블록체인에서 거래는 어떻게 검증되나요?

블록체인의 거래는 중앙 기관에 의존하지 않고 신뢰성, 보안 및 불변성을 보장하는 분산 합의 메커니즘을 통해 검증됩니다.

블록체인 검증의 합의 메커니즘

1. 작업 증명(PoW)에서는 채굴자가 거래를 검증하고 새로운 블록을 생성하기 위해 복잡한 암호화 퍼즐을 풀어야 합니다. 퍼즐을 푼 첫 번째 채굴자는 다른 노드의 검증을 위해 블록을 네트워크에 브로드캐스트합니다.

2. 지분 증명(PoS)은 보유한 토큰 수를 기준으로 검증자를 선택하고 담보로 '스테이킹'할 의향이 있습니다. 검증인은 자신의 지분에 비례하는 투표권으로 새로운 블록을 제안하고 투표합니다.

3. 위임된 지분 증명(DPoS)을 통해 토큰 보유자는 거래 검증을 담당하는 소수의 대리인에게 투표할 수 있습니다. 이 방법은 거래 속도를 높이지만 분산화를 약간 감소시킵니다.

4. PBFT(Practical Byzantine Fault Tolerance) 또는 DAG(방향성 비순환 그래프)와 같은 다른 메커니즘은 보안을 유지하면서 확장성과 속도에 대한 검증을 최적화하기 위해 특정 블록체인에서 사용됩니다.

5. 각 합의 모델은 이중 지출을 방지하고 유효한 거래만 불변 원장에 추가되도록 하는 규칙을 시행합니다.

거래 검증에서 노드의 역할

1. 전체 노드는 블록체인의 전체 사본을 다운로드하고 저장하며 디지털 서명 및 입력 유효성과 같은 네트워크 규칙에 따라 모든 거래를 독립적으로 확인합니다.

2. 사용자가 거래를 시작하면 P2P 네트워크에 브로드캐스트되어 노드가 보낸 사람의 잔고가 충분한지, 거래 구조가 올바른지 확인합니다.

3. 멤풀(Mempool) 또는 메모리 풀은 확인되지 않은 트랜잭션이 채굴자나 검증인에 의해 선택되기 전에 기다리는 곳입니다. 노드는 이 풀을 유지하고 유효성 검사에 실패한 모든 트랜잭션을 거부합니다.

4. 노드별 검증 후 트랜잭션은 후보 블록으로 그룹화됩니다. PoW 시스템에서 채굴자는 이러한 블록을 추가하기 위해 경쟁합니다. PoS에서는 검증인이 알고리즘적으로 선택됩니다.

5. 블록이 추가되면 모든 노드는 원장 사본을 업데이트하여 네트워크 전체에서 글로벌 일관성을 보장합니다.

암호화 보안 및 불변성

1. 모든 거래는 공개 키 암호화를 사용하여 보호됩니다. 사용자는 개인 키로 거래에 서명하고, 네트워크는 해당 공개 키를 사용하여 서명을 확인합니다.

2. 해시 함수는 각 블록을 이전 블록과 연결하여 체인을 형성합니다. 트랜잭션을 변경하려면 모든 후속 블록 해시를 다시 계산해야 하는데, 이는 대규모 네트워크에서 계산적으로 불가능합니다.

3. 블록체인의 분산된 특성은 단일 개체가 검증 프로세스를 제어하지 않으므로 변조가 매우 어렵다는 것을 의미합니다.

4. 타임스탬프 및 블록 확인 깊이는 보안을 더욱 강화합니다. 확인된 거래에 블록이 추가될 때마다 반전에 대한 저항력이 높아집니다.

5. 이더리움과 같은 플랫폼의 스마트 계약은 프로그래밍 가능한 논리를 트랜잭션 검증에 도입하여 제3자의 개입 없이 자동으로 조건을 시행합니다.

자주 묻는 질문

두 개의 충돌하는 트랜잭션이 동시에 브로드캐스트되면 어떻게 되나요? 네트워크는 가장 긴 유효 체인에 포함된 트랜잭션을 수락합니다. 다른 하나는 mempool에서 삭제되거나 소비된 입력으로 인해 유효하지 않게 됩니다.

거래 검증에는 시간이 얼마나 걸리나요? 블록체인마다 다릅니다. Bitcoin은 블록당 평균 10분이고, 이더리움의 범위는 12~15초이며, 처리량이 높은 체인은 1초 이내에 확인할 수 있습니다.

검증된 거래를 되돌릴 수 있나요? 아니요. 일단 확인되어 여러 블록에 묻혀 있으면 거래를 되돌리려면 네트워크의 계산 능력 또는 스테이킹 능력의 51% 이상을 제어해야 합니다. 이는 비용이 많이 들고 쉽게 탐지할 수 있는 공격입니다.

거래 검증 비용은 누가 지불하나요? 사용자는 새로운 블록에 거래의 우선 순위를 지정하고 포함시키기 위한 인센티브로 채굴자 또는 검증자가 수집하는 거래 수수료를 지불합니다.