불변 원장(Immutable Ledger)

불변 원장이란?

불변 원장(Immutable ledger)은 데이터 손상에 영향을 받지 않는 영구 기록 보관 시스템이다. 데이터를 수정하거나 삭제할 수 있는 기존 데이터베이스와 달리, 불변 원장은 정보가 한 번 기록되면 변경할 수 없다는 원칙에 따라 작동한다.

이 고유한 특성 덕분에 불변 원장은 가상화폐 생태계의 기반이 되며, 다양한 블록체인 기반 애플리케이션에 투명성, 보안, 신뢰를 제공한다.

불변성의 의미

불변 원장이라는 맥락에서 불변성(Immutability)은 기록된 데이터를 변경하거나 위조할 수 없음을 의미한다. 이러한 불변성은 블록체인에 기록된 트랜잭션에 적용되어, 영구적이고 수정이 불가능하다.

불변 원장의 작동 방식

불변 원장은 다양한 합의 메커니즘(원장에 따라 다름)을 활용하여 데이터를 (거의) 불변하게 만드는 암호화 기술을 사용한다. 원장에 트랜잭션이 추가되면 그것은 이전 트랜잭션과 암호학적으로 연결된다. 이러한 연결은 블록들로 이루어진 체인(a chain of blocks)을 형성하며, 이를 블록체인(blockchain)이라고 한다.

각각의 블록은 이전 블록에 대한 정보를 가지고 있기 때문에, 모든 거래는 연속성을 지닌다. 이렇게 만들어진 체인은 (거의) 위변조가 불가능하다. 새로운 정보는 새로운 블록이 되어 체인에 추가된다.

불변 원장을 기반으로 구축된 블록체인의 몇 가지 예로는 비트코인, 이더리움, 카르다노가 있다.

모든 블록체인이 실제로 불변하는 것은 아니지만, 대부분의 블록체인은 변경하기가 매우 어렵기 때문에 본질적으로 불변한다고 할 수 있다. 예를 들어, 비트코인의 거래 내역을 변경하려면 채굴자의 50% 이상이 51% 공격을 수행하여 네트워크를 장악해야 한다. 이는 현실적으로 불가능한 일이기에 사실상 불변성을 띤다고 볼 수 있는 것이다.

블록체인에서 불변 원장의 중요성

불변 원장은 블록체인 기술에서 신뢰와 투명성을 보장하는 데 중요한 역할을 한다. 이 기술 덕분에 사용자들은 자신이 상호작용하는 데이터가 정확하고 조작이 불가능할 것이라는 확신을 가질 수 있다. 이는 금융 거래, 공급망, 투표 시스템 등과 같은 애플리케이션에서 특히 중요하다.

또한, 불변 원장은 중앙화된 중개자나 중앙 당국이 데이터를 검증하고 조정할 필요성을 제거함으로써, 탈중앙화되고 신뢰가 필요 없는(trustless) 환경을 가능하게 만든다. 이러한 환경은 개인과 조직이 서로 직접 거래할 수 있게 하면서 공유된 정보의 무결성과 지속성을 보장한다.

불변 원장의 장점

불변 원장은 기존 데이터베이스가 제공할 수 없는 수많은 이점을 제공한다.

1. 데이터 무결성: 불변 원장의 가장 큰 장점은 데이터 무결성을 보장할 수 있다는 점이다. 트랜잭션이 블록체인에 기록되면 영구적으로 보존되며 변경하거나 조작할 수 없다.
2. 투명성 및 감사 가능성: 블록체인 기술의 불변 원장을 통해 모든 거래는 공개적으로 접근 가능하고 검증 가능하다. 이러한 수준의 투명성은 참여자 간의 신뢰를 증진시키며, 중개자가 거래를 검증하고 감독할 필요성을 없애준다. 또한 포괄적인 감사 추적(audit trail)을 제공하여 거래 내역을 쉽게 추적하고 확인할 수 있게 한다.
3. 보안: 불변 원장은 저장된 데이터에 높은 수준의 보안을 제공한다. 각 거래는 이전 거래와 안전하게 암호화 방식으로 연결되어, 조작이나 무단 변경에 저항하는 블록 체인을 형성한다.
4. 신뢰와 중개자 제거: 불변 원장은 중개자나 중앙 기관이 데이터를 검증하고 조정할 필요를 제거함으로써 신뢰가 필요 없는 환경을 구현한다.
5. 탈중앙화: 불변 원장은 탈중앙화된 블록체인 네트워크의 핵심으로, 중앙의 사실 검증 기관 없이도 안전한 네트워크를 구현할 수 있게 해준다. 여러 노드에 분산된 형태의 원장은 단일 주체가 전체 시스템을 통제할 수 없도록 보장한다.
6. 효율성과 비용 절감: 불변 원장을 유지하려면 컴퓨팅 리소스가 필요하지만, 블록체인 기술은 여전히 효율성과 비용 절감 효과를 가져올 수 있다. 조정, 수동 검증, 중개자의 필요성을 제거함으로써 거래를 더 빠르고 저렴한 비용으로 실행할 수 있게 한다.
7. 장기 데이터 저장: 불변 원장은 장기적인 데이터 저장을 위한 안정적인 솔루션을 제공한다. 시간이 지남에 따라 손상, 손실 또는 성능 저하의 위험이 있는 기존 데이터베이스와 달리, 블록체인의 조작 방지 기능은 장기간 데이터의 보존과 접근성을 보장한다.

불변 원장의 단점

불변 원장의 장점은 상당하지만, 몇 가지 고려해야 할 단점도 있다.

1. 유연성 부족: 원장의 불변성은 거래가 한 번 기록되면 변경하거나 삭제할 수 없음을 의미한다. 이러한 유연성 부족은 오류가 발생하거나, 부정 행위가 감지되거나, 정보를 수정 또는 업데이트해야 하는 상황에서 문제가 될 수 있다.
2. 개인정보 보호 문제: 불변 원장에서는 모든 거래가 투명하게 공개되고 모든 참여자가 접근할 수 있기 때문에 프라이버시 문제가 발생할 수 있다.
3. 제한된 확장성: 원장의 불변성은 확장성 측면에서도 문제를 야기할 수 있다. 원장에 더 많은 트랜잭션이 추가되면 원장의 크기와 스토리지 요구 사항이 계속 증가하게 된다. 이로 인해 대규모 불변 원장을 관리하고 처리하는 데 대한 비용이 증가하고 기술적 어려움이 발생할 수 있다.
4. 규정 준수 문제: 불변 원장은 특정 규정과 법적 요건을 준수하는 데 어려움을 겪을 수 있다.
5. 사이버 공격 위험: 불변 원장은 설계상 안전하지만 사이버 공격으로부터 완전히 자유롭지는 않다. 해커들은 51% 공격으로 네트워크를 손상시키거나, 개인 키를 훔치거나, 기반 소프트웨어의 취약점을 악용할 수 있다.

결론

가상화폐 세계에서 불변성은 탈중앙화된 원장에 저장된 데이터의 보안, 투명성, 무결성을 보장하는 초석과도 같은 원칙이다. 블록체인 애플리케이션은 불변 원장 기술을 채택함으로써 신뢰가 필요 없는 거래를 가능하게 하여 사기를 줄이고 중개자의 필요성을 제거한다.

개인 정보 보호, 유연성 부족, 제한된 확장성 등의 문제가 존재하지만, 불변 원장의 장점은 단점보다 훨씬 더 크다. 따라서 불변성은 여전히 블록체인 시스템의 기본 속성으로 남아있다.