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이번 포스트에서는 블록체인의 작동 원리에 대해 알아보겠습니다. 블록체인은 말 그대로 블록들이 체인처럼 연결되어 있습니다. 각 블록은 어떤 정보를 담고 있고, 어떻게 서로 연결되는지 알아보겠습니다.
블록의 구성 요소
블록은 크게 두 부분으로 나눌 수 있습니다. 바로 블록 헤더와 블록 바디입니다.
블록 헤더
블록 헤더는 블록의 식별자나 생성 시간, 이전 블록의 해시값, 난이도 등의 정보를 담고 있습니다. 블록 헤더는 블록의 고유성과 연결성을 보장하는 역할을 합니다.
블록 바디
블록 바디는 블록에 포함된 트랜잭션들의 목록을 담고 있습니다. 트랜잭션은 블록체인에서 데이터를 교환하는 단위로, 예를 들어 비트코인에서는 송금이나 수신 같은 거래 내역을 의미합니다.
비트코인의 예시로 블록의 구성 요소를 살펴보겠습니다.
블록의 해시값과 블록 식별자
블록은 각각의 고유한 해시값을 가지고 있습니다. 해시값이란 무엇일까요?
해시값은 어떤 데이터를 입력받아서, 고정된 길이의 문자열로 변환하는 함수의 결과값입니다. 예를 들어, “Hello”라는 데이터를 해시 함수에 넣으면, “185F8DB32271FE25F561A6FC938B2E264306EC304EDA518007D1764826381969″라는 해시값이 나옵니다.
이 해시값은 다음과 같은 특징을 가집니다.
일방향성
해시값은 원래의 데이터로 되돌릴 수 없습니다. 즉, 해시값만 보고서는 어떤 데이터가 입력되었는지 알 수 없습니다.
- **예시를 한번 볼까요? (망고주스)**🥭 ➡️ 🍹망고를 갈아 망고주스를 만들 수는 있지만, 망고 주스는 다시 망고로 돌릴 수 없습니다.
고유성
같은 데이터는 항상 같은 해시값을 가지고, 다른 데이터는 항상 다른 해시값을 가집니다. 즉, 해시값은 데이터의 고유한 지문과 같습니다.
- **이미지 추가(지문)
민감성:
데이터가 조금이라도 바뀌면, 해시값도 완전히 달라집니다. 즉, 해시값은 데이터의 변화에 매우 민감하게 반응합니다.
- 예시를 한번 볼까요? ‘Hello’에서 ‘l’하나를 뺀 ‘Helo’를 해시하면, Hello의 해시값과는 전혀 다른 값이 나오는 것을 확인할 수 있습니다. 이처럼 입력값이 조금만 변하더라도 해시값은 전혀 다르게 뒤바뀌는 것을 알 수 있습니다.
블록의 해시값은 블록 헤더의 모든 정보를 해시 함수에 넣어서 만듭니다. 예를 들어, 블록 헤더가 “1234567890ABCDEF”라면, 이를 해시 함수에 넣으면 “C7F18FE8FCBED6396741E58AD259B5CB8E84D5F91A0C79BCFEEF511F9C72B884″라는 해시값이 나옵니다. 이 해시값은 해당 블록의 데이터를 유일하게 식별하는 값입니다.
블록 해시값은 왜 필요한걸까요?
블록내 데이터에 대한 정보를 검증하기 위해 필요합니다. 블록 해시값은 이전 블록의 해시값이 포함된 현재 블록의 헤더 데이터를 통해 도출됩니다. 즉, 블록 내의 데이터가 변경되면 해당 블록의 해시값도 변경되어 이전 블록과의 연결성이 깨지게 됩니다. 이를 통해 블록체인은 데이터의 무결성과 신뢰성을 유지하면서 중앙 집중화된 시스템과는 다른 보안 메커니즘을 제공합니다.
이번 시간에는 블록의 구조와 해시값에 대해 알아보았습니다. 블록은 블록 헤더와 블록 바디로 구성되어 있으며, 블록 헤더의 정보를 해시 함수에 넣어서 블록의 고유한 식별자인 해시값을 만듭니다. 이 해시값은 블록의 고유성과 불변성을 보장하는 역할을 합니다.
다음 포스트에서는 블록이 어떻게 체인으로 연결되는지, 그리고 이것이 블록체인의 불변성과 보안성에 어떻게 기여하는지 알아보겠습니다.
요약
이번 포스트의 핵심 내용을 요약하면 다음과 같습니다.
- 블록은 블록 헤더와 블록 바디로 구성되어 있습니다.
- 블록 헤더는 블록의 식별자나 생성 시간, 이전 블록의 해시값, 난이도 등의 정보를 담고 있습니다.
- 블록 바디는 블록에 포함된 트랜잭션들의 목록을 담고 있습니다.
- 블록의 해시값은 블록 헤더의 모든 정보를 해시 함수에 넣어서 만듭니다.
- 블록의 해시값은 블록의 고유한 식별자로 사용되며, 블록의 고유성과 불변성을 보장합니다.
복습 !
이번 포스트를 읽고 나서, 다음과 같은 질문에 답해보세요.
- 블록 헤더에는 어떤 정보가 들어있나요?
- 블록의 해시값은 어떻게 만들어지나요?
- 블록의 해시값은 블록의 어떤 특성을 보장해주나요?
