블록체인이란

블록체인은 블록체인 데이터 구조를 사용하여 데이터를 검증 및 저장하고, 분산 노드 합의 알고리즘을 사용하여 데이터를 생성 및 업데이트하고, 암호화 기술을 사용하여 데이터 전송 및 액세스 제어의 보안을 보장하고, 자동화된 스크립트 코드로 구성된 지능을 사용합니다. 계약을 사용하여 데이터를 프로그래밍하고 조작하는 새로운 분산 인프라 및 컴퓨팅 패러다임. 현재 블록체인은 많은 대형 기관에서 비즈니스와 기관의 운영 방식을 완전히 바꾸는 획기적인 기술로 불립니다. 금융, 사물 인터넷, 자선, 의료 및 건강 관리, 공급망 및 기타 분야에서 점점 더 많은 기업과 기관이 업계에서 블록체인의 응용 전망을 탐구하고 기반으로 데이터 순환 로드맵을 계획하기 시작했습니다. 블록체인 기술.

블록체인의 부상과 진화

블록체인 기술은 2008년 학자가 "Satoshi Nakamoto"라는 가명으로 발표한 획기적인 논문 "Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System"에서 시작되었습니다. 신용보다는 학문적 원리에 기반한 전자 지불 시스템입니다. 누구나 할 수 있습니다. 제3자의 개입 없이 상대방의 배경 정보를 모른 채 거래를 수행하는 행위

이 기사는 인간 사회의 화폐 시스템에 새로운 실험을 표시한 비트코인을 탄생시켰습니다. 우리 모두 알다시피 비트코인은 운영 및 관리할 중앙 집중식 조직 없이 수년 동안 매우 안정적으로 실행되었습니다. 그 이유는 비트코인의 유통 방식이 프로그램과 암호화 알고리즘에 의해 미리 설정되어 있고 전 세계의 여러 노드에서 실행되기 때문입니다. 나중에 사람들은 이 기반 기술을 암호화 및 분산 스토리지를 기반으로 추상화하여 블록체인 기술이라고 불렀습니다.

2013년 19세의 Vitalik Buterin은 "Ethereum White Paper: Next Generation of Smart Contracts and Decentralized Application Platforms"라는 제목의 백서를 발표했습니다. "세계 컴퓨터"를 위해. 2015년 Linux Foundation은 Hyperledger("Hyperledger") 오픈 소스 프로젝트를 시작했으며 IBM 및 Intel과 같은 많은 금융 기관과 거대 기업이 협력에 참여했습니다. 2016년부터 블록체인 기술은 암호화된 디지털 통화에서 더 많은 애플리케이션 시나리오로 확장되기 시작하여 글로벌 블록체인 애플리케이션의 물결을 촉발했습니다. 2016년 말 블록체인 기술은 국무원의 "13차 5개년" 국가 정보화 계획에 처음으로 등재되었으며 2017년에는 산업 정보화부가 중국 최초의 블록체인 표준인 "Blockchain Reference Architecture"를 발표했습니다.

블록체인은 주로 다양한 응용 시나리오와 디자인에 따라 공개 체인, 동맹 체인 및 개인 체인으로 나뉩니다.

(1) 공개 체인: 비트코인, 이더리움 및 모든 디지털 통화로 대표되며 각 노드는 블록체인 네트워크에 자유롭게 들어가거나 나갈 수 있습니다.

(2) Alliance chain: 각 노드는 일반적으로 엔터티 조직 또는 개인을 나타내며 일반적으로 네트워크에 가입하거나 네트워크에서 나갈 수 있는 권한이 필요합니다. 일반적으로 다양한 기관 간에 관련된 이해 관계가 있기 때문에 모든 당사자의 참여와 유지가 필요합니다.

(3) 프라이빗 체인: 각 노드의 액세스 및 종료 권한은 일반적으로 특정 조직의 내부 데이터 관리 및 감사를 위해 내부적으로 제어됩니다.

블록체인의 주요 장점과 특징

기존 블록체인 기술은 주로 다음 4가지 특징을 포함합니다.

(1) 탈중앙화: 지점간 거래, 조정 및 협업을 달성하기 위해 제3자 개입이 필요하지 않습니다. 블록체인 시스템에서는 어떤 기관이나 개인도 글로벌 데이터를 통제할 수 없으며 노드의 중단은 시스템의 전체 운영에 영향을 미치지 않습니다.이 분산 네트워크는 데이터 보안을 크게 향상시킵니다.

(2) 불변성: 블록체인은 암호화 기술을 사용하여 데이터를 확인 및 저장하고 분산된 합의 알고리즘을 사용하여 데이터를 추가 및 업데이트합니다. , 단일 노드의 데이터를 수정하는 것은 매우 어렵습니다.

(3) 개방성, 투명성 및 추적성: 작성된 블록 내용은 각 노드에 백업됩니다. 각 노드에는 전체 데이터베이스의 최신 사본이 있으며 모든 기록 정보는 공개됩니다. 공개 인터페이스를 통해 누구나 블록 데이터를 조회할 수 있습니다. 블록체인의 각 트랜잭션은 체인 스토리지를 통해 블록 데이터로 공고화됨과 동시에 모든 블록의 모든 트랜잭션 기록은 암호화 알고리즘을 통해 중첩된 HASH 추상화에 의해 처리되므로 모든 트랜잭션 이력으로 역추적할 수 있습니다.

(4) 집합적 유지보수성: 블록체인의 분산된 특성이 집합적 유지보수성을 결정합니다. 기존의 중앙 집중식 기관은 일반적으로 데이터 저장, 데이터 관리자, 데이터 분석가의 세 가지 역할을 하는 반면 블록체인은 모든 참여자가 P2P 방식으로 공동 유지 관리하여 권한을 이전하고 공동 협력을 달성합니다.

블록체인의 핵심 핵심 기술

기술적인 관점에서 블록체인은 완전히 새로운 기술이 아니라 다음과 같은 측면을 포함하는 다양한 기존 기술을 통합하는 결합된 혁신입니다.

(1) 합의 메커니즘: 일반적으로 사용되는 합의 메커니즘은 주로 PoW, PoS, DPoS, PBFT, PAXOS 등을 포함합니다(그림 참조). 블록체인 시스템에는 센터가 없기 때문에 모든 노드가 데이터 처리에 대한 합의에 도달하도록 미리 설정한 규칙이 있어야 하며 모든 데이터 상호 작용은 엄격한 규칙과 합의에 따라 수행되어야 합니다.

(2) 암호 기술: 암호 기술은 블록체인의 핵심 기술 중 하나로 해시 알고리즘, 대칭 암호화 및 비대칭 암호화를 포함하여 현대 블록체인 응용 프로그램에서 현대 암호의 많은 고전 알고리즘이 사용됩니다., 전자 서명 등

● HASH 요약 알고리즘: HASH 알고리즘의 목적은 다양한 입력에 대해 고유한 고정 길이 출력을 생성하는 것입니다. HASH 알고리즘에는 세 가지 특성이 있습니다: 첫째, 서로 다른 입력 데이터에 의해 생성된 출력 데이터가 달라야 함, 둘째, 입력 데이터의 작은 변경으로 출력의 큰 차이가 발생함, 셋째, 알려진 출력 데이터가 주어지면 원래 입력이 데이터를 복원합니다. 일반적으로 사용되는 SHA-256 알고리즘은 임의의 긴 데이터 시퀀스에 대해 256비트 데이터를 출력하는 것으로 실제 사용에서는 SHA256을 사용하여 블록체인의 각 블록 데이터를 HASH하여 변조를 방지합니다. 일부 영역을 구현하기 위한 Merkle Tree 데이터 구조 블록 데이터의 HASH 값 검증 자격증.

● 대칭암호화 알고리즘: 대칭암호화 알고리즘은 암호화 키를 이용하여 원본 데이터를 암호화한 후 암호화된 암호문을 수신자에게 전송하고 수신자는 동일한 키와 동일한 알고리즘의 역 알고리즘을 사용하여 암호문을 복호화하여 복원합니다. 원래 데이터에. 대칭 암호화 알고리즘에서는 하나의 키만 사용하며, 송신자와 수신자 모두 이 키를 사용하여 데이터를 암호화 및 복호화하므로 복호화자는 암호화 키를 미리 알아야 합니다. 블록체인 기술에서 일반적으로 사용되는 대칭 암호화 알고리즘은 AES입니다.

● 비대칭 암호화 알고리즘: 비대칭 암호화 알고리즘에는 공개 키(공개 키)와 개인 키(개인 키)의 두 가지 키가 필요합니다. 공개키와 개인키는 한 쌍으로 데이터를 공개키로 암호화하면 해당 개인키로만 복호화할 수 있고, 개인키로 암호화하면 해당 공개키로만 복호화할 수 있다. 데이터를 해독하는 데 사용됩니다. 비밀 정보 교환을 실현하는 기본 과정은 A당이 한 쌍의 키를 생성하고 그 중 하나를 공개 키로 다른 사람에게 공개하는 것, 공개 키를 얻은 B가 이 키를 사용하여 비밀 정보를 암호화하는 것입니다. 당사자 A에게 보내기 전에 당사자 A는 암호화된 정보를 자체적으로 보관하는 다른 개인 키로 해독합니다.

● 디지털 서명 알고리즘: 블록체인 기술에서 사용되는 디지털 서명 기술은 정보의 무결성과 진위 여부를 검증하는 데 사용되며, 기본 프로세스는 다음과 같습니다. 정보를 소화하기 위해 암호화되어 원본 데이터와 함께 수신자에게 전송됩니다. 수신자는 암호화된 다이제스트 정보를 발신자의 공개키로 복호화한 후 동일한 HASH 기능을 사용하여 수신된 원본 텍스트에 대한 다이제스트 메시지를 생성할 수 있으며, 복호화된 다이제스트 메시지와 동일하면 수신된 메시지를 의미 전송 과정에서 수정되지 않았거나 정보가 수정되었으므로 전자 서명이 정보의 무결성을 확인할 수 있습니다. 또한 정보를 보낸 사람이 개인키를 소유하고 이를 공개하지 않기 때문에 보낸 사람만이 자신의 개인키를 기반으로 서명 정보를 구성할 수 있어 서명의 진정성을 확보할 수 있다. ECDSA는 블록체인 기술에서 일반적으로 사용되는 디지털 서명 기술입니다.

(3) 분산 저장: 블록체인은 P2P 네트워크의 분산 원장이며 각 참여 노드는 블록 데이터 정보를 독립적으로 완전하게 저장하고 기록합니다. 기존의 중앙 집중식 스토리지와 다른 분산 스토리지의 장점은 주로 두 가지 측면에서 반영됩니다.

● 데이터 정보는 단일 장애 지점으로 인한 데이터 손실을 방지하기 위해 각 노드에 백업됩니다.

● 각 노드의 데이터는 독립적으로 저장되므로 이력 데이터에 대한 악의적인 변조를 효과적으로 방지할 수 있습니다.

(4) 스마트 계약: 스마트 계약은 제3자 없이 신뢰할 수 있는 거래를 허용하며, 한 당사자가 계약에서 설정한 목표에 도달하는 한 계약은 자동으로 추적 가능하고 되돌릴 수 없는 거래를 실행합니다. 투명성과 신뢰성, 자동 실행 및 의무적 수행의 장점이 있습니다.

블록체인의 미래 발전 동향

블록체인 기술이 가져온 기회와 도전에 직면하여 전 세계의 모든 계층이 적극적으로 배치하고 이 "결합 혁신" 기술을 통해 원래의 비즈니스 및 관리 모델을 변경하고 안전하고 신뢰할 수 있는 다자간 참여를 구축하려고 합니다. 새로운 생태계. 블록체인의 미래 발전 경향은 주로 다음과 같은 측면에서 반영됩니다.

(1) 산업 침투: 블록체인의 기본 아키텍처는 비트코인에서 파생되지만 일반 기술로서 블록체인은 디지털 통화에서 다른 분야로 침투를 가속화하고 있으며 모든 계층의 혁신과 통합을 진행하고 있습니다. 현재 금융 서비스, 디지털 자산, 자선 및 공공 복지 및 기타 산업 분야에서 블록체인 응용 분야에 투자하고 있으며, 로그 저장 및 정보 추적의 특성을 사용하여 비 개방성 및 투명성과 같은 업계의 원래 거래를 변경합니다. . 앞으로 블록체인은 더 ​​많은 분야에서 역할을 할 것이라고 믿어집니다. 의료 및 건강 관리와 같이 대규모 데이터 상호 작용을 포함하는 산업은 블록체인 기술을 통해 신뢰할 수 있는 데이터 거래를 반드시 실현하고 기존의 이해 장벽을 허물고 데이터 내부 및 외부에서 안전한 공유의 완전히 새로운 생태계를 만들 것입니다. 산업;

(2) 다중 중앙화: 블록체인의 핵심은 "분권화를 위한 중앙 집중식 관리를 포기"하는 것이 아니라 다자간 신뢰 메커니즘을 구축하는 것입니다. 앞으로 크로스체인 기술의 지속적인 발전으로 블록체인의 아키텍처는 여러 당사자가 참여하는 신뢰할 수 있는 시스템으로 진화할 것입니다. 즉, 다자간 정보의 비대칭성과 배경이 불명확한 경우 다자간 신뢰와 협력이 의존하는 새로운 생태계를 구축한다. 미래에는 다중 중앙화와 분산화 사이에 중간 영역이 있을 것이며 다른 블록체인 시스템은 특정 시나리오의 요구에 따라 다른 수준의 분산화를 제시할 것입니다.

(3) 기술통합: 클라우드 컴퓨팅, 빅데이터, 사물인터넷으로 대표되는 차세대 정보기술이 각계각층에 침투하고 있다. 앞으로 블록체인의 개발은 기술 통합을 진입점으로 삼아 단일 기술의 단점과 어려움을 공동으로 해결하고 응용 시나리오를 확장하며 응용 비용을 절감할 것입니다. 블록체인과 사물 인터넷의 결합을 예로 들면 사물 인터넷은 실물 경제에서 인터넷의 확장이며 컴퓨터 기술을 통해 항목 간의 정보 교환 및 통신을 실현합니다. 블록체인 시스템은 분산 및 이기종 특성을 가진 전형적인 점대점 네트워크로, 사물 인터넷에서 각 주제에 대한 합의 메커니즘을 구축하고 상호 작용 규칙을 공식화하며 분산 제어 트랜잭션 네트워크를 구축하는 데 자연스럽게 적합합니다. 따라서 블록체인과 다른 기술의 통합을 통해 산업 혁신을 실현하는 방법은 블록체인의 미래 발전에 중요한 화두가 될 것입니다.

(4) 표준 사양: 엔터프라이즈 응용 프로그램은 미래에 블록체인의 주요 전장이 될 것이며 동맹 체인이 주류 방향이 될 것입니다. 퍼블릭 체인과 달리 엔터프라이즈급 애플리케이션에서 사람들은 소프트웨어와 알고리즘을 통해 신뢰 기반을 구축하는 것뿐만 아니라 더 중요한 것은 사용자 경험의 관점에서 합의 메커니즘, 권한 관리, 스마트 계약 등을 구축하는 방법에 관심을 기울입니다. 및 비즈니스 요구 차원 생태 규칙. 끊임없이 진화하는 블록체인 기술에 직면하여 해당 기술 표준과 법률 및 규정을 동시에 고려하여 블록체인의 신뢰성을 높이고 블록체인에 대한 적용 지침을 수립하여 감독을 강화하고 위험을 예방해야 합니다.