Block Chain keyword

Block chain

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오늘은 Block Chain Keyword를 간단히 소개해볼게요. 

앞으로 차차 쌓여갈 "Block Chain"에 대한 개념을 보실 때 처음 보는 단어가 나와서 익숙하지 않다.라고 느끼신다면

해당 글을 통해 어떤 의미를 가진 언어인지 찾아보시면 좋을 것 같습니다. 

 

개념 및 글에 흐름을 조금 더 간편하게 보고 싶으시다면 오른쪽 측면을 보시면 Contents 즉, 목차가 정리되어 있습니다.
해당 목차를 따라 순서를 확인 하시면서 읽으시면 조금 더 수월하게 흐름을 익힐 수 있습니다 :)

 

# 정리 된 내용 중 오류가 있거나, 혹은 변경되어야 할 부분이 있다면 언제든 편히 댓글을 달아주시면 감사하겠습니다 :) 

 

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1. Block chain Keyword

1-1. 블록 및 제네시스 블록

• 거래 데이터의 묶음으로 일정 기간 쌓인 거래를 담는 공간 이전 블록과 해시(Hash)로 연결되어 블록체인을 형성함
• 바디(Body)와 헤더(Header)로 구분되며 바디에는 거래 내용, 헤더에는 암호 코드가 담겨있음
• 약 10분 주기로 형성되며 처음 시작된 블록을 제네시스 블록이라고 부름

1-2. 블록 타임(Block Time)

• 일정 블록이 생성되는 데 걸리는 시간

1-3. 머클트리(Merkle Tree)

• 블록에 포함된 거래 요약이 트리 구조로 표현된 것으로 해시 함수를 통해 두 개의 거래 데이터를 하나의
  데이터로 묶는 방식으로 요약이 이루어짐 → 용량 절약 및 위조와 변조 방지 가능

1-4. 노드(Node)

• 블록체인 네트워크에 연결되어 있는 컴퓨터로 데이터를 보관하고 승인하여 합의하는 역할

1-5. 풀노드(Full-Node)

• 제네시스 블록에서부터 시작해 모든 블록체인 정보를 수집하고 저장하는 노드로 새로운 블록 추가를 위해 검증을 수행하고
  타 노드로 전파하는 기능이 있음

1-6. 라이트 노드(Light Node)

• 모든 블록 정보를 가지고 있지 않고 블록체인에 참여해 거래를 수행하는 노드로 개별 거래에 대한 검증을 위한 기능을 수행

1-7. 합의

• 블록을 생성해 노드에 전파하고 모든 노드가 이전 블록에 동일한 블록을 연결할 것인지 결정하는 일련의 과정

1-8. P2P 네트워크(Peer-to-Peer Network)

• 중앙 집중 식 관리 시스템이 아닌 상호 연결된 참여자(Node, Peer)들이 서로 공유하는 네트워크

1-9. 디앱, 댑(dApp-Decentralizea application)

• 탈 중앙화 어플리케이션의 줄임말로 중간 특정 관리자 없이 활동을 계속하면서 스마트 계약을 실행하는 어플리케이션 쉽게 말해서 안드로이드에 앱=이더리움 댑 일반 앱의 방식이 중앙 서버를 거치는 방식이라면 디앱은 스마트 계약이 가진 장점을 이용하여 참여자들 사이에 분산 네트워크 구조를 만들고 실행되는 새로운 방식의 앱으로 보면 됨

1-10. 스마트 계약(Smart Contact)

• 블록체인을 이용해 중개자 없이 계약하는 기능을 말함 지불수단의 기능뿐인 비트코인보다 한 단계 발전했다고 해서 “블록체인 2 0” 이라고도 불림
• 블록체인의 핵심기술로 분산 원장에 기록된 프로그램으로 해당 실행 결과가 분장 원장에 재기록되는 프로그램 계약을 프로그램화시켜 블록체인에 등록하여 위조와 변조를 방지하고 계약조건을 만족할 경우 자동으로 계약이 실행되게 해주는 기술

1-11. 해시(Hash)

• 어떤 문자열을 더 짧은 길이의 값이나 키로 변환하는 것

1-12. 해시 파워(Hash Power) & 해시 레이트(Hashrate)

• 암호화되어 있는 문제를 풀어나가는 속도

1-13. 채굴(Mining)

• 합의 방식 중에서도 '작업 증명' 방식에서 작업하는 행위

1-14. 이중 지불(Double Spending)

• 악의를 품고 있는 사용자가 블록체인에서 행하는 공격 자산에 대한 거래가 확정되기 전 대가를 제공받고 거래를 취소하거나 재사용하는 방식의 공격

1-15. 논스(Nonce)

• 작업증명안 알고리즘에서 해시값을 구하기 위해 단 한 번만 사용되도록 생성하는 임의의 숫자

1-16. 가스(Gas)

• 이더리움에서 어플리케이션을 실행할 때 지급하는 네트워크 수수료 개인 지갑에서 일정 가스를 지불해야 지만 코인이나 토큰을 해당하는 지갑 주소로 전송할 수 있음

1-17. 메인 넷(Main Net)

• 독자적으로 자신만의 플랫폼을 가지면서 토큰이 아닌 정식 코인으로 인정받는 것

1-18. 사이드 체인(Side Chains)

• 각각 다른 블록체인에 존재하는 자산 간의 상호 거래를 가능하게 만들어 주는 기술로 예를 들면 이더리움 블록체인에서 비트코인의 거래가 가능하게 해줌으로써 비트코인이 가지고 있는 한계를 보완하고 사용 범위 확장이 가능함

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2. 스마트 컨트랙트 살펴보기

2-1. 스마트 컨트랙트

• EOA가 새로운 트랜잭션 생성, CA에 보내면 CA는 코드를 활성화시키고, 활성화된 코드에 따라 메시지를 읽거나 내부 저장공간에 기록하고 다른 메시지들을 보내거나 컨트랙트를 생성
• 모든 컨트랙트는 개인키를 통해 인증하여야 하는데 CA는 개인키가 없기 때문에 단독으로 트랜잭션을 생성하는 것이 불가능 → 따라서 EOA가 만든 컨트랙트만 실행 가능
• 이더리움에서 컨트랙트는 실행환경에서 살아있는 자율 에이전트 같은 역할로 메시지나 트랜잭션이 도착하면 항상 특정한 코드를 실행하고 자신의 이더 잔고와 영속적인 변수들을 추적하기 위해 자신의 키/값 저장소를 직접적으로 통제하는 역할

2-2. 튜링 머신

• 순서에 따라 계산이나 논리 조작을 행하는 장치 기억장치와 알고리즘을 통해 어떠한 계산이라도 수행

2-3. 튜링 완전성

• 어떤 프로그래밍 언어나 추상 기계가 튜링 기계와 동일한 계산 능력을 가진다는 의미
• 튜링 머신으로 풀 수 있는 계산적인 문제를 그 프로그래밍 언어나 추상 기계로 풀 수 있음을 의미

2-4. 튜링 완전 언어

• 조건문, 반복문은 모두 조건 분기문으로 바꿔 쓸 수 있고 메모리의 임의 위치 값을 변경할 수 있는 언어

2-5. 엉클 블록(uncle block)

• 블록의 분기 발생 시 블록으로 채택되지 못한 블록
• 엉클 블록에 포함된 트랜잭션은 처리되지 않아 지연 발생
• 엉클 블록을 발견하는 데 사용되는 컴퓨팅 파워 낭비
• 엉클 블록이 다음 블록을 생성하면 평균 블록 생성시간이 늘어나고 블록생성난이도가 낮아지기에 보안 수준이 떨어지게 되는 문제

2-6. EVM

• 이더리움 가상머신으로 이더리움 네트워크의 모든 참여자가 EVM의 상태를 저장하고, 동의한다
• 이더리움은 비트코인과 다르게 상태를 계산해야 하므로, 네트워크의 모든 노드들은 동일한 계산을 수행하고, 동일한 값을 저장해야 하는 일련의 작업이 필요하다
• 이때 작업에 대한 수수료 개념으로 가스(GAS,Gas Value)가 쓰인다
• 모든 참가자는 EVM에서 임의 코드 실행을 요청할 수 있고, 코드는 EVM의 상태를 변경시킴
• 모든 참가자는 임의의 계산을 수행하기 위해 EVM에 대한 요청(트랜잭션)을 브로드캐스팅 할 수 있다
• 이러한 요청(트랜잭션)이 브로드캐스팅 될 때마다 네트워크의 다른 참가자(노드)들은 계산 확인, 유효성 검사 및 수행(실행)한다
• 이후 EVM의 상태가 변경되어 네트워크 전체에 커밋 되고 전파
• 이더리움은 EVM을 통해 분산 어플리케이션(DApp)을 이용할 수 있는 플랫폼을 제공한다
• 주로 Solidity, Serpent 언어를 사용하여 스마트 컨트랙트를 가능하게 하고 분산 어플리케이션 구현

2-7. DApp : 탈중앙화 어플리케이션

• 스마트 컨트랙트로 계약을 배포하고 이벤트 발생 시 트랜잭션을 보내서 컨트랙트 내부의
  코드를 실행하고 이를 통해 데이터를 가져오는 등의 기능을 수행하는 어플리케이션
• 트랜잭션을 요청할 수 있는 노드가 들어가고 데이터는 블록체인에서 가져오는 계정
• 블록체인 페이지 : 블록체인 용어

2-8. EOA(Externall Owned Account) : 외부 소유 계정

• 이더 송수신
• 스마트 컨트랙트 트랜잭션 생성

2-9. CA(Contract Account) : 계약 계정

• 다른 계정과 이더 송수신 가능
• 스마트 컨트랙트 관련 코드를 담음
• EOA나 다른 컨트랙트의 호출을 받고 트랜잭션 생성
• 계약 계정은 개인키가 없음
• EOA만 트랜잭션 생성 가능

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3. 블록의 구조

3-1. 비트코인 블록 Header

1. 버전 : 블록체인 현재 버전
2. 이전 블록 해시 : 이전 블록의 해시
3. 머클 트리 루트 해시 : 블록의 각 트랜잭션 머클 트리에 따라 머클 루트 해시를 만듦
4. 타임스탬프 : 블록 생성 시간
5. 난이도(bits) : POW의 난이도를 결정
6. 논스(nonce) : POW를 풀기 위해 변경할 수 있는 값

 

3-2. 이더리움 블록 Header

1.parent hash : 부모(이전) 블록 해시 값
2. ommers/uncle hash : 현재 블록의 엉클 블록들의 해시 값
3. coinbase(beneficiary) : 채굴된 이더리움이 전송될 주소
4. state root : 상태 트리(state tree)의 root node 값
5. TX hash(transaction root) : 트랜잭션 트리 루트의 해시 값
6. receipts root : receipts tree root의 해시 값
7. logsBloom : 트랜잭션들의 로그를 블룸 필터로 표현
8. difficulty : 블록 채굴 난이도로 이전 블록 난이도와 타임스탬프로 계산
9. number : 현재 블록의 높이
10. gas limit : 블록의 모든 가스의 한계
11. gas used : 블록에서 실제로 실행된 모든 가스 값을 더한 것
12. timestamp(time) : 블록의 최초 생성 시간
13. extradata : 블록 기타 정보
14. mixHash(mixdigest) : POW에서 충분한 양의 연산이 수행되는 것을 보증해주는 값
15. nonce : 해시 문제 POW를 풀기 위해 변경할 값

 

3-3. 이더리움 블록 Body

1. list of transactions : 트랜잭션 리스트
2. list of ommers : 엉클 블록 리스트