👩🏻‍💻 블록체인

공개범위에 따른 블록체인

Public Blockchain

개방형 블록체인으로 누구나 트랜잭션을 생성할 수 있다.
트랜잭션 내역이 모두에게 공개되어 네트워크에 참여한 모든 노드가 이를 상호검증하고 거래를 승인하기 때문에 신뢰도가 높다.
모든 참여자의 거래기록을 남기로 공유하느라 처리속도가 느리다.

Private Blockchain

= Enterprise Blockchain
폐쇄형 블록체인으로 서비스 제공자의 승인을 받아야 참여할 수 있다.
중앙화된 네트워크

• Hyperledger : 스마트 계약을 구현할 수 있는 오픈소스 기반의 프라이빗 블록체인 플랫폼

Consortium Blockchain

동일한 목적이나 가치를 가지고 있는 다수의 기업과 단체들이 하나의 컨소시엄을 구성하고 그 안에서 작동하도록 만든 블록체인
퍼블릭 블록체인과 프라이빗 블록체인의 중간 형태(하이브리드 블록체인)
컨소시엄에 소속된 참여자들의 합의에 따라 법칙을 바꿀 수있다.
기관 간에 직접 거래함으로써 제3자에 대한 거래수수료↓, 거래시간↓

• Hyperledger Fabric
  블록체인 솔루션과 응용 프로그램을 개발하기 위한 모듈형 아키텍쳐 플랫폼(블록체인 프레임워크)
  리눅스재단이 주도하여 설립한 Hyperledger의 프로젝트 중 하나이다.
  스마트 계약을 지원하는 최초의 분산원장 플랫폼
  암호화폐 없이 합의 프로토콜을 활용할 수 있다.

분산원장기술(Distributed Ledger Technology)

분산원장은 거래정보를 기록한 원장을 특정 기관의 중앙화된 서버가 아닌 분산화된 네트워크에서 참여자들이 공동으로 기록 및 관리하는 기술(=공유원장, 분산원장기술)

중앙집중원장(Centralized Ledger)의 취약점

• 비용 : 과도한 관리, 중개수수료 👉🏼 해외송금
• 시간 : 많은 미들맨들의 존재 👉🏼 주식대금 결제에 3일 소요
• 보안 : Single point of failure

분산원장기술의 장점

• 인증과 증명의 효율성
• 시스템 안정성
• 보안성
• 투명성

Transaction

blockchain = block + chain
block = header(metadata) + body(transaction list)

• Metadata
  이 블록은 체인 중 몇 번째 블록인지
  이 블록에 몇 개의 트랜잭션이 있는지
  이 블록을 누가 생성했는지
  이 블록의 크기, 총 전송량 등은 얼마인지
• Transaction
  데이터베이스의 상태를 변화시키는 하나의 논리적 기능을 수행하기 위한 작업의 단위
• ACID(금융앱 데이터베이스 구성에 중요!)
  데이터베이스 트랜잭션이 안전하게 수행된다는 것을 보장하기 위한 성질
  Atomicity 원자성: 하나의 트랜잭션 내에서는 모든 연산이 성공하거나 모든 연산이 실패해야한다.
  Consistency 일관성: 트랜잭션 전과 후의 데이터베이스의 상태는 똑같이 유효해야한다.
  Isolation 고립성: 각각의 트랜잭션은 독립적.
  Durability 내구성: 하나의 성공된 트랜잭션에 대한 로그는 기록되고 영구적으로 남는다.

비트코인, 이더리움의 트랜잭션 데이터구조 차이

Nonce의 유무가 가장 큰 차이

• 비트코인 트랜잭션 데이터구조

필드	설명
버전번호	채굴자와 노드가 트랜잭션 처리에 사용할 규칙을 지정하는데 사용
입력 카운터	트랜잭션에 포함된 입력의 개수
입력 리스트	블록의 첫 트랜잭션은 코인베이스 트랜잭션. 입력 리스트에는 하나 이상의 트랜잭션입력이 포함
출력 카운터	출력의 개수를 나타내는 양의 정수
출력 리스트	트랜잭션에 포함된 출력
Lock시간	트랜잭션이 유효해지는 가장 빠른 시간을 정의하는 필드

• 이더리움 트랜잭션 데이터구조

필드	설명
Nonce	발신EOA에 의해 발행되어 메시지 재사용을 방지하는데 사용되는 일련번호
Gas Price	발신자가 지급하는 가스의 가격
Gas Limit	이 트랜잭션을 위해 구입할 가스의 최대량
Recipient	목적지 이더리움의 주소
Value	목적지에 보낼 이더의 양
Data	가변길이의 바이너리 데이터(payload)
v,r,s	EOA의 ECDSA디지털 서명의 세가지 구성 요소

🍟 이더리움 트랜잭션 논스
발신주소의 속성이며 발신주소의 컨텍스트 안에서만 의미를 갖는다.
중복되지 않고 순차적
트랜잭션마다 논스는 1씩 증가
동일한 논스는 존재하지 않는다.
같은 논스에 여러 트랜잭션 전송이 발생하면 가장 높은 가스비를 지불한 트랜잭션이 처리된다.
이중지불(Double Spending)을 방지한다.
논스가 0인 트랜잭션 전송 후 논스가 2인 트랜잭션을 전송하면, 논스가 2인 트랜잭션을 멤풀에 저장한다. 논스가 1인 트랜잭션을 전송하면 두 트랜잭션이 처리되고 블록에 포함한다.

• Mempool : 아직 블록에 들어가지 않은 상태의 트랜잭션들이 어떤 공간에 있는 것
• 이중지불 : 원본파일에 저장된 가치를 지불한 뒤 해당 파일을 복사하여 다른 사람에게 또 지불하는 것

🍕 모든 트랜잭션은 일회성으로 하나의 트랜잭션은 하나의 상태만 변화시킬 수 있다.
이 문제를 해결하기 위해

• 비트코인은 UTXO(Unspent Transaction Outputs)
• 이더리움은 Account기반 시스템으로 논스값을 카운터로 사용한다.