블록체인이 변조가 불가능하다고 여겨지는 핵심 이유는 해시함수, 체인 구조, 무결성, 타임스탬프라는 4가지 기술적 요소가 서로 맞물려 작동하기 때문이에요. 이 요소들이 결합되어 한 번 기록된 데이터를 바꾸는 것을 사실상 불가능하게 만들어요.
해시함수가 만드는 디지털 지문
해시함수는 블록체인의 첫 번째 방어선이에요. 각 블록에 담긴 모든 데이터를 수학적 함수로 변환해서 고정된 길이의 해시값을 만들어내요. 이 해시값은 마치 사람의 지문과 같아서 블록마다 고유한 값을 가져요.
가장 놀라운 점은 블록 안의 데이터가 단 1비트만 바뀌어도 완전히 다른 해시값이 생성된다는 거예요. 예를 들어 거래 금액을 100원에서 101원으로 바꾸면 해시값이 완전히 달라져요.
해시함수의 또 다른 특징은 단방향성이에요. 해시값만 보고는 원본 데이터를 역으로 추적할 수 없어요. 이는 마치 달걀을 풀어서 계란말이를 만들면 다시 원래의 달걀로 되돌릴 수 없는 것과 비슷해요.
체인 구조가 만드는 연쇄 보안
블록체인의 두 번째 핵심은 체인 구조예요. 모든 블록은 바로 앞 블록의 해시값을 자신의 헤더에 포함하고 있어요. 이렇게 블록들이 사슬처럼 연결되어 있기 때문에 블록체인이라는 이름이 붙었어요.
이 구조의 진짜 힘은 변조 시도가 있을 때 나타나요. 만약 누군가 과거의 특정 블록을 조작하려고 하면 그 블록의 해시값이 바뀌게 돼요. 그러면 다음 블록에 저장된 이전 블록 해시값과 불일치가 생기죠.
- 첫 번째 블록 조작 → 해시값 변경
- 두 번째 블록의 이전 블록 해시와 불일치 발생
- 두 번째 블록도 수정 필요 → 연쇄적으로 모든 블록 수정 필요
결국 하나의 블록을 바꾸려면 그 이후의 모든 블록을 다시 계산해야 해요. 이는 엄청난 계산량이 필요하고 현실적으로 불가능에 가까워요.
분산 원장이 보장하는 무결성
블록체인은 여러 참가자가 동일한 원장을 복사해서 보관하는 분산 원장 시스템이에요. 전 세계 수천, 수만 대의 컴퓨터가 똑같은 블록체인 사본을 가지고 있어요.
누군가 데이터를 조작하려면 네트워크 참여자의 과반수 이상을 동시에 해킹해야 해요. 한두 대의 컴퓨터를 조작해도 나머지 대다수가 원본을 가지고 있기 때문에 변조가 바로 들통나요.
새로운 블록이 추가될 때도 네트워크 참여자들의 합의가 필요해요. 이를 합의 알고리즘이라고 부르는데, 작업증명(PoW)이나 지분증명(PoS) 같은 방식을 통해 검증을 거쳐요. 다수가 인정하지 않는 블록은 체인에 추가될 수 없어요.
타임스탬프로 고정되는 시간의 증거
타임스탬프는 각 블록이 생성된 정확한 시간을 기록해요. 이는 단순히 시간을 표시하는 것 이상의 의미를 가져요. 타임스탬프는 특정 데이터가 특정 시점에 확실히 존재했다는 증거가 돼요.
블록체인에서 타임스탬프의 역할은 다음과 같아요:
- 거래나 데이터의 발생 시점을 명확히 증명
- 블록들 간의 시간적 순서 관계 확립
- 시간 순서에 모순이 생기면 변조 즉시 발견
타임스탬프도 블록의 해시값 계산에 포함되기 때문에 시간을 조작하면 해시값이 바뀌고, 결국 체인 전체에 영향을 미쳐요.
4가지 요소의 시너지 효과
이 네 가지 요소는 따로 작동하는 것이 아니라 서로 긴밀하게 연결되어 있어요. 해시함수가 각 블록의 고유성을 만들고, 체인 구조가 블록들을 연결하며, 분산 원장이 네트워크 전체의 합의를 보장하고, 타임스탬프가 시간적 무결성을 지켜요.
하나의 요소만으로는 완벽한 보안을 달성할 수 없어요. 하지만 이들이 결합되면 블록체인을 조작하는 것이 기술적으로나 경제적으로나 사실상 불가능해져요.
현실적인 한계와 미래 과제
물론 블록체인도 완벽하지는 않아요. 51% 공격처럼 네트워크 해시 파워의 과반수를 장악하면 이론적으로는 조작이 가능해요. 작은 규모의 블록체인일수록 이런 공격에 취약해요.
또한 블록체인 자체는 안전해도 연결된 외부 시스템이나 API가 취약하면 전체 보안에 문제가 생길 수 있어요. 사람의 실수로 잘못된 데이터가 기록되면 그것을 수정하기도 어려워요.
미래에는 양자 컴퓨터의 등장으로 현재의 암호화 방식이 위협받을 수도 있어요. 이에 대비해 양자 내성 암호화 기술도 활발히 연구되고 있어요.
블록체인의 변조 불가능성은 단일 기술이 아닌 여러 기술의 조합으로 만들어진 결과예요. 해시함수, 체인 구조, 무결성, 타임스탬프가 서로를 보완하며 강력한 보안 체계를 구축해요. 이런 구조적 특성 덕분에 블록체인은 디지털 시대의 신뢰할 수 있는 기록 시스템으로 자리잡고 있어요.
본 글은 블록체인 및 분산원장 기술에 관한 일반적인 정보 제공을 목적으로 작성된 것입니다. 투자, 매수, 매도를 포함한 어떠한 금융적 의사결정에 대한 권유나 조언이 아니며, 글의 내용은 개인적인 견해일 뿐 법적·재정적 자문을 대신하지 않습니다. 암호화폐 및 디지털 자산에 대한 투자는 본인의 책임하에 신중히 판단하시기 바랍니다.
댓글
댓글 쓰기