블록, 체인, 노드가 뭔데? - 블록체인의 구조 쉽게 알기

블록체인의 기본 구조를 이해해 보자!

블록체인은 이름처럼 블록(Block)과 체인(Chain)으로 구성되며, 이를 운영하고 관리하는 노드(Node)가 중요한 역할을 합니다. 또한, 블록체인에서 중요한 사용자 인터페이스인 지갑(Wallet)은 거래와 데이터 관리를 책임지는 필수 도구입니다. 이번 글에서는 블록, 체인, 노드의 역할과 구조를 설명하며, 지갑과 채굴노드의 역할까지 포함해 블록체인의 작동 원리를 알아보겠습니다.

1. 블록(Block) : 데이터를 담은 상자

블록이란 무엇인가?

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

거래 데이터: 비트코인 전송 기록, 계약 내용 등.
타임스탬프: 데이터가 기록된 시간.
이전 블록의 해시 값: 이전 블록을 참조하는 고유 암호.
현재 블록의 해시 값: 현재 블록의 고유 암호화 코드.

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:

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

체인의 연결 과정

새로운 데이터가 생성되면 이를 담은 새 블록이 만들어집니다.
새 블록은 이전 블록의 해시 값을 포함하여 기존 체인에 연결됩니다.
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 기둥

노드란?

노드는 블록체인 네트워크에 참여하는 컴퓨터 또는 기기입니다. 모든 노드는 데이터를 저장하고 검증하며, 네트워크의 분산화를 유지하는 핵심 요소입니다.

노드의 종류

풀노드 (Full Node)
- 블록체인의 모든 데이터를 저장하고 검증합니다.
- 네트워크의 안정성과 보안을 책임지는 핵심 역할을 합니다.
라이트노드 (Light Node)
- 블록체인의 전체 데이터를 저장하지 않고 필요한 일부 데이터(블록 헤더)만 저장합니다.
- 빠른 거래와 모바일 환경에 적합합니다.
채굴노드 (Mining Node)
- 새로운 블록을 생성하는 데 참여하며, 거래를 검증하고 네트워크에 추가합니다.
- 채굴 작업을 통해 보상(암호화폐)을 받으며, 블록체인의 지속성을 유지합니다.

채굴노드의 작업 과정

채굴노드는 작업 증명(Proof of Work) 방식을 통해 블록을 생성합니다.

새로운 거래가 발생하면 채굴노드가 이를 포함한 블록을 생성합니다.
블록의 해시 값을 계산하는 복잡한 수학 문제를 해결합니다.
정답을 찾은 노드가 새로운 블록을 네트워크에 추가하고, 거래를 완료합니다.
정답을 찾은 노드는 암호화폐로 보상을 받습니다.

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): 노드와 연결된 사용자 인터페이스

지갑이란?

노드를 설명하다 보면 지갑(Wallet)이라는 개념도 자연스럽게 등장합니다. 지갑은 블록체인 네트워크의 노드 중 하나로, 사용자와 블록체인을 연결하는 인터페이스 역할을 합니다.

지갑의 종류

데스크탑 지갑: 컴퓨터에 설치해 사용합니다.
모바일 지갑: 스마트폰 앱으로 간편하게 거래할 수 있습니다.
하드웨어 지갑: USB 장치처럼 물리적인 형태로 보안이 뛰어납니다.
웹 지갑: 인터넷 브라우저를 통해 접근 가능하며 빠르게 사용할 수 있습니다.

지갑의 구성 요소

지갑 프로그램: 사용자 인터페이스를 제공하며 거래를 처리합니다.
개인 키와 공개 키: 거래를 보호하고 암호화하는 데 사용됩니다.
지갑 파일: 개인 키와 데이터를 저장합니다.
블록체인 데이터: 네트워크에서 거래 기록을 불러옵니다.

지갑이 노드 역할을 하는 방식

일부 지갑(예: 풀노드 기반 지갑)은 블록체인의 모든 데이터를 저장하여 노드 역할을 수행합니다. 이를 통해 사용자 거래를 안전하게 처리하고 블록체인의 안정성을 지원합니다.

5. 블록체인의 전체 작동 원리

전체 과정

사용자가 지갑을 통해 거래 요청을 보냅니다.
노드들이 거래를 검증하고 새로운 블록을 생성합니다.
생성된 블록은 체인에 연결됩니다.
모든 노드가 업데이트된 체인을 공유하여 데이터를 동기화합니다.

왜 안전한가?

블록체인의 구조는 데이터 위변조를 방지하고, 분산된 노드들이 거래의 진위를 보증하기 때문에 높은 안전성을 제공합니다.

결론: 블록, 체인, 노드, 그리고 지갑의 역할

블록체인은 블록, 체인, 노드가 상호작용하며 데이터를 안전하게 관리하는 기술입니다. 여기에 지갑은 사용자가 블록체인에 접근하고 거래를 처리할 수 있도록 도와주는 필수적인 요소입니다. 채굴노드는 네트워크를 유지하는 데 중요한 역할을 합니다.
다음 강에서는 블록체인의 데이터를 보호하는 암호화 기술에 대해 알아보겠습니다.

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블록, 체인, 노드가 뭔데? – 블록체인의 구조 쉽게 알기