비트코인 사용원리

마지막 업데이트: 2022년 1월 15일 | 0개 댓글
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비트코인의 암호화 원리

◆ 비트코인은 2009년에 ‘나가모토 사토시’라는 익명의 프로그래머에 의하여 개발된 가상의 화폐이자 이 화폐가 작동하는 방식이다. 쉽게 말해 ‘싸이월드 도토리’, ‘네이버 캐시’, ‘카카오톡 초코’와 같이 실제 돈은 아니지만 물건을 사거나 서비스 이용료를 결제할 수 있는 돈이다. 그런데 이런 돈과 비트코인의 가장 큰 차이점은 발행처이다. 현실세계에서 사용하는 실물화폐는 화폐의 거래를 담당하고 통화량을 조절하는 은행이 있다. 이를테면 우리나라의 경우 한국은행이 그런 은행이다. 또 ‘싸이월드 도토리’, ‘네이버 캐시’, ‘카카오톡 초코’ 등도 발행하는 곳과 사용하는 곳이 분명하다. 그러나 비트코인은 사용처는 있으나 발행처나 통화량을 조절하는 관리기관이 없다. 즉, 비트코인은 누구나 발행할 수 있고 누구나 사용할 수 있는 신개념의 화폐이다.

◆ 비트코인은 은행이나 환전소를 거치지 않고 당사자들끼리 직거래를 하기 때문에 수수료가 낮거나 없다는 장점이 있다. 하지만 사이버공간에서 직거래는 돈은 지불했는데 물건을 보내주지 않는 것과 같은 비트코인 사용원리 사고와 사기의 위험이 따른다. 따라서 가상의 화폐인 비트코인으로 거래를 할 때는 반드시 거래에 대한 신뢰가 필요하다.

◆ 공개열쇠방식은 두 소수(1과 그 수 자신 이외의 자연수로는 똑 떨어지게 나눌 수 없는 자연수) p,q가 주어졌을 때, 그 두 소수의 곱 m(=pq)은 쉽게 구할 수 있지만 어떤 두 소수의 곱 m이 주어졌을 때 m이 어떤 두 소수의 곱인지 알기 어렵다는 것에서 착안한 방법이다. 즉, 공개열쇠방식은 누구나 한쪽 방향으로는 쉽게 들어갈 수 있어도 특정한 사용자 이외에는 되돌아올 수 없는 이른바 덫문(비트코인 사용원리 trapdoor)과 같은 장치가 마련되어 있다.

이와 같은 원리를 기초로 정보를 암호화하여 보호하는 방식이 비트코인을 주고받을 때 사용되는 공개열쇠암호방식이다. 두 비트코인 사용원리 소수의 곱 m을 공개할 때는 두 소수 p, q가 각각 100자리 이상인 소수를 사용한다. 실제로 공개열쇠암호방식이 처음 발표되었던 1977년에 사용한 m은 다음과 같다.

그 당시 알려진 인수분해 알고리즘을 이용하여 m을 인수분해 하는데 4천조 년이 걸릴 것으로 예상했으나 1994년에 개량된 인수분해 알고리즘이 발표되어 다음과 같은 m의 두 소인수 p, q를 구했다.

따라서 비트코인에서 사용하는 공개열쇠암호방식에는 보다 더 큰 소수들이 필요하게 되었고, 오늘날에는 앞의 p,q보다 훨씬 큰 소수를 이용하고 있기 때문에 사이버공간에서 비트코인으로 거래를 할 수 있는 것이다.

비트코인 사용원리

홈 > NIE 정보센터 > 조선일보 NIE 기사

새 지급 수단 '비트코인'… 믿고 써도 될까요?

[비트코인]
암호 풀어 코인 획득하는 과정, 금 캐는 것 같아 채굴이라 불려
환전이 필요없어 편리하지만 가격 급등락 잦아 위험 따르죠

2013년 하반기 비트코인(Bitcoin)은 사람들의 뜨거운 관심사 가운데 하나였습니 다. 미국 의회에서는 비트코인 청문회가 열렸고, 한국에서는 상품 구매 시 비트코인을 지급수단 중 하나로 받겠다는 제과점도 등장했습니다. 최근에는 세계 최대의 비트코인 거래소 중 하나인 일본의 마운트 곡스(Mt.Gox)가 파산하면서 다시 한 번 주목을 받았어요. 하지만 아직도 많은 사람에게 비트코인은 생소한 이름입니다. 비트코인의 개념과 특징에 대해서 살펴볼게요.

비트코인은 컴퓨터에서 정보를 표현하는 가장 작은 단위인 bit와 화폐를 의미하는 coin의 합성어입니다. 싸이월드의 도토리나 아마존 코인 같은 가상화폐와 유사해 보이지만 별도의 발행기관이 없다는 점에서 큰 차이가 있습니다. 비트코인의 개발자인 사토시 나카모토는 2008년 비트코인의 작동 원리를 설명한 논문을 인터넷에 올렸어요. 그는 논문에서 비트코인을 금융기관과 같은 중개기관이 필요없는 '개인 간 전자현금 시스템'이라고 설명했습니다.

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비트코인을 얻는 방법은 두 가지입니다.

첫째 방법은 비트코인 시스템이 요구하는 특정한 암호를 푸는 것입니다. 암호를 푸는 사람에게는 보상으로 비트코인이 새로 발행되어 지급(현재 25비트코인, 약 1600만원)됩니다. 이러한 비트코인 발행 과정이 마치 금을 캐는 것과 유사하다고 하여 채굴(mine)이라고 해요. 하지만 일반적인 개인용 컴퓨터로 암호를 푸는 데는 수년이 걸릴 정도라서 고가의 채굴 장비 없이 비트코인을 획득하기란 매우 어렵습니다.

또 하나의 방법은 비트코인을 사는 것입니다. 마치 주식을 거래하듯 온라인 거래소에서 우리나라 돈과 같은 법정통화를 지불하고 비트코인을 구매합니다. 현재 세계적으로 80여 개가 넘는 거래소에서 약 25개국 통화와 비트코인이 교환되고 있습니다. 국내에서는 코빗(Korbit) 등 5개의 거래소에서 비트코인과 원화 간 거래가 이루어지고 있습니다. 지난 7일에는 비트코인을 사고파는 자동입출금기(ATM)도 국내에 처음 등장했어요. 이 비트코인 ATM을 이용하면 현장에서 본인 전자지갑에 있는 비트코인을 원화로 교환하여 출금할 수 있습니다.

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이렇게 획득한 비트코인은 빵집 등 일부 가게에서 물건을 사는 데에도 사용할 수 있습니다. 스마트폰에 설치된 별도의 애플리케이션을 통해 물건값만큼의 비트코인을 가게 주인의 비트코인 계좌로 보내면 거래가 완료됩니다. 현재 비트코인은 전 세계 3000여 곳 이상의 가게에서 사용할 수 있습니다. 국내에도 20개가량의 가게에서 비트코인으로 상품이나 서비스를 구매할 수 있어요.

비트코인은 나름의 장점을 가지고 있습니다. 우선 거래 수수료가 거래 금액과 상관없이 건당 100원 미만으로 저렴한 편입니다. 해외 상점을 이용할 때는 별도의 환전을 거칠 필요가 없어 이용이 편리하고 환전 수수료 등을 절약할 수 있습니다. 사용 과정에서 개인 정보가 노출되지 않는 장점도 있어요.

하지만 비트코인이 보편적 지급수단으로 성장하기에는 많은 한계점을 가지고 있습니다. 우선 가격이 매우 불안정합니다. 지난해 비트코인 가격이 100배가 넘게 급등했어요. 각국 정부의 정책적 입장, 거래소 등의 보안 사고에 따라 여전히 가격이 급등락을 반복하고 있습니다. 별도의 발행기관이 없기 때문에 가치 보장도 되지 않습니다. 만약 비트코인을 구매하길 원하거나 지급수단으로 인정하는 사람이 없다면 비트코인은 아무런 가치도 없습니다. 거래를 잘못한 경우 거래 취소를 요청할 중앙처리기관도 없습니다. 공인인증서 등의 보안 체계가 없어 사용자들이 해킹에 노출될 우려도 있습니다.

여러분이 만일 비트코인을 사용하고자 한다면 비트코인의 가능성뿐만 아니라 위험성에 대해서도 꼼꼼하게 따져 볼 필요가 있습니다.

떠오르는 가상화폐 비트코인 열풍의 원인과 전망

최근 가상화폐인 비트코인 의 열풍 이 세계적으로 거세지고 있습니다. 2010년 5월 라지사이즈 피자 두 판의 가격으로 지불된 1만 비트코인의 가치가 3년 반이 지난 현재 우리 돈으로 130억원까지 치솟기도 했는데요. 이처럼 세계가 비트코인에 열광하는 이유와 향후 전망에 대해서 알아보겠습니다.


전격해부!! 비트코인이란 무엇인가~? !

비트코인은 디지털 가상화폐의 일종으로 2009년 나카모토 사토시 라는 이름의 프로그래머 또는 프로그래머 그룹에 의해 만들어졌으며, 거래가 자유롭고 익명성이 보장되는 것이 특징입니다. 일반화폐와 다르게 중앙은행 즉 발행 주체가 없습니다. 따라서 발행량을 유동적으로 늘릴 수 없어서 그만큼 화폐의 가치가 안정적으로 유지된다고 볼 수 있습니다.

특히 비트코인은 애당초 2100만 비트코인까지만 발행되도록 설계 되어 있고, 지금까지 1200만 비트코인이 발행 되었습니다. 비트코인을 얻기 위해서는 컴퓨터를 이용해 상당히 복잡한 암호를 풀어야 하는데 요즘 가정에서 쓰는 PC 한대로 이 암호를 풀려면 어림잡아 5년은 걸린다고 합니다. 더구나 비트코인 발행 잔량이 줄어들수록 암호는 더욱 복잡해집니다.

비트코인은 기존의 가상화폐와 달리 실물거래의 지불수단으로 사용 되고 있습니다. 싸이월드의 도토리, 카카오톡의 초코 등 우리가 흔히 알고 있는 사이버머니는 한정된 인터넷 공간에서 음악파일, 배경화면, 기타 디지털 서비스 등의 구입에 사용되는 것이 일반적입니다. 그러나 비트코인은 피자, 빵 등을 사는데 쓸 수 있을 뿐 아니라 중국에서는 집을 매입하고 세금을 납부하는데도 쓰이고 있으며, 심지어 지난달 미국의 블랙프라이데이 비트코인 사용원리 기간에 비트코인으로 결제한 거래가 6296건에 이르는 등 실물경제의 교환수단으로 자리를 잡아가고 있습니다.

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비트코인 급등락의 주요원인

연초에 13달러 수준이던 비트코인의 가격은 얼마 전 1200달러를 넘었다가 최근 700달러 수준으로 떨어지기도 했는데요. 이렇게 비트코인의 가격이 급등락한 원인은 최근 미국과 중국이 비트코인의 정식화폐로 발전 가능성에 여지를 남기면서 투기적 수요 가 몰렸기 때문입니다.

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비트코인 가격 급등의 시발점은 버냉키 미국 연준의장이 “위험성이 있지만 장기적으로 유망하며, 더 빠르고 안전하면서도 효율적인 결제 시스템으로 자리잡을 가능성도 크다”고 언급하면서 비트코인의 장래성에 대해 긍정적인 입장을 나타낸 이후 입니다. 이전까지는 비트코인이 실물 거래에 사용되고는 있었다 하더라도 크게 주목 받지 못한 상황이었지만 버냉키 의장의 한마디로 세계의 이목이 집중되면서 투기수요가 몰린 것입니다. 이후 중국 중앙은행도 비트코인의 사용 가능성에 대해 여지를 남기면서 비트코인 가격은 1200달러를 넘어서게 됩니다.

이처럼 비트코인의 가격이 급등세를 보이자 각국 중앙은행이 비트코인에 대해 경고를 하고 나섰으며, 특히 중국인민은행이 금융기관의 이용을 제한하면서 가격은 700달러 수준으로 하락했습니다. 이후 다시 반등해서 현재는 900달러 수준 에 머물고 있습니다.

일부에서는 비트코인이 부각되는 근본적인 이유를 미국 달러에 대한 불신으로 보는 견해도 있습니다. 글로벌 금융위기 이후 경제회복을 위해 미국 연준이 달러를 마구 찍어냄에 따라 글로벌 기축통화로써 달러의 위상이 약화되면서 총 발행량이 제한되어 있는 비트코인이 각광을 받고 있는 것입니다.


버블이 꺼진 뒤 비트코인 본연의 가치는? !

최근 비트코인 가격의 급등락은 투기수요에 따른 버블형성의 대표적인 사례인 17세기 네덜란드의 튤립투기를 연상시키고 있습니다. 튤립의 버블이 꺼지면서 결국 튤립 본연의 가치로 가격이 하락했는데요. 비트코인도 최근의 투기적 수요에 의한 버블이 꺼지면 비트코인 본연의 가치로 하락할 것입니다.

여기서 생각해야 될 것이 비트코인 본연의 가치가 어느 정도가 될지 입니다. 튤립은 꽃으로서의 본연의 가치가 전부였지만, 비트코인은 편리한 교환수단으로서 화폐로 인정을 받아가고 있습니다. 비록 달러를 대체하여 글로벌 기축통화로 자리매김 하기는 쉽지 않겠지만 교환수단으로서 화폐로의 지위와 신뢰를 얻어간다면 투기적 수요는 사라지더라도 거래적 수요가 확대되면서 비트코인의 가격은 안정세를 보일 것입니다.

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현재로써는 발행량의 제한, 국제거래에 있어서의 편리성, 거래의 익명성 등의 장점 때문에 향후 비트코인이 저비용 결제수단으로 제한적인 역할을 할 것 으로 보는 견해가 지배적입니다. 그러나 비트코인 사용처가 더욱 확대되고 달러화의 위상이 약화되는 한편 각국의 비트코인 관련 법규가 마련된다면 비트코인이 글로벌 기축통화의 지위를 위협할 날이 올 수도 있을 것입니다.

비트코인 사용원리

한빛미디어에서 『폴리글랏 프로그래밍』(2014),『누워서 읽는 퍼즐북』(2010), 『프로그래밍은 상상이다』(2008), 『뉴욕의 프로그래머』(2007), 『소프트웨어산책』(2005), 『나는 프로그래머다』(2004), 『누워서 읽는 알고리즘』(2003), 『행복한 프로그래밍』(2003)을 출간했고, 로드북에서 『프로그래머 그 다음 이야기』(2011)를 출간했다. 삼성SDS, 루슨트 테크놀로지스, 도이치은행, 바클리스은행 등에서 근무했고 현재는 뉴욕에 있는 모건스탠리에서 자바, C#, 스칼라 언어를 이용해서 금융관련 소프트웨어를 개발하고 있다. 뉴저지에서 아내, 두 딸과 함께 살고 있다.

[지디넷코리아]월스트리트는 모든 것을 거래한다. 주식, 채권, 금처럼 눈에 보이는 것만이 아니라 날씨나 신용처럼 눈에 보이지 않는 것까지 거래한다. 이익을 남길 수 있다면 태양의 흑점까지 거래할 사람들이다. 이런 사람들의 눈에 비트코인처럼 떠들썩한 물건이 보이지 않을리 없다.

주류 사회에서는 인정하지 않지만 월스트리트에서는 비트코인을 거래하는 펀드 매니저들이 조금씩 생겨나는 양상이다. 비트코인을 담은 포트폴리오가 S&P 500 지수를 능가했다는 입소문이 돌기 시작하면 비트코인의 입지는 단숨에 달라질 가능성도 있다.

하지만 펀드 매니저들이 비트코인을 거래한다는 것과 그것이 화폐로서 인정을 받는다는 것은 별개의 문제다. 쑹홍빙의 '화폐전쟁'이 생생하게 묘사하고 있듯이 화폐란 기본적으로 권력관계이기 때문이다. 기술이 아니다. 비트코인에 냉담한 주류 국가들의 태도를 고려하면 월가에서 거래되는 비트코인은 화폐가 아니라 석유, 사탕수수, 곡물과 같은 일종의 상품(commodity)으로 취급될 가능성이 높다.

재미있는 것은 주변에 있는 친구들 중에서 나에게 비트코인이 채굴되는 원리에 대해서 묻는 사람이 여럿 있다는 점이다. 비트코인 채굴과정이 컴퓨터가 암호를 푸는 과정으로 이루어져 있다는 이야기를 듣고 ‘프로그래머’ 친구는 혹시 자세한 내용을 알지 않을까 생각했을 것이다.

프로그래머라면 간단한 암호원리와 ‘해시함수’에 친숙하기 때문에 비트코인 채굴과정이 구체적으로 어떤 작업으로 이루어져 있는지 이해하는 것이 어렵지 않다. 하지만 프로그래밍에 익숙하지 않은 사람에게는 암호학이나 해시함수를 몰라도 이해할 수 있는 비유가 필요하다.

이렇게 생각하면 좋을 것이다. 주머니 안에 1부터 1000까지 숫자가 적힌 공이 들어있다. 눈을 감고 공 하나를 꺼내서 번호를 확인한다. 확인한 공은 다시 주머니에 넣고 흔들어서 섞는다. 이 때 꺼낸 공에 적힌 숫자가 50보다 크면 같은 작업을 반복하고 50보다 작으면 ‘빙고!’ 비트코인 하나를 획득하게 된다. 공을 꺼내고, 확인하고, 넣는 작업을 빠르게 반복하면 50보다 작은 수가 적힌 공을 꺼낼 가능성이, 즉 비트코인을 획득하게 될 가능성이 더 높아진다. 비트코인 채굴작업에 최적화된 하드웨어와 소프트웨어가 제작되는 이유다.

너무 많은 사람들이 작업에 참여하거나 성능이 좋은 하드웨어가 등장해서 비트코인이 당첨되는 속도가 빨라지면 '50보다 작은 수'라는 규칙에서 50을 20으로 낮추면 당첨자가 나오는 속도를 조절할 수 있다. 꺼낸 공에 적힌 수가 20보다 작아야 비트코인에 당첨된 것으로 인정하는 것이다. 비트코인이 인플레이션을 조절하는 방법은 이러한 규칙의 조절에 기반을 두고 있다.

실제 비트코인 채굴과정에서는 SHA-256이라는 해시함수가 사용된다. 어떤 숫자나 텍스트를 입력하면 256비트로 이루어진 2진수 값을 출력하는 함수다. 비밀번호나 중요한 내용을 암호화하기 위해서 사용되는 함수로 현존하는 방법 중에서 가장 강력한 것의 하나로 인정받고 있다.

이러한 해시함수의 특징은 입력에서 출력으로 가는 과정은 순식간이지만, 출력된 내용으로부터 입력된 내용을 거꾸로 유추하는 것은 거의 불가능하다는 점이다. 그리고 동일한 입력에 대해서는 언제나 동일한 값을 출력한다.

누군가 컴퓨터를 실행해서 비트코인 채굴작업을 시작하면, 비트코인 공식사이트는 일정한 텍스트, 즉 SHA-256 해시함수에 입력될 내용을 전달해준다. 그러면 채굴작업을 수행하는 컴퓨터는 전달된 내용을 해시함수에 넣고 실행한다. 이때 출력된 값이 공식적으로 정해져 있는 값보다 작으면 ‘빙고!’ 비트코인을 획득한 것이다.

하지만 비트코인 공식사이트에서 해시함수에 넣기만 하면 비트코인이 당첨되는 값을 보내줄 리가 없다. 그리고 그 값을 그대로 이용하면 언제나 동일한 결과만 출력될 것이다. 그래서 채굴작업을 수행하는 컴퓨터에서는 해시함수를 실행하기 전에 공식사이트에서 보내준 텍스트에 임의의 텍스트를 추가한다. 출력되는 값을 다르게 만들기 위해서 함수에 입력되는 값을 바꾸어 보는 것이다. 이러한 임의의 텍스트를 영어로 nonce라고 부른다.

이렇게 해시함수를 실행하는 과정을 앞의 예에서 보았던 “주머니에 손을 넣어서 공을 꺼내는 행위”라고 생각하면 좋을 것이다. 정말로 운이 좋다면 단 비트코인 사용원리 한 번에 원하는 값을 얻을 수도 있겠지만 그렇게 될 확률은 매우 적다. 결국 비트코인 채굴작업은 이러한 임의의 텍스트, 즉 nonce의 값을 이리저리 바꾸어보면서 정해진 값보다 작은 해시 값을 얻을 때까지 함수를 실행하는 과정을 의미한다. 원하는 값을 얻게 되었을 때 사용한 ‘nonce’가 비트코인을 얻기 위해서 필요한 ‘정답’에 해당한다.

이런 과정은 어려운 수학문제를 풀기 위해서 공식이나 원리를 사용하는 것이 아니라 1부터 1,000,000까지의 수를 일일이 대입해 보는 것과 비슷하다. 무한히 반복되는 단순노동의 끝판왕이다. 사용되는 전력과 컴퓨팅 파워를 고려해보면 인류에게 그다지 유용한 일을 수행하는 것은 아니다.

눈에 보이는 텍스트나 숫자를 의미를 알 수 없는 이진수로 바꾸는 해시함수 이야기를 하다 보니 세월호 참사가 생각난다. 수많은 사람의 목숨을 담보로 저질러진 해경과 청해진과 언딘과 정부와 언론의 의문스러운 행동들은 마치 해시함수로 꼭꼭 감춘 암호처럼 보인다. 하지만 암호는 풀리기 위해서 존재한다. 희생자 가족과 함께 슬퍼하고 분노하는 평범한 사람들이 십시일반으로 채굴작업에 뛰어들어서 암호를 모두 풀어낼 것이라고 확신한다.

막상 암호를 풀고 나서 보면 원래 텍스트에 담긴 내용이 대단한 것이 아닐 수도 있다. 혹은 끔찍한 내용이 담겨있을 수도 있다. 지금 그것은 중요하지 않다. 하지만 암호는 반드시 풀려야 한다. nonce가 없으면 비트코인을 생성할 수 없듯이 암호가 풀리지 않으면 억울하게 죽어간 아이들을 보낼 수 없기 때문이다.

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