블록체인은 암호화를 통해 데이터 위변조를 방지하고 정확한 거래 이력을 저장하며, 네트워크 참여자 전원이 실시간으로 최신 정보를 확인할 수 있는 기술이다. 블록체인은 지난 10년간의 기술사(技術史)를 대표하는 주요 혁신 중 하나로 손꼽힌다.
많은 사람들이 블록체인에 대해 이야기하지만, 정작 블록체인이 무엇인지, 어떻게 작동되는지 혹은 어떻게 활용될 수 있는지에 대해 명확히 이해하는 경우는 드물다. 블록체인은 복잡하게 느껴질 수 있지만, 사실 기본 개념은 의외로 단순하다. 더 나아가 블록체인은 산업의 근간을 뒤바꿀 수 있는 엄청난 잠재력을 가지고 있다.
최근 10년 기술의 역사를 대표하는 혁신
쉽게 말해 블록체인이란 안전한 정보 공유를 가능하게 하는 기술이다. 데이터는 당연히 데이터베이스에 저장되고 거래 정보는 원장(ledger)이라고 하는 회계장부에 기록된다. 블록체인은 일종의 분산 데이터베이스 또는 분산원장으로, 이를 업데이트할 수 있는 권한이 퍼블릭 또는 프라이빗 컴퓨터 네트워크를 구성하는 참여자, 즉 노드(node) 간에 분산돼 있다. 이를 ‘분산원장 기술(distributed ledger technology)’이라고 한다.
노드들은 블록체인을 업데이트하는 대신 디지털 토큰 또는 통화를 받는다.블록체인을 활용하면 데이터와 거래 정보를 영구적이고 변형 없이 투명하게 기록할 수 있다. 이를 통해 유형이든 무형이든 가치가 있는 모든 것을 안전하게 교환할 수 있다.
블록체인은 세 가지 중요한 속성이 있다. 첫째, 블록체인의 데이터베이스는 암호화 방식을 통해 보안이 유지돼야 한다. 데이터베이스에 저장된 데이터에 접근하거나 새로운 데이터를 추가하려면 두 가지 암호화 키가 필요하다. 하나는 데이터베이스의 주소 역할을 하는 ‘공개 키(public key)’고 다른 하나는 네트워크 인증을 위한 ‘개인 키(private key)’다.
둘째, 블록체인은 디지털 거래 장부 또는 데이터베이스이므로, 모든 작업이 100% 온라인에서 이루어진다.
마지막으로 블록체인은 퍼블릭 또는 프라이빗 네트워크 전반에서 공유되는 데이터베이스다. 가장 널리 알려진 퍼블릭 블록체인 네트워크로는 비트코인 블록체인이 있다. 누구든 블록체인 지갑을 개설해 네트워크의 노드가 될 수 있다. 반면 프라이빗 블록체인은 특정 참여자만 접근이 가능하다. 참여자, 데이터 접근 권한, 데이터베이스에 대한 개인 키를 가진 사람을 명확히 파악해야 하는 뱅킹 및 핀테크 분야에 적합하다. 이외에도 퍼블릭 블록체인과 프라이빗 블록체인의 장점을 결합한 컨소시엄 블록체인과 하이브리드 블록체인이 있다.
블록체인은 그 방대한 잠재력에도 불구하고 일부 사람들이 기대했던 만큼의 게임 체인저로 자리 잡지는 못하고 있다. 블록체인에 대한 사실과 소문은 어떻게 구분할 수 있을까. 기업들은 여전히 블록체인을 통해 효율성 개선, 보안 강화, 가치 창출과 같은 이점을 누릴 수 있을까.
블록체인은 어떻게 작동하나
블록체인과 분산원장 기술의 작동 원리를 명확히 이해해보자. 누군가가 블록체인의 데이터에 접근하거나 변경하면 그 기록은 다른 거래 정보와 함께 ‘블록’ 형태로 저장된다. 이렇게 저장된 거래 정보는 변경이 불가능한 고유의 ‘해시(hash)’로 암호화된다. 새로 생성된 데이터 블록은 기존의 블록을 덮어쓰는 것이 아니라, ‘체인’처럼 묶이므로 지금까지의 모든 변경사항을 추적하고 모니터링할 수 있다.
이렇게 암호화된 데이터 블록들은 서로 영구적으로 연결되고 거래 정보는 순차적으로 무기한 기록된다. 블록체인의 과거 버전들을 모두 보여주는 완전한 점검 이력이 생성된다.
네트워크에 새로운 데이터가 추가될 때는 과반수 노드의 허가를 받거나, 경제적 인센티브를 제공하는 방식을 통해 신규 데이터의 정당성을 검증하고 확인하는 합의 메커니즘을 거친다. 합의가 이루어지면 새로운 블록이 생성돼 기존 체인에 연결된다. 그러면 새로 바뀐 블록체인 원장 내용에 따라 모든 노드들이 업데이트된다.
퍼블릭 블록체인 네트워크에서는 거래 정보의 정당성을 가장 먼저 입증한 노드가 경제적 인센티브를 받는다. 이러한 프로세스를 ‘채굴(mining)’이라고 부른다. 예시를 통해 블록체인의 작동 원리를 살펴보자.
어떤 사람이 리셀(재판매) 시장에서 콘서트 티켓을 사려고 한다. 이 사람은 과거에 가짜 티겟을 구매해 사기를 당한 적이 있기 때문에 이번에는 블록체인 기반 분산형 티켓 교환 웹사이트를 이용해보기로 한다. 이 사이트에서는 각 티겟에 연동된 고유하고 불변하며 검증 가능한 ID가 할당되며, 이 ID는 실제 사용자와 연동된다. 티켓을 구매하기 전에 네트워크 내 과반수의 노드가 판매자의 신원 정보를 검증해 해당 티켓의 진위 여부를 확인한다. 이를 통해 구매자는 가짜 티겟에 대한 걱정 없이 티켓을 구매해 안심하고 콘서트를 보러 갈 수 있다.
작업 증명은 무엇이며, 지분 증명과는 어떻게 다른가
앞서 언급한 합의 메커니즘의 개념을 기억하는가. 블록체인 노드들은 두 가지 방식으로 합의에 도달한다. 첫째, 신뢰할 수 있는 기업들이 블록체인의 변경 또는 추가사항을 대신 모니터링하는 프라이빗 블록체인을 통해 합의하는 방식이다. 둘째, 대중에게 공개된 퍼블릭 블록체인을 활용해 합의하는 방식이다.
퍼블릭 블록체인에서는 주로 ‘작업 증명(proof of work)’ 또는 ‘지분 증명(proof of stake)’ 시스템을 통해 합의에 도달한다. 작업 증명 시스템에서는 디지털 원장에 새로 추가된 데이터 또는 거래 정보를 검증하는 최초의 노드, 즉 참여자가 이에 대한 보상으로 일정량의 토큰을 받는다. 이 과정에서 참여자는 암호화 퍼즐을 풀어야만 검증 프로세스를 완료할 수 있으며, 퍼즐을 가장 먼저 푼 채굴자에게 보상이 지급된다.
초기에 블록체인의 참여자들에게 채굴은 취미였다. 그러나 채굴의 잠재적 수익성이 높아지면서 블록체인 채굴은 하나의 산업이 됐다. 또한 채굴에 필요한 엄청난 에너지로 인해 작업 증명 기반 블록체인 채굴은 큰 주목을 받았다.
2022년 9월 오픈소스 암호화폐 네트워크인 이더리움은 에너지 소모에 대한 우려를 해소하기 위해 자사의 소프트웨어 아키텍처를 지분 증명 블록체인으로 고도화했다. 이 사건은 ‘더 머지(the merge)’라고 알려져 있으며, 암호화폐 애호가들 사이에서 블록체인 역사에 한 획을 긋는 중요한 순간으로 평가받고 있다.
지분 증명 시스템에서는 투자자가 공동의 풀(pool)에 가상코인을 예치함으로써 토큰 보상을 받을 수 있는 기회를 얻는다. 채굴자는 자신의 디지털 지갑에 보유하고 있는 네이티브 프로토콜 토큰 수와 보유 기간을 기반으로 평가받는다. 더 많은 토큰(지분)을 보유한 채굴자일수록 거래 검증인으로 선정돼 보상을 받을 확률이 높다.
기업은 블록체인을 통해 어떤 혜택을 얻을 수 있나
블록체인과 분산원장 기술은 기업들에 리스크 축소, 준법감시 비용 절감, 거래의 비용 효율성 증대, 자동화되고 안전한 계약 이행, 네트워크 투명성 제고 등의 다양한 기회를 제공한다.
1. 리스크 및 준법감시 비용 축소
은행은 고객 온보딩과 유지를 위해 고객확인절차(KYC)에 의존한다. 그러나 기존 KYC 프로세스는 비효율적이며, 각 은행은 매년 약 5억 달러나 되는 비용을 지출하고 있다. 새로운 분산원장 기술을 활용하면 고객당 단 한차례의 KYC 인증을 요하므로 효율성을 높이고 비용을 절감할 수 있는 동시에 투명성과 고객 경험을 동시에 개선할 수 있다.
2. 거래의 비용 효율성 증대
블록체인을 통해 기록을 디지털화하고 통합 원장으로 발행하면 시간과 비용을 절약할 수 있다. 신용장 거래를 예로 들면, 어느 두 기업이 블록체인 기반 전자서식(paperless) 솔루션을 채택해 10만 달러 상당의 버터와 치즈 거래를 체결했다. 거래 상품의 특성상 시간에 민감할 수밖에 없는 거래였는데, 블록체인을 통해 신용장 발급에서부터 승인까지 최대 10일까지 걸렸던 프로세스가 4시간 미만으로 크게 단축됐다.
3. 자동화되고 안전한 거래 이행
스마트 컨트랙트(smart contract)란 블록체인에서 발행된 토큰에 거래 내용을 기록한 것으로, 특정 조건이 충족되면 거래를 자동 실행할 수 있다. 예를 들어, 공급망 관리 업무를 간소화하고 싶었던 한 리테일 업체는 공급사에서부터 고객에 이르는 모든 프로세스 및 수행 활동을 블록체인에 기록하고 코딩화했다. 이를 통해 식품의 출처 추적이 쉬워졌고, 필요한 인적 자원이 감소했으며, 손실된 제품 추적 능력을 향상시킬 수 있었다.
블록체인·암호화폐·탈중앙화 금융은 어떻게 연결되나
구매자와 판매자는 블록체인 기술을 통해 은행이나 기타 중개기관을 거치지 않아도 온라인에서 암호화폐를 직접 거래할 수 있다. 암호화폐를 포함한 모든 디지털 자산은 블록체인 기술을 기반으로 한다.
탈중앙화 금융(DeFi)이란 기존 금융 중개자의 역할을 대체하기 위해 스마트 컨트랙트를 활용해 설계된 암호화폐나 블록체인 애플리케이션을 뜻한다. 탈중앙화 금융 앱들은 블록체인처럼 중앙 권한 없이 운영되므로, 앱에 접근 가능한 모든 사용자가 그 안의 데이터를 변경하거나 추가할 수 있는 권한을 공동으로 갖는다. 다시 말해, 사용자들은 자신의 자산을 스스로 통제할 수 있는 더 큰 권한을 가지게 되는 것이다.
NFT는 블록체인과 어떤 연관이 있나
대체불가토큰(Non-fungible token·NFT)은 이더리움, 솔라나와 같이 스마트 컨트랙트 블록체인에서 발행된다. NFT는 복제가 불가능하고 대체될 수 없으며 일대일로 교환될 없는 고유 자산이다. 피카소의 그림과 같은 예술 작품부터 ‘디스이즈파인(This is fine)’이라는 디지털 개 밈(dog meme)까지 다양한 자산을 포함한다. NFT는 블록체인에 구축되고 각 NFT의 고유 ID와 소유권은 원장을 통해 검증할 수 있다. 일부 NFT는 거래 시마다 로열티가 지급되며, 이는 NFT 소유자에게 추가적인 수익 기회를 제공한다.
NFT 시장은 변동성이 매우 크다. ‘비플(Beeple)’이라는 예명으로 알려진 디지털 아티스트 마이크 윙클먼이 창작한 NFT는 2021년 크리스티 경매에서 약 6930만 달러에 낙찰됐다. 그러나 NFT 판매는 2022년 여름부터 급격히 위축되기 시작했다. 암호화폐 분석 업체 댑갬블의 보고서에 따르면 2023년 존재하는 NFT 중 95%는 사실상 아무런 가치가 없는 상태로 평가됐다.
블록체인은 또 어디에 사용될 수 있나
암호화폐는 블록체인의 일부에 불과하다. 특히 다른 신규 기술과 결합되면서 블록체인의 사용 사례는 개인 간 거래를 넘어 다양한 영역으로 빠르게 확대되고 있다. 블록체인의 기타 사용 사례는 다음과 같다.
우선 기업들은 블록체인을 활용해 거래 정보를 순차적이고 무기한으로 기록함으로써 변조가 불가한 점검 기록을 생성할 수 있다. 이를 통해 정적 기록(예: 토지 명의) 또는 동적 기록(예: 자산 교환)을 안전하게 관리할 수 있는 보관 시스템을 구축할 수 있다.
또한 기업들은 블록체인을 통해 거래 현황을 추적할 수 있다. 데이터의 출처와 전달 경로까지 정확히 파악할 수 있어 데이터 유출을 사전에 예방할 수 있다.
아울러 블록체인은 스마트 컨트랙트를 가능하게 하는 핵심 기술이다.
블록체인의 미래에 대한 우려 사항은 무엇인가
블록체인은 잠재적으로 게임 체인저가 될 수 있으나, 블록체인이 가진 진정한 비즈니스 가치에 대한 의구심이 점차 커지고 있다. 주요 우려 중 하나는 블록체인이 아직 개념 단계에 머물러 있다는 점이다. 떠들썩한 헤드라인의 기사와 수십억 달러에 달하는 투자에도 불구하고 블록체인이 대규모로 사용된 실질적 사례가 거의 찾아보기 어렵다.
경쟁 기술의 출현도 이러한 문제의 주요 원인 중 하나다. 예를 들어 결제 부문의 경우, 블록체인만이 유일한 혁신 기술이 아니다. 2021년 미국 내 핀테크 기술에 투자된 약 120억 달러 중 60%가 결제 및 대출 부문에 집중됐다. 블록체인 솔루션의 복잡성과 함께 단순한 솔루션이 효과적인 경우가 많다는 사실을 감안할 때, 결제와 관련된 문제를 해결하는 열쇠가 반드시 블록체인만은 아닐 수도 있다.
일부 전문가들은 블록체인의 가치는 데이터 민주화를 촉진하고 협업을 지원하며 특정 고충점을 해결하는 앱에서 발휘된다고 주장한다. 맥킨지 연구에 의하면, 블록체인은 금융 서비스보다는 이러한 특정 사용 사례에서 더 큰 잠재력을 가지고 있다.
블록체인은 어떻게 발전할 수있을까
맥킨지의 분석에 따르면 블록체인은 향후 10년 동안 두 가지 주요 발전 경로를 따라 진화할 것으로 보인다.
- 서비스형 블록체인(Blockchain-as-a-Service·BaaS)의 성장
BaaS는 별도의 인프라를 구축하지 않고도 분산원장 기술 및 블록체인 환경에 맞는 디지털 상품을 개발할 수 있는 클라우드 기반 서비스다. 현재 이 시장은 대형 기술 업체들이 주도하고 있다.
- 상호운용성의 개선
블록체인 네트워크 및 외부 시스템 간의 상호운용성이 개선되면, 서로 간의 데이터 무결성을 유지하면서도 데이터를 조회, 접근 및 공유할 수 있다. 하드웨어가 표준화되고 확장 가능한 합의 알고리즘이 도입되면 블록체인 인프라 기반 사물인터넷(IoT)과 같이 네트워크 간 사용 사례도 구현할 수 있다.
공급망에 대한 더 투명한 정보를 요구하는 규제당국과 소비자들의 압박이 증가하고, 경제적 불확실성도 높아지면서 소비자들은 신뢰할 수 있고, 투명한 시스템을 선호하고 있다. 이러한 요인들은 블록체인 기술의 확산을 더욱 가속화할 것이다. 대기업들은 성공적으로 파일럿 프로젝트를 실시해 소비자와 다른 기업들에 신뢰를 줄 수 있을 것이다.
반면 몇 가지 요인들은 블록체인의 성장에 걸림돌이 될 수 있다. 첫째, 일부 앱들은 에너지 소비나 인프라 요건 등으로 인해 확장성이 제한적이다. 둘째, 규제나 거버넌스의 향후 추이에 대한 불확실성으로 인해 스마트 컨트랙트를 누가 집행할 지 명확하지 않다면 소비자들은 신중한 태도를 유지할 수 있다. 셋째, 인공지능(AI)과 같은 다른 기술 트렌드들이 많은 관심을 받으며 투자 자금을 독차지하고 있다. 끝으로 사이버 공격 위협은 잠재적인 블록체인 사용자들에게는 여전한 우려 요인이다.
블록체인은 얼마나 안전한가
블록체인은 ‘진실을 규명하는 기계(truth machine)’라고 불린다. 이는 블록체인이 불법 복제나 사기 등 웹 2.0상에서 발생하는 여러 문제들을 해결할 잠재력을 가지고 있음을 나타낸다. 그러나 블록체인은 디지털 보안에 궁극적인 해결책은 아니다. 블록체인 기술 자체는 본질적으로 강력하고 신뢰할 수 있지만, 블록체인의 보안과 신뢰성은 최종적으로 사용하는 사람들과 블록체인에 추가되는 데이터의 정확성에 달려 있다.
해커 집단이 네트워크 내 과반수의 노드를 장악해 블록체인 알고리즘을 자신들에게 유리한 방식으로 악용할 수도 있다. 과반수만 차지하면 합의에 도달할 수 있으므로 사기 거래도 검증할 수 있게 된다.
이와 같은 위협은 실제로 발생한 바 있다. 2022년 해커들은 게임 전문 블록체인 플랫폼인 로닌 네트워크(Ronin Network)를 공격해 6억 달러가 넘는 금액을 훔쳐 달아났다. 이러한 사례는 블록체인의 확장성과 표준화라는 기술적 과제가 해결돼야 한다는 점을 보여준다.
그럼에도 불구하고 블록체인은 비즈니스와 사회적 측면에서 여전히 상당한 잠재력을 가지고 있다. 특히 데이터 투명성과 신뢰 구축에서 강점을 발휘하며, 적절한 기술력 개선과 규제가 이루어진다면 블록체인의 미래는 여전히 밝을 것으로 기대된다.
브랜트 카슨 맥킨지앤드컴퍼니 시니어파트너 외
감수 김성희 맥킨지앤드컴퍼니 부파트너
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