# 블록 체인은 어떻게 작동합니까?

비트 코인 블록 체인의 작동 원리

스프레드 시트 비유

블록 체인을 스프레드 시트로 상상해보십시오. 모든 사람은 각 개별 셀 내의 데이터에 액세스 할 수 있으며 개인용 컴퓨터에 사본을 저장합니다. 스프레드 시트 내의 데이터는 여러 사람이 공유합니다. 그러나 아무도 개별 셀을 변경하거나 기존 정보를 변경할 수 없습니다. 블록 체인 세계에서 우리는 이것을 “불변”이라고 부릅니다. 시간이 지남에 따라 무언가를 변경하거나 수정할 수 없습니다.. 

이제 스프레드 시트에 새 셀을 추가하고 싶다고 가정 해보십시오. 이를 위해서는 스프레드 시트 데이터에 액세스 할 수있는 구성원의 승인이 필요합니다. 대부분의 스프레드 시트 소유자가 새 셀을 승인하면 데이터가 기본 스프레드 시트에 추가됩니다.. 

Bitcoin으로 돌아 가기

제쳐두고, 전체 블록 체인을 지칭하기 위해 대문자 B와 함께“Bitcoin”을 사용하고 비트 코인 네트워크의 암호 화폐를 지칭하기 위해 소문자 b와 함께“bitcoin”을 사용하는 것을 볼 수 있습니다.. 

다음으로 위의 개념을 적용하여 비트 코인 블록 체인의 작동 방식을 더 자세히 이해하겠습니다. Alice가 하나의 비트 코인을 Bob에게 거래하면 해당 거래는 비트 코인 블록 체인 원장에 기록됩니다. 원장을 보면 거래가 발생했을 때 얼마나 많은 비트 코인이 교환되었는지, 그리고 거래를주고받은 Alice와 Bob의 해당 비트 코인 주소가 표시됩니다.. 

비트 코인 채굴 자

거래가 이루어지면 광부라는 사람들이이를 확인해야합니다. Alice와 Bob과의 트랜잭션과 같은 트랜잭션이 발생하면 동일한 시간 프레임에 발생한 다른 트랜잭션과 함께 수학적으로 보호 된 “블록”으로 그룹화됩니다. 그런 다음 광부는 놀라운 컴퓨팅 능력을 갖춘 컴퓨터를 사용하여 블록을 수학적으로 해결합니다. 블록을 해결하고 거래를 검증하는 첫 번째 채굴자는 비트 코인으로 보상을받습니다. 이것이 비트 코인을 생성 할 수있는 유일한 방법입니다. 마지막으로, 각 블록은 이전에 확인 된 블록에 연결되어 블록 체인을 생성하므로 블록 체인이라는 이름이 지정됩니다.. 

블록 체인에 대해 이해해야 할 또 한 가지 사항은 불변이라는 것입니다. 즉, 데이터가 블록에 추가되면 절대로 변경 될 수 없다는 것입니다. 실제 애플리케이션에서 Alice가 비트 코인을 거래하고 거래가 확인되면 다시 가져 오거나 거래를 취소 할 수 없습니다. 그것은 사라 졌어요. 그러나 이는 신용 카드 거래를 처리하는 개인과 기업에 도움이된다는 점에 유의할 필요가 있습니다. 신용 카드를 사용하는 악의적 인 개인이 항목을 구매 한 다음 거래를 취소 할 수 있으며 개인이나 사업체는 수익 손실을 입을 수 있습니다..   

합의 알고리즘 

Alice가 자신의 비트 코인을 Bob에게 거래 할 때 트랜잭션은 블록으로 표시되며 블록 체인 네트워크에 브로드 캐스트되어야합니다. 블록 체인 네트워크는 정보를 전송하기 위해 트랜잭션을 검증하고 중계하는 네트워크의 노드 또는 참여자로 구성됩니다..  

모든 노드는 자발적으로 운영되며 블록 체인에서 올바른 거래를 확인하는 데 사용됩니다. 노드는 커뮤니티에서 동의 한 규칙 인 합의 규칙을 따릅니다. 합의 규칙을 변경하려면 커뮤니티의 95 %가 승인을 받아야하므로 한 그룹이 비트 코인 소프트웨어를 변경하기가 매우 어렵습니다. 다른 합의 알고리즘은 소프트웨어 프로토콜을 변경하기 위해 더 낮은 비율을 요구합니다. 노드는 블록 트랜잭션 및 유효성 검사를 다른 노드에 중계하여 네트워크가 계속 업데이트되도록합니다. 노드는 비트 코인을 채굴하지 않습니다. 그러나 모든 채굴자는 일반적으로 전체 노드를 실행하여 비트 코인 거래를 효과적으로 검증하고 중계합니다. 채굴 자와 비 채굴 자 모두 운영 노드별로 검증 및 중계를 수행하므로 모두 합의 프로세스에 참여합니다.. 

비트 코인 채굴 

비트 코인 채굴자는 합법적 인 거래를 확인하고 작업에 대한 보상으로 새로운 비트 코인을 생성합니다.. 

채굴자가 암호화 (수학적) 퍼즐을 풀면 트랜잭션이 확인 된 것으로 간주됩니다. 비트 코인은 단일 개체 또는 그룹의 사이버 공격을 방지하기위한 광범위한 목표를 가진 작업 증명이라는 프로토콜을 사용합니다. 보다 구체적으로 Bitcoin은 Secure Hash Algorithm 256 비트 (SHA-256)를 사용합니다. 컴퓨터 칩은 SHA-256 알고리즘을 실행하여 “해시”라고하는 출력을 생성 할 수 있습니다. 여러 해시를 만드는 과정 인 해싱은 최종 답변이 알려진 예상 해시 값인 수학적 문제를 해결하는 데 사용됩니다.. 


단순화 된 예 

  • 문제를 해결하려면 해시 값이 세 개의 0으로 시작해야합니다. “000”
  • 그런 다음 입력은 “솔루션”과 일치하는 모든 숫자를 변경합니다. 
  • 처음 세 자리에 “000”이있는 값을 찾으려면 6,518 번 시도해야합니다.. 

솔루션 1 ——— 088djldkh2h5h3kjhk24gd5h2h5h3kjhk24gd5kh2h5h

솔루션 2 ——— 73485jfljroi5635h3kjhk24gd5we94ee356h2hkh2h5h

솔루션 3 ——— d89sdf8sge9nxc894opl8qjroi5635h3kjhk24gd5we94

……

솔루션 6517 ——— 088djldkh2h5h3kjhk24gdjroi5635h3kjhk24gd5we

솔루션 6518 ——— 00088djldkh2h5h3kjhk24gdjhk24gd5h2hk24g4f4

“Solution 6518″의 입력이 주어지면 모든 채굴자는 이것이 처음 세 자리에 세 개의 0이있는 해시를 생성하는지 확인할 수 있습니다. 이 문제를 해결 한 첫 번째 채굴자는 네트워크에 답을 알리고 비트 코인으로 보상을받습니다. 그런 다음 블록은 검증 된 것으로 간주되고 블록 체인에 추가됩니다. 이 퍼즐은 실제 퍼즐이 아니라 비트 코인 채굴자가 풀어야하는 퍼즐 유형을 나타냅니다.. 

확인 난이도

표준 비트 코인 블록은 퍼즐을 풀기 위해 수백만 개의 해시가 필요합니다. 비트 코인 블록 체인에서 퍼즐의 복잡성은 평균 블록 확인 시간이 10 분 소요되도록 2,016 블록마다 변경됩니다. 따라서 지속적으로 확인이 10 분 이상 걸리면 문제 해결이 더 쉬워 질 수 있습니다. 일반적으로 문제는 해결하기가 더 어려워 지므로 블록을 확인하는 데 비용이 많이 들고 시간이 많이 걸립니다.. 

처음에 비트 코인은 소비자 용 컴퓨팅 칩을 사용하여 채굴 할 수있었습니다. 그러나 이러한 난이도 증가로 인해 비트 코인 채굴에는 현재 엄청난 해싱 파워가 필요하며 업계에서는 ASIC (application-specific integrated circuit) 칩을 사용합니다. ASIC는 범용 기능이 아닌 비트 코인 채굴을 위해 특별히 맞춤화되었습니다. 이 칩은 또한 엄청나게 비싸서 비트 코인 채굴 활동에서 가장 많은 부분을 차지하는 채굴 자 그룹 또는 채굴 자 풀이 선택되었습니다.. 

블록 별 차단

또 다른 중요한 측면은 각 블록이 부모 또는 이전 블록에서 해결 된 해시를 포함한다는 것입니다. 각각의 새 블록에는 상위 블록의 해시가 필요하므로 시간 순서대로 블록 순서가 지정됩니다. 예를 들어, 31 번 블록에는 30 번 블록의 해시가 필요합니다. 31 번 블록은 30 번 블록이 확인되고 블록 체인에 추가 될 때까지 존재할 수 없습니다. 이렇게하면 각 블록이 일반적으로 “제네시스 블록”이라고하는 첫 번째 블록까지 다시 연결됩니다. 단일 블록을 변경하려면 모든 이전 블록을 동시에 변경해야합니다. 마지막으로, 각 블록은 변경 불가능합니다. 즉, 트랜잭션이 발생하면 되돌릴 수 없습니다. 이것은 한 번 추가 된 블록 체인 내의 블록이 변경 될 수 없도록합니다.. 

공급

비트 코인의 공급은 2,140 만 비트 코인으로 제한되며, 이는 2140 년경에 발생하는 것으로 추정됩니다. 채굴 자에게 보상되는 비트 코인의 양은 210,000 블록마다 절반으로 줄어 듭니다. 따라서 보상은 2 백만 번째 비트 코인이 생성 될 때까지 계속 분할되며,이 시점에서 채굴자는 거래 수수료 만 받게됩니다.. 

광부들이 속이지 않는 이유? 

비트 코인은 암호화, 컴퓨터 과학, 경제 및 기타 다양한 분야에 깊이 뿌리를두고 있습니다. 그 중 하나는 게임 이론으로, 수학적 모델을 사용하여 개별적인 선택이나 상황이 주어 졌을 때 합리적인 플레이어가 어떻게 반응할지 예측합니다. 비트 코인은 게임 이론 개념을 활용하여 광부와 사용자의 원하는 행동을 장려합니다.

이더 리움과 비트 코인의 차이점

Joe Lubin이 설명하는 블록 체인

이더 리움과 비트 코인의 차이점

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이더 리움 블록 체인의 작동 원리

이더 리움 블록 체인은 비트 코인 블록 체인과 유사하게 작동하지만 몇 가지 중요한 차이점이 있습니다.. 

계정 : 지갑 주소

이더 리움 계정에는 두 가지 유형이 있습니다.

  • 계약 계정
  • 외부 소유 계정 (EOA)

외부 소유 계정은 비트 코인 주소와 유사하며 개인 키로 제어됩니다. 이더 리움 계정에는 사용자가 이더를 전송하기 위해 상호 작용할 수있는 공용 및 개인 주소가 모두 있습니다. 스마트 계약과 통신하는 데 사용되는 계약 계정은 계약 코드에 의해 제어되며 EOA를 통해 활성화됩니다. 네트워크 스팸과 같은 악의적 인 공격을 방지하기 위해 네트워크 (계약 계정 및 EOA)의 모든 트랜잭션에 이더가 필요합니다.. 

업무

이더 리움 네트워크는 사용자가 블록 체인을 사용할 때 거래 수수료를 지불하도록 요구합니다. 이것은 쓸모없는 트랜잭션의 과부하로 네트워크에 스팸을 보내는 사용자와 같은 경박하거나 악의적 인 계산 작업으로부터 Ethereum 블록 체인을 보호합니다. 거래가 복잡할수록 (코드 줄이 많을수록) 수수료가 더 비쌉니다. 이러한 수수료는 에테르 (ETH)로 지불되며 “가스 가격”이라고합니다. 

이더 리움 네트워크

이더 리움은 비트 코인과 마찬가지로 블록 체인에서 올바른 거래를 확인하기 위해 자발적으로 운영되는 노드를 활용합니다. 노드는 다음과 같은 정보를 보유합니다. 

  • 전체 이더 리움 거래 내역
  • 스마트 계약 상태에 대한 최신 정보
  • 계정 잔액
  • 그리고 훨씬 더

두 가지 유형의 노드가 있습니다.

  • 풀 노드 제네시스 블록 (첫 번째 블록)에서 현재 블록까지 전체 체인을 다운로드하여 블록 체인을 동기화합니다.. 
  • 라이트 노드 전체 체인을 다운로드하지는 않지만 여전히 효과적으로 거래를 확인할 수 있습니다.. 

노드는 이더 리움 블록 체인을 채굴하지 않습니다. 그러나 모든 채굴자는 일반적으로 전체 노드를 실행하여 이더 리움 트랜잭션을 효과적으로 검증하고 중계합니다. 채굴 자와 비 채굴 자 모두 운영 노드별로 검증 및 중계를 수행하므로 모두 합의 프로세스에 참여합니다.. 

이더 리움 가상 머신

이러한 프로그래밍 가능한 애플리케이션의 기반에는 스마트 계약을위한 실행 가능하고 신뢰할 수없는 환경 인 Ethereum Virtual Machine (EVM)이 있습니다. EVM은 Alice에서 Bob에게 돈을 보내는 것과 같이 개발자가 처음 프로그래밍 한 규칙에 따라 계약을 실행합니다. 네트워크는 프로그램 실행을 처리하는 수천 대의 컴퓨터로 구성됩니다. 따라서 Ethereum 네트워크의 각 노드는 실제로 EVM을 실행하고 결과적으로 각 노드는 동일한 코드를 실행합니다. EVM은 바이트 코드 언어를 통해 이러한 프로그램을 실행할 수 있습니다. 그러나 개발자는 이더 리움 프로그래밍 언어 인 Solidity를 사용하여 스마트 계약 및 기타 고급 애플리케이션을 작성할 수도 있습니다.. 

이더 리움 채굴은 어떻게 작동합니까??

이더 리움 채굴자는 합법적 인 거래를 확인하고 작업에 대한 보상으로 새로운 이더를 생성합니다.. 

채굴자가 암호화 (수학적) 퍼즐을 풀면 트랜잭션이 검증 된 것으로 간주됩니다. 비트 코인과 유사하게 이더 리움은 작업 증명 (PoW) 프로토콜을 사용하는데, 이는 단일 엔티티 또는 그룹의 사이버 공격을 방지하는 광범위한 목표를 가지고 있습니다. 비트 코인 채굴과 이더 리움 채굴의 주목할만한 차이점은 블록 확인 시간입니다. 비트 코인 블록 확인에는 평균 10 분이 걸리지 만 이더 리움 블록은 약 14 초 안에 확인됩니다. 그리고 비트 코인과 마찬가지로 알고리즘은 평균 블록 시간이 14 초가되도록 암호화 문제의 난이도를 자동으로 조정합니다.. 

비트 코인을 사용하면 채굴 자들은 종종 동일한 블록을 채굴하기 위해 작업하며 때로는 해당 블록이 매우 유사한 시간에 확인됩니다.이 경우 첫 번째 블록은 보상이고 기존 체인에 추가되고 두 ​​번째 확인 된 블록은 “고아”라고합니다. 

비트 코인에서 고아 블록은 대부분 쓸모없고 메인 체인의 일부가 아닙니다. 이더 리움은 GHOST (Greedy Heaviest Observed Subtree) 프로토콜이라는 유사한 개념을 사용하여 작동합니다. 이는 본질적으로 가장 많은 계산이 수행 된 체인 (반드시 가장 긴 것은 아님)이 주요 이더 리움 블록 체인임을 의미합니다.. 

이더 리움의 빠른 블록 시간은 이더 리움 블록 체인에서 “삼촌”이라고하는 고아 블록의 수를 증가시킵니다. 가장 큰 차이점은 이더 리움은 첫 번째 확인 된 블록에만 보상하는 비트 코인과 달리 채굴 삼촌에게 인센티브를 제공하고 보상을 제공한다는 것입니다..

마이닝 삼촌은 두 가지 중요한 이점을 제공합니다

  • 개별 채굴자가 고아 블록을 채굴하도록 인센티브를 제공하여 중앙 집중화를 줄입니다. 이는 여전히 보상을받을 수 있기 때문에 대규모 채굴 풀의 일부가 될 필요가 없음을 의미합니다.. 
  • 삼촌을 포함한 모든 블록이 동일한 채굴 프로토콜을 따라야하기 때문에 체인의 보안이 강화되어 주 (가장 무거운) 체인의 작업량이 증가합니다.. 

지분 증명

이더 리움 네트워크는 현재 작업 증명 알고리즘을 사용하고 있으며 Casper라는 지분 증명 알고리즘을 사용하도록 전환 할 것입니다.. 

지분 증명 (PoS)은 각 채굴자가 네이티브 통화 (이 경우 이더)의 지분을 소유하도록 요구하는 합의 알고리즘입니다. 모든 PoS 프로토콜이 동일하지는 않지만 기본 개념과 관련하여 유사하다는 점은 주목할 가치가 있습니다. 비트 코인과 같은 작업 증명 (PoW) 프로토콜은 개별 비트 코인으로 채굴 노력 (검증)을 보상합니다. Proof of Stake Casper 알고리즘은 현명한 계약으로, 채굴 자 (현재 “검증 자”라고 함)는 Casper 계약에 예금 또는 “지분”을 보내야합니다. 검증 인 또는 스테이 커는 이제 차례대로 다음 블록에서 제안하고 투표하며, 각 블록은 각 블록에 한 표씩 투표합니다. 투표는 또한 지분의 양에 따라 가중치가 부여되므로 100 ETH를 스테이크하는 검증 인은 40 ETH를 스테이크하는 검증 인보다 더 의미있는 투표를 할 것입니다. 이러한 검증 인이 Casper 프로토콜이 유효하지 않다고 간주하는 것을 생성하면 검증 인은 지분을 상실하여 검증 인이 합의를 따르도록 장려합니다.. 

에테르 란??

이더 리움 블록 체인에 고유 한 암호화 폐인 이더를 사고 싶다고 가정 해 보겠습니다. 이를 수행하는 가장 간단한 방법은 Coinbase 또는 Kraken과 같이 널리 사용되는 많은 암호 화폐 거래소 중 하나에 계정을 설정하는 것입니다. 이러한 거래소를 통해 이더 리움 지갑을 설정할 수 있으므로 이더를 보내고받을 수있는 블록 체인 지갑을 가진 다른 사람으로부터 이더를 사고 팔고 보내고받을 수 있습니다..

이더를 구매하면 거래가 이더 리움 블록 체인 블록의 일부가됩니다. 이 블록에는 이더 리움 프로토콜을 실행하는 모든 사람이 전 세계 어디서든 발생한 가장 최근의 이더 리움 거래 기록이 포함되어 있습니다. 또한 이더 리움 블록 체인에서 가장 최근에 검증 된 블록의 암호화 해시 (수학적 알고리즘) 기록을 포함합니다..

거래 기록이있는이 블록은 이더 리움 네트워크를 실행하는 많은 컴퓨터 중 하나가 해당 블록에 연결된 고유 해시와 일치하는 암호화 해시를 해결하거나 발견 할 때까지 이더 리움 블록 체인의 일부가되지 않습니다. 이 해결 과정을 일반적으로 “채굴”이라고합니다. 해시가 해결되거나 발견되면 거래 기록이있는 블록이 모든 컴퓨터에 의해 유지되는 블록 체인 끝에 즉시 추가되고 거래는 이더 리움 블록 체인의 영구 기록의 일부가됩니다..

“이더”와 “이더 리움”은 종종 이더 리움 블록 체인에서 작동하는 암호 화폐를 지칭하기 위해 같은 의미로 사용된다는 점에 주목할 가치가 있습니다. 이더는 이더 리움 블록 체인 플랫폼에서 사용되는 암호 화폐 토큰의 용어이기 때문에 기술적으로 정확하지 않습니다. 이 관계를 컴퓨터 소프트웨어의 관점에서 표현한다면 이더 리움은 운영 체제가되고 이더는 애플리케이션이 될 것입니다. 컴퓨터가 아닌 소프트웨어 비유에서 Ethereum은 차량과 비슷하지만 에테르는 기계에 동력을 공급하고 기계가 효율적으로 작동 할 수 있도록하는 연료 역할을합니다..

블록 체인 기술에 대해 더 알아보기

  • 지식 기반 이더 리움이란??
  • 산업별 엔터프라이즈 EthereumBlockchain 사용 사례 및 응용 프로그램
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Mike Owergreen Administrator
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