가의 기틀을 튼튼히 다져주는 무기이며 정보 영역의 핵심 기술 발전을 위해 지속적으로 노력하고 산업체계 건설을 틀어쥐고 기술 산업 정책 면에서 힘을 발휘해 기술 발전 규율에 따라 체계화 된 기술 배치를 해야 하며 우수한 기술 중 최고를 선택해 기술 혁신의 돌파를 이루어야 한다”라고 연설했다.

중국은 블록체인 응용에 실패를 경험했기 때문에 중국은행 이강(易綱)행장은 블록체인 기술의 긍정적인 부분을 잘 활용해 실물경제를 잘 살려야 한다고 말했다. 중국은 핵심적이고 관건적인 기술 개발에 공을 들여 남의 영역에 갇혀 있지 않으면서도 블록체인 기술 시장 전체와 생태 환경의 건전한 발전을 도모해야 한다.

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