사토시 나카모토란 가상의 인물이 2008년 10월 'Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System'이라는 제목의 논문을 발표하면서 비트코인의 역사가 시작됐다고 앞서 소개했다. 이 논문의 요지를 다시 한번 정리하면 이렇다.

“전자 화폐(electronic cash)가 순수하게 개인과 개인간(peer-to-peer) 지불 수단이 된다면, 그 방법은 중앙 집권적 금융 기관을 거치지 않고 바로 개인 간에 직접 지불할 수 있는 새로운 방법이 된다. 그리고 그 거래 내용을 서로 연결한 사슬(chain)로 만든다. 그 거래 내역은 재수행하지 않고서는 변경할 수 없는 기록을 생성하여 변조를 불가능하게 한다.”

이렇게 되면 은행 거래 정보를 소수가 독점하면서 생기는 금융 정보 편중 현상, 화폐의 왜곡 현상, 과도한 수수료 문제, 개인간의 거래를 꼭 은행을 통해야 하는 불편함을 해소할 수 있다. 이를 달성하기 위해선 안정적이고 보안이 확실한 탈 중앙화된 데이터 저장 방법이 필요하다. 이렇게 고안된 데이터 분산 처리 기술이 바로 블록체인 기술이다. 그래서 비트코인과 블록체인 기술은 서로 뗄 수 없는 관계가 된다.

블록체인의 개념, 출처 : 뱅크샐러드(Banksalad)의 ‘블록체인 개념 완벽 정리’.

채굴의 불평등이 이슈로 떠올라

블록체인 기술에선 각 비트코인 거래 내역을 암호화하고, 거래 내역을 수백 개 혹은 수천개 묶어 블록화한다. 그 거래 내역의 모음인 블록을 완성하기 위해선 복잡한 수학 문제를 풀어야 한다. 그리고 수십 만개의 블록을 서로 체인으로 묶는다. 이렇게 만들어진 거래 장부를 전세계 여러 컴퓨터에 분산 저장한다.

이 과정에서 복잡한 수학문제를 풀고, 거래 장부를 분산 저장하는데 전세계 컴퓨터가 자발적으로 참가하는 작업을 '채굴'이라고 하고, 이 채굴 작업에 참가하는 보상으로 비트코인으로 지급한다.

이 분산 저장된 거래 장부를 변조하기 위해선 블록체인에 가담하고 있는 전세계 수 만대의 컴퓨터 보다 암호 수학 문제를 더 빨리 풀 수 있어야 한다. 또한 채굴에 가담하는 컴퓨터들은 주기적으로 서로 데이터를 비교해서 데이터 변조를 상호 검증한다. 그러니 사실 불가능에 가깝다. 그래서 안전하게 된다.

이처럼 채굴이라는 과정에 참여해야 비트코인을 얻게 되는데, 이 과정에서 강력한 컴퓨터 파워가 필요하다. 더 나아가 컴퓨터가 채굴과정에서 전력 소모가 증가하고 전기 사용료를 지불해야 한다. 더 나아가 발행되는 비트코인 총 숫자가 제한된다.

따라서 초기보다는 점점 남아있는 비트코인이 적기 때문에, 또한 참여하는 컴퓨터가 증가하면서 경쟁도 치열해지고 있다. 마치 금광에서 금을 캐는 것과 같다. 점점 금 캐기가 어려워지고, 깊이 땅을 파야 한다. 비용이 증가한다. 따라서 초기에 채굴에 참가한 비트코인 채굴자가 훨씬 많은 양의 비트코인을 갖게 된다. 이들이 비트코인 가격을 왜곡시키고, 가격 조작을 주도할 수 있다. 여기서 원하지 않는 새로운 비트코인 불평등이 발생할 수 있다.

채굴에 사용되는 강력한 컴퓨터. 사진, 출처: 구글.

이상적인 비트코인은 '개인에게 태어날 때 일정한 수를 지급하는 것'

그래서 필자는 이상적인 새로운 비트코인의 조건을 제시한다. 먼저 채굴작업으로부터 생기는 새로운 불평등 문제를 기술적으로 해결해야 한다. 꼭 복잡한 암호 문제를 풀어야 비트코인을 제공하는 채굴 과제는 기술적, 경제적 차별을 새로 만든다. 그래서 값비싼 채굴 작업 없이 비트코인에 개인이 참여할 수 있어야 한다.

그 다음으로 거래 내역의 분산 배치 및 처리에 대한 시간 지연 문제를 최소화할 필요가 있다. 짧은 시간에 수억 건의 거래 내용을 거의 동시에 처리할 수 있어야 한다. 컴퓨터 용량이 과도하게 필요하지 않고, 동시에 전기요금이 많이 들지 않는 작업이어야 한다. 그래서 거래 수수료를 최소화해야 한다. 그러면서 동시에 거래 내역의 해킹이나 탈취가 불가능하게 유지해야 한다. 그래서 새로운 효과적이면서 동시에 혁신적인 암호화 방법이 필요하다. 결과적으로 암호학과 데이터 분산 저장, 분산 처리 기술이 핵심 블록체인 조건이 된다.

마지막으로 필자는 인간이 태어나면 각 개인에게 일정한 수의 비트코인을 지급하고 사망하면 그와 함께 회수하는 새로운 비트코인을 제안한다. 그러면 지구상의 인구 수와 비례하는 일정한 비트코인 수가 유지되고 비트코인 불평등 문제를 해결할 수 있다. 또한 그 결과 과도한 화폐 발행과 인플레이션을 방지할 수 있다. 그러면 사토시 나카모토가 추구한 진정한 개인간(peer-to-peer) 의 지불 수단이 실현되고 더 나아가 화폐 민주화를 달성할 수 있다. 다행히 비트코인은 새로운 버전의 프로그램으로 개선 가능하다. 또 새로운 기능과 성능을 장착한 비트코인이 끊임없이 새로 나오고 있다. 이상적인 비트코인이 곧 다가올 수도 있다.

블록체인 관련 국내외 기업, 출처:KAIST.

[김정호 카이스트 전기 및 전자공학과 교수]

김정호 카이스트 교수.