다음 글은 Nomad Coder의 암호화폐 101 with Nico 시리즈를 정리한 글 입니다.

blockchain

블록체인은 블록들이 모여있는 체인으로 데이터베이스를 예로 들을 수 있다. 이 데이터베이스는 추가만 가능하고 삭제는 불가능하며 편집도 불가능하다. 블록체인은 탉중화화가 가능하며 특정 개인이 DB를 관리할 수 없고 모두가 DB의 복제본을 갖고 있는 분산된 DB로서 크립토를 감시하거나 통제하기 어렵게 만든다.(많은 사람들이 노드를 돌리고 있고 모두가 정확하게 동일한 DB 복제본을 갖고 있기 때문에 모두가 컴퓨터를 몽땅 꺼야 비트코인이 죽을 수 있지만 동시에 그런일이 일어날 일은 없기 때문에 불가능하다. 덕분에 크립토 커런시들이 정부의 감시나 통제에 대응할 수 있다.)

블록은 정보를 DB에 추가하는 방법이다. 데이터를 그냥 추가하는 것이 아니라 블록이라는 것으로 추가하며 비트코인의 경우 10분마다 블록이 생성된다. 블록에는 중요한 정보들이 많은데, 블록의 해시 이전 블록의 해시 그리고 데이터를 꼽을 수 있다. 비트코인의 경우 데이터는 트랜잭션, 즉 거래내역을 의미한다.(누가 얼마나 갖고있고 누가 누구에게 얼마나 보냈고.. 등등의 내용들이 비트고인 데이터 부분에 해당된다.)

해시는 수학 함수인데 한개의 인풋을 받으면 아웃풋을 준다. 이 함수는 일방향 함수이며 결정론적(deterministic)이다. 결정론적이라는 단어의 의미는 input으로 “안녕”을 집어넣는다면 아웃풋은 항상 같은것으로 정해져있다는 의미이다. 만약 input에서 “안녕!” 처럼 조금이라도 바뀔 경우 output은 엄청나게 바뀌게 된다. 일방향 함수는 input을 넣으면 output을 구할 수 있지만 output을 갖고 input을 구할 수 없다는 의미이다.

블록체인에 블록을 추가하기 위해서는 비트코인 데이터인 transaction(거래내역)을 모으고 이전 블록의 해시를 구하고 나의 데이터 + 이전 블록의 해시를 합쳐서 다시 해시하여 블록의 해시를 만들면 블록체인에 블록을 추가할 수 있다. 그리고 다음 블록을 추가하고 싶다면 방금 합쳐서 만든 블록의 해시를 가지고 새로 추가하고자하는 데이터와 같이 결합해야한다.

이 방법으로 체인이 연결되고 input이 조금이라도 변경되면 output이 완전히 달라지게 되므로 누구도 블록체인을 변경할 수 없다.

proof of work(feat. mining)

비트코인이나 이더리움처럼 사람들이 돈을 보내고 누가 얼마나 보냈고 잔금이 얼마인지의 기록들은 아무나 블록을 생성할 수 있어서는 안되며 어떤 데이터가 블록체인에 추가되는지도 조심해야하는데, 어떤 데이터가 블록체인에 추가될 수 있는가 하면 거짓이 아닌 진실을 담은 데이터이며 이것을 위해 작업증명(proof of work)이 필요하다.

작업증명을 통해서 비트고인, 이더리움 등 다양한 크립토들이 사기꾼, 악용사례 등으로 부터 블록체인을 보호한다.

작업증명을 이해하려면 ‘채굴자’라는 컨셉을 이해해야하는데, 채굴자는 데이터를 블록 안에 넣어서 블록체인에 보내는 역할을 함으로써 블록체인에 들어오는 데이터를 확인한다. 예를 들어 비트코인 블록체인에서 코인은 친구에게 보내면 이 거래내역은 확인되지 않는데 만약 채굴자가 해당 거래내역을 보고, 확인하여 친구에게 돈을 보낸 모든 내역을 체크하고, 해당 내용의 사실 체크가 끝나면 그 데이터를 블록 안에 넣는다. 이러한 체크를 여러개해서 블록이 꽉 차면 블록을 닫고 블록체인에 올리며 채굴자의 이러한 역할 덕분에 블록체인에 올라가야하는 데이터를 모두 체크할 수 있다. 이 방식은 탈중앙화 방법으로 이루어지고 있어 누구나 원한다면 채굴자가 될 수 있고 누구나 데이터를 검증할 수 있다. 채굴자든은 돈을 벌기 위해서 이 작업을 하는데, 트랜잭션을 컨펌하게 되면 돈(transfer fee)을 받는다. 덕분에 검증 작업이 활발하게 이루어져서 사기꾼으로부터 네트워크를 보호할 수 있다.

블록체인에 블록을 추가하는 일은 굉장히 어려운데, 작업 증명은 전체 네트워크가 다 아는 질문을 채굴자에게 하는데 채굴자는 그 답을 찾으면 그때서야 블록을 올릴 수 있다. 이렇게 채굴자는 2번 보상을 받게 되는데, 한번은 거래내역을 컨펌하면서이고, 다른한번은 질문의 답을 찾아서 블록을 체인에 올리면서 이며 이때 비트코인이 생성된다. 즉, 사람들이 블록을 블록체인에 올리는 순간 비트코인이 생성된다. 채굴자가 블록체인에 블록을 올릴때마다 coinbase transaction이라는게 생기는데 이것은 비트코인이 생성되는 순간이다. 비트코인은 원래부터 생성되어있는게 아니라 블록을 체인에 올릴때마다 새롭게 생성된다.

처음에는 블록을 올릴떄마다 50개의 코인이 생성되었는데, 비트코인은 무한정이 아니라 생산량이 2100만개로 한정되어있기 때문에 4년마다 반감기가 와서 생산량이 반으로 줄어든다.

작업 증명이 채굴자에게 던지는 질문은 데이터를 넣었을 때 나오는 output hash(nonce + previous block hash + block data)의 결과가 특정 갯수의 0(난이도)으로 시작려면 어떤 nonce를 가져아하는지와 같은 질문을 던진다. (0은 얼마나 블록을 찾기 어려운지의 난이도를 뜻하며 nonce 는 한번만 쓰인 숫자로 채굴자는 블록에 들어갈 데이터를 바꿀 수 없고 오직 검증만할 수 있으며 nonce만이 채굴자가 바꿀 수 있는 유일한 값이다.) nonce 값을 계속 바꾸어 hash 값을 맞출 수 있어 그 질문은 복잡한 답변을 가지고 있지만 그 답은 검증하기가 쉽다.

비트코인은 매 10분마다 블록을 새롭게 생성하며 너무 빨리 생성되면 난이도를 올리기도 한다.(0의 갯수는 난이도에 따른 결과일 뿐이고, 질문의 실제 난이도는 bits라는 걸 통해서 계산한다.)

그래픽 카드는 게임의 3D 환경이나 물리를 계산하기 위해 만들어졌기 떄문에 아주 빠르게 논스를 여러개 시도해몰 수 있어서 채굴자들은 그래픽 카드를 동원해서 논스를 찾기 때문에 그래픽 카드의 수요와 가격이 최근 급증하고 있다.(1초에 6천만 논스를 계산)

Smart Contract

비트코인은 코인을 주고받는 것 외에 사람들과 교류할 수 없지만 smart contract를 이용하면 다른 사람들과 교류할 수 있고 코드로 소통할 수 있다. 개발자가 코딩을 해서 전체 네트워크가 검증하고 실행하는 공유 네트워크에 올릴 수 있다. 코딩을 해서 아마존 서버같은데에 올렸는데 혹시라도 서버가 터지게 되면 내 앱도 동작하지 않게 되는데, 코드를 탈중앙화된 공유 네트워크에 올리게 되면 그곳에 영원히 있어 사람들은 그 코드를 볼 수 있지만 변경할 수는 없다. 코드를 적어 주인이 없는 백엔드 즉, 전세계 사람들이 쓰는 공유 네트워크에 올리면 블록체인의 안정성을 구축한채 나의 코드를 검증하고 실행하게 된다.

스마트 컨트랙트를 이용해 많은 것들이 가능하기도 하지만 단점이 있는데 그중 하나는 원하는 소스를 다 활용할 수 없다. 스마트 컨트랙트는 결국 해당 블록체인 네트워크 위에서만 실행 가능한데, 예를 들어 다음날 비가 온다고 예상하여 비를 감지하는 센서와 스마트 컨트랙트를 연결하고 비가 오는 것에 베팅 한다고 하면 스마트 컨트랙트는 해당 비 감지 센서를 빋어야 하는데 이렇게 되면 이 거래는 trustless가 아닌 trustful, 신뢰 기반의 거래가 된다. 즉, 네트워크 외부의 무언가에 의존 혹은 신뢰해야하는 경우가 되며 누군가는 이를 조작할 수 있게 되며 이 경우 신뢰 기반이 아니니 전체가 무너지게 된다. 이것은 스마트 컨트랙트의 가장 큰 단점으로 신뢰 기반이 아닌 특수한 네트워크, 환경을 요구하며 누군가가 조작할 수 있는 인풋은 허용하지 않는다. 이것을 보완하기 위해서 oracle이 있는데, 이는 스마트 컨트랙에게 인풋을 제공하는데 신뢰기반의 데이터를 특수한 네트워크에 가져온다.

스마트 컨트랙트는 코드를 가져다가 모두가 공유, 검증, 실행하지만 수정은 불가능한 백엔드에 올리기 때문에 중개인이 필요 없고 규칙을 빠짐 없이 실행할 컨트랙트를 만들고 정부나 단체에 조종당할 염려 없이 네트워크에 의해 실행된다.

*스마트 컨트랙트를 지원하는 블록체인으로는 ethereum, kusama, polkadot, cardano, cosmos.. 등이 있다.

NFT(Non Fungible Token)

Fungibility는 대체 가능하다라는 의미인데 1:1로 내가 1달러를 갖고있고 상대방이 1달러를 갖고 있다면 교환하여 대체할 수 있는 것을 의미한다.

Non fungibility는 땅, 한정판 신발, 전세 계약 같이 대체 불가능한 것을 의미하고, 토큰이란 이더리움 같은 블록체인이 발행한 자신만의 토큰을 의미한다. (이더리움은 이더라는 토큰은 갖고 있고 이더리움 기본으로 만들어진 코인들도 있다. 즉, 블록체인의 안정성을 기반으로 토큰을 발행해서 활용할 수 있다.)

토큰은 발행하는 방법으로는 스마트 컨트랙트를 방법이 있는데, 이더나 달러를 받으면 발행한 코인은 보내주는 방식으로 발행하여 사용할 수 있다.

NFT란 딱 한개만 발행하는 컨트랙트를 만들고 그 토큰 안에 이미지, 영상, 노래를 넣는 방식으로 탄생하게 되고, 특정 그림의 NFT를 구매한다는 것은 실제로 그 그림을 구매한다기 보다는 딱 1번만 실행되는 토큰을 구매하는 것이고 그 유일한 토큰 안에 이미지가 있다고 볼 수 있다. (파일이 저장되어 있는 토큰을 구매하는 셈)

즉, NFT는 창작자가 만든 원본임을 증명해준다.

  • ex. decentraland(이더리움 블록체인 기반의 vr 게임), axie infinity
  • nft로 인해 추가로 개발될만한 것들: nft frame, tockenized nft ticket reader

NFT ART MARKET

NFT는 결국 DB의 기록일 뿐인데 원한다면 여기에 메타데이터를 붙일 수 있다.(이미지에 링크를 단다..등)

NFT 이미지는 소유자 뿐만 아니라 모두가 열람이 가능하고 소유자가 아닌 누구나 NFT 이미지를 저장할수도 있고, 저장한 이미지를 다시 판매할 수도 있다.

NFT를 산다는 것은 이미지를 사는 것이 아닌 이미지와 링크된 데이터를 사는것이기 때문에 만약 링크가 죽고 404 에러가 뜨게 되면 블록체인에 올라갔기 때문에 수정이 불가능하여 아무것도 할수가 없다.

NFT를 구매한는 이유로는 art를 후원하고 싶은 마음에 또는 provenance 때문일수도 있다. provenance는 해당 예술 작품을 소장한 오너들의 기록으로 오프라인 예술 시장에서 어떤 작품이 유명한 사람에 의하여 구매되고 소장되었었다면 이 사실 자체가 해당 예술 작품의 가치에 영향을 미쳐서 그 다음번 판매시 고가로 반영될 수 있다. (블록체인 덕분에 NFT를 소유자 이력 조회가 가능하다.)

오프라인 예술 시장에서 조세회피, 돈세탁 이외에도 신분을 과시하고 돈자랑을 하고 싶을 떄 또한 본인의 취향을 자랑하고 싶을 때 그들의 ego를 위해서 예술 작품을 구매하기도한다. 온라인 시장도 마찬가지 인데, 트위터 프로필에 NFT를 자랑할 수 있는 새로운 탭이 존재햐여 프로필 사진 자체를 NFT로 바꿀 수 있고 해당 NFT가 오픈씨 등 어떤 마켓플레이스에서 인증됐는지 확인할 수 있다.(PFP NFT)

NFT game

게이머들에게 NFT가 중요하게 생각될만한 요소로는 첫번째 재산권(property rights) 두번째로 상호운용성(interoperability)이 있다. 게임사가 해당 계정을 탈퇴시키거나 회사가 망해버리면 게이머가 할 수 있는 것 없이 아이템을 수집하기 위한 모든 노력은 0이 된다. 하지만 게임 아이템들이 NFT가 되면 게이머들이 아이템의 소유주이기 때문에 게임사가 망해도 그 아이템은 여전히 게이머의 지갑에 존재하게 된다.

NFT가 public 블록체인에 발행되는 순간 그 NFT는 게임사와는 별개의 독립적인 자산이 된다. 그리고 NFT는 블록체인에 있기 때문에 유저는 NFT를 발행한 게임사의 승인과 전혀 별개로 원하는 뭐든 NFT와 할 수 있다.

게임사가 망하게 되면 아이템을 소유하더라도 NFT를 소유하는 것에 의미가 사라질 수 있는데 상호 운영성이란 permission-less + public 의 조합으로 누구나 다른 사람이 만든 NFT를 토대로 나만의 게임/앱을 또 다시 만들 수 있다.(e.g. cryptokitties -> kotowars)

NFT는 판매,경매 혹은 다른 거래소로 보내질 수 있고, 대출의 담보로도 사용될 수 있다.(e.g. nftfi/nft를 담보로 이더 혹은 DAI를 대출 받을 수 있다, yield guild games/nft 캐릭터를 빌려 p2e 게임에서 사용하고 돈을 벌면 수익금을 사전에 정한 배분율에 따라 나눈다.)

encrypted wallet

비트 코인을 보낸다는 것은 실제로 코인을 네트워크 상에서 전송하는 것이 아니며 항상 네트워크에 존재하며 떠나지 않는다.

집을 샀다고 해서 집의 주소가 바뀌는 것이 아니라 집 문서만 바뀌는 것처럼 암호화폐도 마찬가지이다. 비트 코인을 소유한다는 의미는 실제로 주고 받는 것이 아니라 이 코인이 누구의 소유라는 기록을 남기는 것이다.

지갑은 엄청나게 긴 텍스트로 비트 코인을 주고 받을 때 필요한데, 이 지갑은 asymmetric encryption(비대칭적 암호화)라는 것을 이용해서 생성된다.

symmetric encryption(대칭 암호)란 중요한 문서를 상대방에게 보낸다고 했을 때 문서를 안전한 박스에 넣어서 열쇠로 잠궈서 상대방에게 보내면 상대방은 그 열쇠가 필요하게 되는데 그 열쇠를 받아서 박스를 열어서 문서를 읽고 추가로 문서를 넣으려면 마찬가지로 문서를 박스에 넣고 다시 잠궈서 상대방에게 보내주는 방식을 의미한다.

이러한 방식은 한개의 열쇠를 주고받게 되면 안전하지 않은데, 비대칭적 암호화는 열쇠가 한사람당 두개로 A와 B두명이 거래를 하게되면 열쇠는 총 4개가 되고 두 열쇠 중 하나는 공개 키(public key), 다른 하나는 비공개 키(private key)이다.

공개키를 자물쇠이고 비공개키를 그 자물쇠를 여는 열쇠라고 생각했을 때 문서를 전달하기 위해서 A는 B의 공개키를 요구하게 된다. 문서를 A의 공개키와 함께 박스에 넣고 B의 공개키로 잠궈서 B에게 보내게 되면 B는 자신의 비공개 키로 박스를 열 수 있고, B가 다시 A에게 문서를 보낼 때는 자신의 공개 키와 문서를 박스에 넣고 A의 공개키로 박스를 잠궈서 A에게 보내게 된다.

이 공개키 / 비공개 키 방식이 암호화폐에서 지갑이 동작하는 방식이다. public key로는 아무것도 할 수 없기 때문에 공개해도 무관하지만 private key는 항상 비밀로 남겨져있어야 한다.

지갑을 생성한다는 말은 비공개 키를 만든다는 것이며, 그 비공개 키로 공개키를 만들고 아주 긴 주소인 공개 키는 코인을 보낸다고 할 때 공유해야할 주소를 의미하고, 비트 코인을 전송하거나 움직이고 싶을 때 항상 그 비공개키가 필요하다.

비트 코인을 전송할 때 우리가 하는 것은 해당 공개키를 열 수 있는 비공개 키를 갖고 있다는 것을 증명하는 것이다. 이를 네트워크에 증명하게 되면 비트 코인을 움직일 수 있게 된다.

defi

defi는 많은 종류의 어플리케이션들의 상위 개념으로 그중 핵심은 금융 어플리케이션이라는 것과 탈중앙화 되어있다는 점이다. 즉, 중간 거래자나 서드파티가 없고 모든 거래는 스마트 컨트랙을 통해서 이루어진다. defi로 많은 것들을 할수 있는데 그중 하나는 스마트컨트랙트 기반 은행이다. 예금을 할 수 있고 그 돈을 빌려줘서 이자를 벌수도 있고 반대로 돈을 빌릴수도 있다. 모든 거래는 인간의 손을 거치지 않는 탈중앙화, 자동화 되어있다. 다른 것들로는 코인을 사고 팔 수 있는 decentralized exchange(탈중앙화 거래소, e.g. sushiswap, uniswap…), 해킹을 대비한 보험도 구매할 수 있고 또한 탈중앙화 카지노에서 베팅도 할 수 있다.

defi를 이해하려먼 stable coin이라는 컨셉을 알아야하는데, 스테이블 코인은 암호화폐중 하나로 동일하게 거래하고, 지갑에 넣고 할 수 있고 USD와 1:1로 연결되어 있다. 주로 이건 회사가 보증을 하는데 USDT, USDC, BUSD 같은 것들이 있는데 BUSD 같은 경우 binance(거래소)가 보증을 하며 해당 USD는 binance 은행 계좌에 존재하게 된다.

stable coin의 장점은 안정적이고 스마트 컨트랙트에서 사용할 수 있다는 것이다. 괜찮은 프로젝트로는 aave가 있는데 이것은 유동성 풀로 돈을 빌리고 빌려주는 은행같은 것이다. 여기서 USDT, BUSD 같은걸 빌려주고 연 9~12%의 이자를 벌 수 있다.

dex(decentralized exchanges)

바이낸스, 코인베이스, 빗썸 같은 거래소는 중앙화된 시스템이다. 즉 바이낸스에서 코인을 판매하고 싶다면 바이낸스는 trading fee인 수수료를 떼가게 되고 내 계좌를 얼리거나 제한할 수도 있다. uniswap, sushiswap, pancakeswap 과 같은 탈중앙화된 거래소는 이와 반대로 사람에 의해 운영되지 않고 100% 코드로만 들어가며 탈중앙화된 거래소에서는 유저들이 유동성을 제공하고, 그에 대한 보상으로 거래 수수료를 받는다. 유동성 풀을 이용해서 중간 관리자 없이 토큰을 주고 받을 수 있다.

한 토큰을 다른 토큰으로 바꾸고 싶다면 두 토큰의 유동성 풀에 가서 swap을 하면 되는데 유동성 풀은 2개의 토큰을 연결해주는 스마트 컨트랙트라고 보면 된다. 여기서 유동성은 유저가 제공을 하는데 1000불이 있고 그걸로 투자를 하고 싶다면 500개의 BUSD를 사고 500불의 이더리움을 사서 BUSD-ETH 유동성 풀에 넣을 수 있다. 이렇게 하면 다른 사람이 BUSD를 갖고 있는데 ETH를 사고 싶다면 아까의 그 유동성풀을 사용할 수 있게 되고 거래 수수료는 해당 풀의 투자자들에게 돌아간다.

Ref

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