데이터베이스와 분산원장?

다들 앞서서 블록체인이란 용어는 들어 봤을 것이다. 그럼 과연 분산 원장이란 무엇일까? 흔히 블록체인을 좀 안 다하는 사람들은 블록체인과 분산 원장에 대한 얘기를 하며 머리 아픈 소리를 한적 있을 것이다. 필자 또한 그런 부류 중 하나로 사실 분산 원장이란 용어는 그다지 어렵지 않은 용어이다. 이제 분산 원장에 대하여 알아보자. 

 

 분산 원장에 대한 정보에 앞서 데이터베이스에 관한 이야기를 하겠다. 데이터베이스는 컴퓨터 전공자가 아니더라도 한 번씩 들어본 적 있을 것이다. 데이터베이스는 여러 사람이 공유하여 사용할 목적으로 체계화 통합, 관리하는 데이터의 집합이다. 작성된 목록으로 여러 응용시스템들이 통합된 정보들을 저장하여 운영할 수 있는 공용 데이터의 묶음이다. 쉽게 말해 무수히 많은 데이터의 묶음이라고 이해하면 이해하기 쉽다. 아래 그림에선 중앙집중식(은행)의 방식은 데이터베이스에서의 중앙집중 방식과도 유사하다. 

 

 

 분산 원장은 복제, 공유 또는 동기화된 디지털 데이터에 대한 합의 기술이다. 이때 데이터들은 여러 사이트나 여러 나라로 분산되게 되어있다. 기존 데이터베이스는 중앙집중의 데이터 저장 방식이다. 기존의 중앙집중식에서는 각각의 건물이 은행 한 곳으로 연결하는 방식으로 구성되어 있었다. 하지만 분산식 즉, 분산 원장은 각각의 건물들이 개인 개인 모두에게 모두 연결되어있는 것을 볼 수 있다. 사용자 간의 직접 접속(p2p) 네트워크를 구성하여 그 안에서 복제 데이터에 대한 합의 알고리즘이 수행되어야 한다. 이러한 설계의 한 가지로 블록체인 시스템이 있는데, 공개적 형태와 사적 형태로 운영할 수 있다. 모든 분산 원장 기술이 분산 노드 간의 안전하고 올바른 합의를 달성하기 위해 블록의 체인을 만들 필요는 없다. 블록체인은 그런 분산 원장을 구현하기 위한 하나의 데이터 구조일 뿐이다.

 

 다시 그림을 통해 쉽게 설명해보자면 블록체인의 분산 원장 기술은 은행 방식에서 가장 설명하기가 쉽다. 기존의 중앙집중식 데이터베이스는 은행, 분산 원장(분산식) 방식은 블록체인이라고 생각하면 이해하기가 쉽다. 기존의 은행은 건물들에 대한 모든 정보와 데이터를 중앙에서 관리하는 것이고, 블록체인 방식은 참여하고 있는 각각의 건물들이 데이터를 보유하고 항상 동기화하는 것이 분산 원장이며, 이를 실현하기 위한 합의 형성 방법 중 하나가 블록체인이라고 할 수 있다. 각 건물들에서는 블록체인 안에서 일어나고 있는 것을 볼 수 없기 때문에 마치 하나의 원장에 접근하고 있는 것처럼 생각할 수 있다.   

 

분산 원장의 장점

그렇다면 과연 분산 원장은 어떠한 장점이 있는 것일까?

 

* 공급망 및 추적 등과 같이 여러 조직이 연계하는 일에서 효율적이라고 할 수 있다.

 

단순히 위의 장점에 대해서 알기는 쉽지가 않다 여러 조직이 연계하는 일을 예시로 어떤 장점인지 알아보자.

블록체인 거래 프로세스

 

기본 블록체인 자체의 거래 프로세스는 위의 그림과 같이

 

1. A가 B에게 송금을 희망 

2. 거래 정보가 '블록'으로 온라인 생성

3. 해당 블록은 네트워크 상의 모든 참여자에게 전송

4. 참여자들은 거래정보의 유효성을 상호 검증

5. 거래정보 검증이 완료된 블록은 체인에 등록

6. A는 B에게 송금 완료 

 

 위와 같은 방식으로 블록체인 프로세스가 진행되게 되는데 이러한 프로세스는 무역, 은행과 보험회사(금융 분야), 운송회사와 통관 회사(유통분야), 세관과 수출입 감독청(공공 분야) 등 다양한 분야의 조직이 국가 간에 걸쳐 복잡한 정보를 연계하고 있다. 이러한 예시를 바탕으로 무역분야의 적용 사례에 대해 알아보도록 하자. 

 

무역거래 프로세스

 위의 그림은 무역업무 프로세스이다. 무역에서 상대방이 서류를 기입을 실수했다면 은행 등 여러 조직을 거쳐 왕복을 해야 하기 때문에 정정 절차에는 시간이 많이 걸린다. 나라 또는 업자에 따라 시스템화 되어있지 않고, 메일이나 Fax를 사용해야 하기 때문에 시간이 오래 걸린다. 

 블록체인을 무역거래에 사용하면 이러한 무역 거래에 필요한 다양한 정보를 분산 원장에 공유함으로써 관계자에게 같은 정보가 전달되고, 중계자 없이도 직접 정보를 조회하거나 수정할 수 있다. 중간에 있는 여러 조직을 거치지 않아도 되는 것이다. 또한 수정을 한 부분도 기록이 블록체인에 기록이 남기 때문에 이러한 무역 과정에서 부정이 있어도 검증을 할 수 있게 된다는 장점이 있다. 

 

분산 원장의 단점

 그러나 분산 원장에도 단점은 존재한다. 위에 말들만 보면 모두가 블록체인을 사용해야 하고 너무 좋은 기술이라고 생각할 수 있지만 분산 원장은 원래 1개였던 시스템을 분산 원장이라는 형태로 외부에 두는 것으로 지연 등의 단점이 있다. 네트워크를 통해 상태를 공유하거나 합의하는 과정이 필요하므로 지연시간을 줄일 수는 있지만 제거할 수는 없다. 

 또한 블록체인의 기술을 실제로 적용하는 데에 있어서는 많은 작업들이 필요하다. 실제로 이 블록체인이라는 기술이 무역, 은행, 유통 등의 다양한 분야에서 사용될 필요가 있는지에 대해 생각해 볼 필요가 있다. 

 

 

다음으로는 p2p방식과 블록체인의 설계 방식에 알아보도록 하겠다.