블록 체인의 불변성은 어떻게 달성됩니까?

블록 체인 기술의 불변성 개념은 네트워크 내에 저장된 데이터의 무결성과 보안을 보장하는 초석입니다. 불변성은 블록 체인에 기록 된 후 데이터를 변경, 삭제 또는 변경 할 수없는 것을 말합니다. 이 특성은 분산 시스템에서 신뢰와 투명성을 유지하는 데 중요합니다. 블록 체인의 불변성은 암호화 기술, 합의 메커니즘 및 네트워크 자체의 분산 특성의 조합을 통해 달성됩니다. 이러한 요소가 어떻게 협력하여 불변의 원장을 만드는지 더 깊이 파고합시다.

암호화 해싱

블록 체인의 불변성의 중심에는 암호화 해싱이 있습니다. 블록 체인의 각 블록에는 트랜잭션 목록, 타임 스탬프 및 해시 형태의 이전 블록에 대한 참조가 포함됩니다. 해시는 해시 함수에 의해 생성 된 고정 된 크기의 문자열로 입력을 취하고 고유 한 출력을 생성합니다. 블록 체인의 맥락에서, 블록의 해시는 이전 블록의 해시, 트랜잭션의 머클 루트, 타임 스탬프 및 Nonce를 포함하여 블록의 헤더를 해싱하여 생성됩니다.

• SHA-256과 같은 대부분의 블록 체인에 사용되는 해시 함수는 일방 통과로 설계되었으며, 이는 출력에서 ​​입력을 리버스 엔지니어링하기 위해 계산할 수 없음을 의미합니다.
• 블록 내에서 데이터를 변경하면 단일 문자조차도 완전히 다른 해시가 발생합니다. 이 특성은 일단 블록이 체인에 추가되면 모든 후속 블록의 해시를 재 계산해야하며, 이는 필요한 계산 전력으로 인해 실제로 불가능합니다.

합의 메커니즘

불변성을 달성하는 데있어 또 다른 핵심 요소는 블록 체인 네트워크가 사용하는 합의 메커니즘 입니다. 합의 메커니즘은 네트워크의 모든 참가자가 원장의 상태에 동의 할 수 있도록하는 프로토콜입니다. 대중적인 합의 메커니즘에는 작업 증명 (POW) 및 스테이크 증명 (POS)이 포함됩니다.

• Bitcoin에서 사용하는 작업 증명 (POW)은 광부에게 복잡한 수학 퍼즐을 해결하여 체인에 새로운 블록을 추가해야합니다. 광업으로 알려진이 과정은 자원 집약적이고 시간이 많이 걸리므로 악의적 인 행위자가 블록 체인을 변경하기가 매우 어렵습니다.
• 이더 리움 2.0에서 사용하는 스테이크 증명 (POS)은 보유한 동전 수를 기반으로 유효성 검사기를 선택하고 담보로 기꺼이 '스테이크'를 기꺼이합니다. 유효성 검사기는 새로운 블록을 생성하고 거래를 검증하기 위해 선택되며 블록 체인을 변경하려는 시도는 지분을 잃게됩니다.

분산 된 네트워크

블록 체인 네트워크의 분산 특성은 또한 불변성을 유지하는 데 중요한 역할을합니다. 단일 엔터티가 데이터를 제어하는 ​​기존 중앙 집중식 시스템과 달리 블록 체인 네트워크는 수많은 노드에 배포되며 각 원장의 사본을 유지합니다.

• 네트워크의 노드는 블록 체인의 무결성을 지속적으로 통신하고 확인합니다. 악의적 인 배우가 블록을 변경하려고 시도하면 대부분의 노드는 원래 데이터를 보존하여 변경된 버전을 거부합니다.
• 광부 그룹이 네트워크 광업 전력의 절반 이상을 제어하는 ​​51%의 공격은 이론적으로 가능하지만 네트워크가 성장함에 따라 점점 어려워집니다. 그러한 공격이 발생한 경우에도 네트워크의 분산 된 특성은 장기 통제를 유지하기가 어렵습니다.

확인 및 시간을 차단하십시오

블록 확인 및 시간의 흐름은 블록 체인의 불변성을 더욱 향상시킵니다. 블록이 체인에 추가되면 확인 된 것으로 간주되지만 각 후속 블록이 추가 될 때 보안 수준이 증가합니다.

• 블록이 변경되지 않고 체인에 블록이 길어질 수록 더 안전 해집니다. 예를 들어, Bitcoin에서 6 개의 확인 후 트랜잭션이 안전한 것으로 간주되는데, 이는 트랜잭션을 포함하는 블록 후 6 개의 블록이 추가되었습니다.
• 시간 요인은 악의적 인 행위자들이 블록 체인을 변경하기가 점점 어려워집니다. 짧은 창 내의 모든 후속 블록의 작업을 다시 만들어야하므로 대규모로 확립 된 네트워크에서는 실제로 불가능합니다.

현명한 계약 및 불변성

핵심 블록 체인 구조 외에도 스마트 계약은 데이터의 불변성에 기여합니다. 스마트 계약은 코드에 직접 작성된 이용 약관과 자체 실행 계약입니다. 블록 체인에 배치되면 변경 될 수 없습니다.

• 스마트 계약은 사전 정의 된 조건에 따라 자동으로 실행되므로 간섭 가능성없이 합의 된 조치가 수행되도록합니다.
• 스마트 계약을 변경하려는 시도는 기본 코드를 변경해야하며, 앞에서 논의한 바와 같이 암호화 및 합의 메커니즘으로 인해 매우 어렵습니다.

불변의 데이터 저장

마지막으로, 블록 체인 기술 위에 구축 된 불변의 데이터 저장 솔루션은 데이터의 보안 및 무결성을 더욱 향상시킵니다. 이 솔루션은 블록 체인을 사용하여 데이터를 변경하거나 삭제할 수없는 방식으로 데이터를 저장합니다.

• IPFS (Interplaneartary File System)와 같은 불변의 데이터 스토리지 플랫폼은 블록 체인을 사용하여 영구적이고 검증 가능한 데이터 레코드를 작성하여 데이터가 저장되면 변경되지 않도록합니다.
• 이 플랫폼은 저장된 데이터의 불변성을 유지하기 위해 기본 블록 체인과 동일한 암호화 및 합의 메커니즘을 활용합니다.

자주 묻는 질문

Q : 충분한 노드가 변경에 동의하면 블록 체인이 변경 될 수 있습니까?

A : 이론적으로 가능하지만 블록 체인을 변경하려면 대다수의 노드가 변경에 동의해야 할 것입니다. 합의 메커니즘과 암호화 해싱은 그러한 이벤트를 매우 어렵고 리소스 집약적으로 만듭니다.

Q : 불변성은 블록 체인 네트워크의 확장성에 어떤 영향을 미칩니 까?

A : 불변성은 모든 역사적 데이터를 저장하고 확인해야 할 필요성이 블록 체인의 크기와 필요한 계산 자원을 증가시킬 수 있기 때문에 확장성에 도전 할 수 있습니다. 그러나 이러한 문제를 해결하기 위해 샤드 및 오프 체인 거래와 같은 다양한 솔루션이 개발되고 있습니다.

Q : 불변이 아닌 블록 체인이 있습니까?

A : 일부 개인 또는 허가 된 블록 체인은 중앙 기관에 의해 통제되므로 특정 조건에서 데이터를 변경할 수 있습니다. 그러나 Bitcoin 및 Ethereum과 같은 공개 블록 체인은 신뢰와 보안을 유지하기 위해 불변으로 설계되었습니다.

Q : 불변성은 블록 체인에서 사용자의 개인 정보에 어떤 영향을 미칩니 까?

A : 불변성은 블록 체인에 데이터가 기록되면 영구적으로 남아 있기 때문에 개인 정보에 영향을 줄 수 있습니다. 이는 제로 지식 증명 및 링 서명과 같은 개인 정보 보호 기술을 사용하여 완화 할 수 있으며, 이는 민감한 정보를 밝히지 않고 트랜잭션을 확인할 수 있습니다.