BitCoin에서 거래

• 비트코인을 보유한 소유자가 비트 코인의 일부를 다른 사람에게 전송하는 것을 승인하고 네트워크에 공유하는 것
• 거래 시 수수료가 발생함
• 송금되는 비트 코인에 대해서는 부인 방지를 위해 소유주의 서명이 필요함
• 입력값 Input은 항상 출력값 Output의 총합보다 커야 함
  • A에게 100 BTC가 있고 30 BTC의 음식을 사먹었다면, input값은 100이고 output값은 핫도그 값인 30 + 약 69가 됨
    • 거래 수수료가 발생하기 때문. 수수료는 채굴에 성공한 사람에게 주어짐
  • input > output의 총합 ⇒ 100 > 30 + 69 → 100 > 99. 거래가 승인됨

BitCoin에서의 거래 단위

• 비트코인은 0.000000001 비트코인까지 거래가 가능함
• 가장 작은 단위를 사토시라고 함
• 0.000000001 == 1 사토시
• 0.0001 BTC == 1 Millibitcoin
  
  
• 비트코인은 분산화된 P2P 시스템으로 중앙 서버나 통제소가 존재하지 않음
• 비트코인은 채굴 Mining 과정을 통해 생성됨
  
  

채굴 Mining

• 새로운 비트코인이 생성되면 통화 공급량이 추가되어 유통량이 증가함
• 거래를 공식적으로 검증, 승인하는 절차로, 채굴 과정을 거쳐 블록에 포함되기 전에는 블록체인의 일부가 되지 못함
• 약 10분마다 블록체인 네트워크에 참여하고 있는 채굴자가 솔루션을 찾기 위해 경쟁함 → 누군가 솔루션을 찾아내면 reset
  • 암호 해시 알고리즘을 기반으로 하는 수학 문제를 풀기 위해 경쟁함
  • 각 채굴자는 Full node 네트워크로부터 승인된 최근 블록을 받게 되면 현재 경쟁 라운드에서의 채굴은 실패했음을 알고 바로 다음 새 블록 채굴 과정을 시작함
• 매 블록마다 난이도를 조절할 수 있음
• 마이닝을 성공한 채굴자에게는 블록의 수수료가 주어지며, 블록의 검증은 함께 채굴을 시도한 채굴자에게 맡김
• 이 모든 참여자에게는 채굴에 대한 보상이 주어짐
• 검증이 끝나면 블록에 체인이 연결되고, 이 과정을 10분마다 반복함

블록 구조

• 고정값으로 난이도에 맞는 Nonce를 찾음
• Nonce는 시도할 때마다 +1

작업 증명 Proof Of Work

• 새로운 블록의 Nonce값을 찾아내어 새로운 블록의 해시값을 찾아 완료하는 것으로 합의 알고리즘 중 하나
  • 다른 하나는 지분 증명
• 채굴을 통해 작업 증명을 진행함
• 블록의 해시가 특정 숫자보다 낮게 나올 때까지 반복하면서 Nonce값을 찾음
• 블록체인의 보안을 유지하기 위해 해시값을 구하는 과정임
  if) 난이도 : 0x00000000F... (32byte)
  유효한 해시값 : 0x000000000F... (32byte) → 유효한 해시값은 난이도의 0 개수보다 많거나 같음
  ☆ 해시값은 버전, 블록 생성 시각, 난이도, Nonce, 이전 블럭의 해시, merklehash를 sha256을 사용해 구함
  ☆ 이 중 변경 가능한 값은 Nonce뿐이라서 유효한 해시값을 찾을 수 있는 Nonce를 찾아야 함 → 최초 발견자가 채굴 보상을 받음
  
  

블록체인에서 비대칭키 암호화

1. 송금 시 부인 방지를 위해 송금자가 private key로 서명 후 송금
2. 수신자는 송금자의 public key로 서명을 검증한 후 확인함
3. 만들어진 블록을 블록체인 네트워크로 보냄
4. 블록을 받은 채굴자는 그 블록을 주위 채굴자에게 보내고 Nonce값을 찾기 위한 연산을 시작함
5. 1등이 나오면 송금자의 public key로 잔액이 맞는지 채굴자 자신의 블록체인과 비교하여 검사하고, 검증을 완료하면 1등에게 수수료를 지금함
6. 1~5를 반복함

왜 해시값을 송신자의 개인 키로 암호화(서명)할까?

• 전체 거래 내역을 송신자의 개인 키로 암호화하는 것보다 32byte의 해시만 암호화하는 것이 속도가 빠름 → 효율적
• 단순히 부인 방지를 위한 서명 검증을 하기 위해 개인 키로 암호화하는 것이기 때문에 전체 내역을 암호화하는 것은 비효율적임

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만약 B와 A가 36번 블록을 채굴하던 중에 B가 먼저 Nonce값을 찾고, 결과를 주위 채굴자에게 알린 뒤, 37번 블록 채굴을 시도함. 하지만 네트워크 속도 문제로 B의 성공 사실을 A가 받기 전 A도 36번 블록을 채굴하는데 성공한다면?

• 위의 상황 발생 시 분기가 만들어짐
• 분기 이후 블록이 6개가 쌓일 때까지 기다리다가 블록이 적게 쌓인 곳을 폐기하고 새로운 블록을 재검증 함

⇒ 블록 생성 후 1시간이 지나야 완전한 블록체인이 됨