블록, 체인, 노드가 뭔데? - 블록체인의 구조 쉽게 알기

블록체인 기초 교양 15강: 3강

블록체인의 기본 구조를 이해해 보자!

블록체인은 그 이름처럼 **블록(Block)**과 **체인(Chain)**으로 구성되며, 이를 운영하고 관리하는 **노드(Node)**가 중요한 역할을 합니다. 이번 글에서는 블록체인의 핵심 요소인 블록, 체인, 노드에 대해 설명하면서, 추가로 블록체인에서 **지갑(Wallet)**이 어떤 역할을 하는지까지 함께 알아보겠습니다. 지갑은 블록체인 네트워크와 밀접하게 연관되어 있지만, 많은 사람들이 간과하는 부분입니다. 이를 통해 블록체인의 구조를 쉽게 이해할 수 있도록 돕겠습니다.

 

목차

1. 블록(Block): 데이터를 담은 상자

2. 체인(Chain): 블록을 연결하는 고리

3. 노드(Node): 블록체인을 지탱하는 참여자

4. 지갑(Wallet)이란? 노드와 지갑의 관계

5. 노드와 지갑이 함께 만드는 블록체인노드와 지갑의 차이

6. 블록, 체인, 노드, 지갑의 관계

결론: 블록, 체인, 노드를 알면 블록체인을 이해할 수 있다

블록(Block), 체인(Chain), 노드(Node)를 알면 블록체인을 이해할 수 있다

1. 블록(Block) : 데이터를 담은 상자

블록이란 무엇인가?

블록은 데이터를 저장하는 디지털 상자라고 생각하면 됩니다. 블록 안에는 다음과 같은 정보가 포함됩니다:

1. 거래 데이터: 비트코인 송금 내역, 스마트 계약 등
2. 타임스탬프: 거래가 기록된 시간
3. 이전 블록의 해시 값: 이전 블록과 연결되는 고유 암호화 코드
4. 현재 블록의 해시 값: 현재 블록을 고유하게 식별하는 값

해시(Hash)란?

해시는 데이터를 고유하게 변환한 암호화 값으로, 블록체인의 보안을 책임지는 핵심 요소입니다. 블록에 기록된 데이터가 조금이라도 변경되면 해시 값이 완전히 달라지므로 데이터 위변조가 어렵습니다.

비유로 이해하기: 블록은 고유한 봉인된 우편물

• 블록은 봉인된 우편물처럼 특정 데이터를 안전하게 보관합니다.
• 우편물이 손상되거나 내용이 바뀌면 봉인이 깨지듯, 블록의 데이터가 변경되면 해시 값이 달라지면서 네트워크 전체가 이를 감지합니다.

 

2. 체인(Chain) : 블록을 연결하는 고리

체인의 역할

체인은 각 블록을 순서대로 연결하여 데이터가 연속적으로 저장되도록 만듭니다. 블록체인에서 체인은 다음과 같은 두 가지 역할을 합니다:

1. 데이터 순서 보장: 거래가 시간 순서대로 저장됩니다.
2. 안전성 강화: 블록이 서로 연결되어 있어 한 블록만 조작해도 전체 체인이 영향을 받습니다.

체인의 연결 과정

1. 새로운 데이터가 생성되면 이를 담은 새 블록이 만들어집니다.
2. 새 블록은 이전 블록의 해시 값을 포함하여 기존 체인에 연결됩니다.
3. 노드들이 이 연결을 검증하고, 검증이 완료되면 블록이 체인에 영구히 추가됩니다.

체인의 구조를 쉽게 이해하기: 기차의 연결

• 기차의 각 칸이 블록이라면, 칸을 이어주는 고리가 체인입니다.
• 한 칸이 탈선하면 나머지 칸들도 영향을 받는 것처럼, 체인 구조는 데이터 무결성을 유지하는 데 중요합니다.

 

3. 노드(Node) : 블록체인을 지탱하는 참여자

노드란 무엇인가?

노드는 블록체인 네트워크에 참여하는 컴퓨터 또는 기기를 말합니다. 노드는 블록체인 데이터를 저장하고 검증하며, 네트워크의 분산화를 책임집니다. 즉,  중앙을 관리하는 서버가 따로 없지만 서버가 없는 것은 아닙니다. 전 세계적으로 수십만개의 서버가 존재하며 이 서버를 노드(node)라고 부른다고 보면 됩니다. 전세계 누구라도 노드가 될 수 있으며, 각 노드는 블록체인 네트워크에 연결된 모든 블록 정보를 가지고 있습니다. 

노드의 역할

1. 데이터 저장: 각 노드는 블록체인의 전체 데이터를 복사해 보관합니다.
2. 검증: 새로운 블록이 체인에 추가될 때 거래를 검증합니다.
3. 보안 유지: 노드들이 데이터를 공유하고 검증하면서 해킹을 방지합니다.

노드의 종류

1. 풀노드 (Full Node)
   • 블록체인의 모든 데이터를 저장하고 검증.
   • 네트워크의 안정성과 보안을 유지하는 핵심 역할을 담당.
2. 라이트노드 (Light Node)
   • 블록체인의 모든 데이터를 저장하지 않고, 필요한 최소한의 데이터(블록 헤더)만 저장.
   • 모바일 환경이나 간단한 작업을 위해 사용.
3. 채굴노드 (Mining Node)
   • 새로운 블록을 생성하는 데 참여하며, 거래를 검증하고 네트워크에 추가.

비유로 이해하기: 노드는 블록체인의 건물 관리자

• 노드는 아파트 단지의 관리자처럼 데이터를 저장하고 보안을 책임집니다.
• 여러 관리자가 함께 데이터의 정확성을 확인하므로, 한 명이 잘못된 정보를 입력해도 전체 네트워크에서 이를 차단할 수 있습니다.

 

4. 지갑(Wallet)이란? 노드와 지갑의 관계

노드와 지갑, 갑자기 등장한 지갑의 정체는?

노드를 설명하다 보면 자연스럽게 지갑(Wallet)에 대해 궁금해지실 겁니다. 지갑은 블록체인 네트워크의 노드 중 하나로, 거래를 처리하고 관리하는 데 중요한 역할을 합니다.
전 세계에 수십만 개의 노드가 있으며, 이들 중 일부는 지갑 역할을 수행하는 노드입니다.

지갑의 종류와 구성 요소

블록체인의 지갑은 암호화폐를 관리하는 프로그램으로, 아래와 같은 다양한 종류가 있습니다:

1. 데스크탑(PC) 지갑: 컴퓨터에 설치하여 사용.
2. 모바일 지갑: 스마트폰 앱으로 제공.
3. 하드웨어 지갑: USB 형태의 물리적 장치로, 보안성이 뛰어남.
4. 웹 지갑: 인터넷 기반으로 접근 가능하며, 빠르게 사용할 수 있음.

지갑은 노드처럼 블록체인의 데이터를 저장하고 관리하며, 특히 개인 키와 공개 키를 사용해 거래를 처리합니다.

비트코인 지갑의 구성 요소

1. 지갑 프로그램: 사용자 인터페이스(UI) 제공.
2. 지갑 파일: 개인 키를 포함한 정보를 저장.
3. 블록체인: 거래 데이터를 저장하고 관리하는 핵심 기술.

 

5. 노드와 지갑이 함께 만드는 블록체인노드와 지갑의 차이

• 노드는 블록체인의 데이터를 유지하고 네트워크를 보호하는 데 중점을 둡니다.
• 지갑은 사용자가 암호화폐를 전송하거나 수신할 수 있도록 하는 인터페이스입니다.

• 블록체인의 노드는 데이터를 저장하고 검증하는 중요한 역할을 담당하며, 지갑은 이러한 노드 중에서 사용자와 거래를 연결하는 기능을 수행합니다. 예를 들어, 지갑을 사용해 비트코인을 전송하면, 이 거래는 네트워크의 노드들이 검증하고 블록체인에 기록됩니다.

 

6. 블록, 체인, 노드, 지갑의 관계

전체 작동 과정

1. 거래가 발생하면, 사용자의 지갑이 데이터를 블록으로 만듭니다.
2. 이 블록은 체인에 연결되기 전, 네트워크의 노드들이 검증합니다.
3. 검증된 블록은 체인에 추가되며, 거래가 완료됩니다.

왜 안전한가?

• 블록, 체인, 노드가 서로 연결되어 데이터 변경이 어렵습니다.
• 지갑은 개인 키를 통해 거래를 안전하게 처리합니다.

 

결론: 블록, 체인, 노드, 그리고 지갑의 역할

블록체인의 구조를 이루는 블록, 체인, 노드는 데이터의 신뢰성과 안전성을 보장합니다. 여기에 지갑은 사용자가 블록체인 네트워크에 쉽게 접근하고 거래를 처리할 수 있도록 도와줍니다. 이러한 구성 요소를 이해하면 블록체인의 작동 원리를 더 잘 이해할 수 있습니다.
다음 강에서는 블록체인의 데이터 보안을 책임지는 암호화 기술에 대해 알아보겠습니다.