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2019년 대한민국학술원 우수학술도서 선정도서
블록체인 기술의 실체가 무엇인지 명확히 설명해 주는 해설서다. 블록체인이 만들어지게 된 역사적 배경은 물론 그 작동 원리를 상세히 설명해 준다. 이를 통해 진정한 효용이 무엇인지 알려준다. 수많은 블록체인들 중 가장 대표적인 비트코인, 이더리움 그리고 하이퍼레저의 작동 원리를 각각 설명 및 비교하고, 이들이 과연 어떤 효용을 가지고 있는 것인지 미래에는 어떨 것인지 명쾌한 해답을 던져 준다. 현재 블록체인 프로젝트에 관여하고 있거나, 도입을 검토 중인 회사의 일원이라면 반드시 읽어보기를 권한다. 또 블록체인 기술이라는 것이 도대체 무엇인지, 미래에는 어떠할 것인지 그 실체를 명확히 알고 싶은 모든 독자에게 명쾌한 해답을 줄 것이다.
블록체인 기술의 실체가 무엇인지 명확히 설명해 주는 해설서다. 블록체인이 만들어지게 된 역사적 배경은 물론 그 작동 원리를 상세히 설명해 준다. 이를 통해 진정한 효용이 무엇인지 알려준다. 수많은 블록체인들 중 가장 대표적인 비트코인, 이더리움 그리고 하이퍼레저의 작동 원리를 각각 설명 및 비교하고, 이들이 과연 어떤 효용을 가지고 있는 것인지 미래에는 어떨 것인지 명쾌한 해답을 던져 준다. 현재 블록체인 프로젝트에 관여하고 있거나, 도입을 검토 중인 회사의 일원이라면 반드시 읽어보기를 권한다. 또 블록체인 기술이라는 것이 도대체 무엇인지, 미래에는 어떠할 것인지 그 실체를 명확히 알고 싶은 모든 독자에게 명쾌한 해답을 줄 것이다.
저자: 이병욱
지은이 소개
감사의 글
들어가며
1장. 혼란의 시작 - 용어와 정의
1.1 분산 대 탈중앙화
1.1.1 일의 분산 대 일의 중복
1.1.2 동등 대 지배
1.2 디지털화의 효용 대 블록체인의 효용
1.2.1 블록체인을 잘못 이해한 사례
1.3 암호 화폐, 가상 화폐, 거래소 등
1.3.1 디지털 화폐 대 암호 화폐
1.3.2 암호 화폐 대 토큰
1.3.3 거래소 대 브로커, 중개소
1.4 디지털 자산
1.5 노드, 피어, 트랜잭션 등
1.6 트랜잭션
2장. 비트코인 블록체인의 기본 원리
2.1 사이퍼펑크
2.2 비트코인의 탄생 - 2009년 1월 3일
2.2.1 비트코인 최대 생산량 - 2,100만 비트코인
2.2.2 블록체인이라는 고유명사
2.3 블록체인의 기본 작동 원리
2.3.1 완전 노드와 단순 지급 검증 노드
2.3.1.1 완전 노드
2.3.1.2 단순 지급 검증 노드
2.3.2 블록체인의 작동 방식
2.3.2.1 브로드캐스팅을 통한 전달
2.3.2.2 리더 선출 - 누가 기록할 것인가?
2.3.2.3 신뢰의 부재 - 모든 노드의 검증
2.3.3 비동기화 시스템에서의 탈중앙화 합의
2.3.3.1 서로 다른 진실의 충돌
2.3.3.2 서로 다른 진실의 통일 - 탈중앙화 합의
2.3.3.3 거래의 안정성 - 확인
2.3.4 블록의 구조
2.3.4.1 블록 헤더
2.3.5 트랜잭션
2.3.5.1 UTXO
2.3.5.2 코인베이스 트랜잭션
2.3.6 이중 사용
2.3.7 스마트 컨트랙트
2.3.8 비트코인 지갑
2.3.8.1 계정 관리를 위한 개인키/공개키 생성 및 관리
2.3.8.2 비트코인 거래를 시스템에 제출
2.3.8.3 비트코인 잔액 관리
3장. 비트코인 블록체인 기반 기술
3.1 해시 함수와 비대칭 암호화 기법
3.1.1 SHA-256과 해시 퍼즐
3.1.2 머클트리
3.1.3 암호화 기법
3.1.3.1 비대칭 암호화 기법
3.1.3.1.1 개인키로 암호화 - 전자 서명
3.1.2.1.2 공개키로 암호화 - 비밀 보장 및 신원 증명
3.1.3 블록체인의 전자 서명과 비대칭 암호화
3.2 작업 증명과 지분 증명
3.2.1 작업 증명
3.2.1.1 비트코인의 작업 증명 - 해시 퍼즐
3.2.1.2 비트코인 해시 퍼즐
3.2.1.3 해시 퍼즐의 난이도
3.2.1.4 비트코인의 난이도 조절
3.2.1.5 연쇄 해시를 이용한 비가역성
3.2.2 지분 증명
3.2.2.1 잃을 것이 없는 딜레마
3.2.2.2 지분 증명의 안전성
3.3 하드포크와 소프트포크
3.3.1 과거에는 무효하던 규칙을 유효화 - 하드포크
3.3.2 과거에는 유효하던 규칙을 무효화 - 소프트포크
3.3.3 세그윗과 세그윗 2x
3.4 51% 공격
3.5 비잔틴 장군 문제와 블록체인
3.5.1 고장 - 중단 모델
3.5.2 비잔틴 장군 모델
3.6 블록체인과 보안
3.6.1 블록체인을 둘러싼 보안 환경
3.6.2 블록체인 - 내재적 안전성
3.6.3 비트코인 시스템 - 응용적 안정성
3.6.3.1 코어 소프트웨어 시스템의 안전성
3.6.3.2 기본 설계의 안전성
3.6.3.2.1 해시 퍼즐과 난이도 조절의 결함
3.6.3.2.2 인센티브 공학적 결함
3.6.4 비트코인 지갑 - 개별적 안전성
3.6.4.1 지갑 소프트웨어 자체의 문제
3.6.4.2 지갑 사용자의 문제
3.6.5 중개소 등 외부 환경 - 외재적 안전성
4장. 이더리움 블록체인
4.1 이더리움과 계정
4.1.2 EOA - 기본 거래 계정
4.1.3 계약 계정과 EVM
4.1.4 개스
4.1.4.1 개스라는 메타 단위
4.1.5 이더리움의 블록 구조
4.1.5.1 엉클 블록
4.1.5.2 확장 머클트리 루트 데이터
4.1.5.3 블록의 개스 조절
4.1.5.4 로그 브룸
4.1.5.5 제로 지식 증명
4.2 이더리움 트리 구조
4.2.1 확장 머클 패트리샤 트리
4.3 이더리움 해시 퍼즐
4.3.1 해시 퍼즐의 계산
4.3.2 이더리움의 난이도 조절
4.4 이더리움과 스마트 컨트랙트
4.5 이더리움과 디앱
4.5.1 디앱과 정보 노출의 딜레마
4.5.1.2 인증 기반의 블록체인?
4.5.1.3 하이브리드 시스템?
4.6 샤딩과 지분 증명
5장. 하이퍼레저와 블록체인
5.1 하이퍼레저 패브릭
5.1.1 하이퍼레저 패브릭의 기본 작동 원리
5.1.2 패브릭 대 블록체인
5.2 변종 블록체인과 내부자 위협
6장. 블록체인 바로 알기
6.1 탈중앙화
6.1.1 중개인이 필요 없는 탈중앙화 플랫폼
6.1.2 탈중앙화의 비용
6.1.3 DAO와 탈중앙화의 허상
6.1.4 The DAO 사건 - 탈중앙화의 민낯
6.1.5 탈중앙화의 동의어는 통제 불능
6.1.5.1 거대 채굴업자들
6.1.5.2 암호 화폐 재단
6.1.5.3 중개소
6.2 ICO
6.3 블록체인은 보안 도구가 아니다
6.3.1 프라이버시 보호와 정보 보호
6.3.2 해시 함수와 보안
6.3.3 리스크와 보안
6.4 블록체인은 핀테크 도구가 아니다
6.4.1 오픈 플랫폼
6.4.2 금융 규제 개혁
6.4.3 개인 정보 활용 - 마이데이터
6.5 블록체인은 데이터베이스가 아니다
6.6 블록체인과 인센티브 공학
6.7 중앙화된 블록체인
6.8 블록체인의 3대 위협 요소
6.8.1 블록체인 데이터 크기
6.8.2 시스템의 독점
6.8.3 양자 컴퓨터
6.8.3.1 암호와 해시는 반드시 풀린다
7장. 블록체인과 상생 경제
7.1 토큰 이코노미의 부각
7.2 상생 경제와 블록체인
7.3 개념과 구현의 분리
7.3.1 블록체인과 빅데이터
7.3.2 일회용 블록체인
7.3.3 블록체인과 범용성
7.4 블록체인과 공포 마케팅
7.5 기술 대 콘텐츠
마무리하며
부록 1. 비트코인 블록의 구조
부록 2. 해시 퍼즐 개념 설명
부록 3. 비트코인 주소
부록 4. 트랜잭션 스크립트
참고 문헌
찾아보기
감사의 글
들어가며
1장. 혼란의 시작 - 용어와 정의
1.1 분산 대 탈중앙화
1.1.1 일의 분산 대 일의 중복
1.1.2 동등 대 지배
1.2 디지털화의 효용 대 블록체인의 효용
1.2.1 블록체인을 잘못 이해한 사례
1.3 암호 화폐, 가상 화폐, 거래소 등
1.3.1 디지털 화폐 대 암호 화폐
1.3.2 암호 화폐 대 토큰
1.3.3 거래소 대 브로커, 중개소
1.4 디지털 자산
1.5 노드, 피어, 트랜잭션 등
1.6 트랜잭션
2장. 비트코인 블록체인의 기본 원리
2.1 사이퍼펑크
2.2 비트코인의 탄생 - 2009년 1월 3일
2.2.1 비트코인 최대 생산량 - 2,100만 비트코인
2.2.2 블록체인이라는 고유명사
2.3 블록체인의 기본 작동 원리
2.3.1 완전 노드와 단순 지급 검증 노드
2.3.1.1 완전 노드
2.3.1.2 단순 지급 검증 노드
2.3.2 블록체인의 작동 방식
2.3.2.1 브로드캐스팅을 통한 전달
2.3.2.2 리더 선출 - 누가 기록할 것인가?
2.3.2.3 신뢰의 부재 - 모든 노드의 검증
2.3.3 비동기화 시스템에서의 탈중앙화 합의
2.3.3.1 서로 다른 진실의 충돌
2.3.3.2 서로 다른 진실의 통일 - 탈중앙화 합의
2.3.3.3 거래의 안정성 - 확인
2.3.4 블록의 구조
2.3.4.1 블록 헤더
2.3.5 트랜잭션
2.3.5.1 UTXO
2.3.5.2 코인베이스 트랜잭션
2.3.6 이중 사용
2.3.7 스마트 컨트랙트
2.3.8 비트코인 지갑
2.3.8.1 계정 관리를 위한 개인키/공개키 생성 및 관리
2.3.8.2 비트코인 거래를 시스템에 제출
2.3.8.3 비트코인 잔액 관리
3장. 비트코인 블록체인 기반 기술
3.1 해시 함수와 비대칭 암호화 기법
3.1.1 SHA-256과 해시 퍼즐
3.1.2 머클트리
3.1.3 암호화 기법
3.1.3.1 비대칭 암호화 기법
3.1.3.1.1 개인키로 암호화 - 전자 서명
3.1.2.1.2 공개키로 암호화 - 비밀 보장 및 신원 증명
3.1.3 블록체인의 전자 서명과 비대칭 암호화
3.2 작업 증명과 지분 증명
3.2.1 작업 증명
3.2.1.1 비트코인의 작업 증명 - 해시 퍼즐
3.2.1.2 비트코인 해시 퍼즐
3.2.1.3 해시 퍼즐의 난이도
3.2.1.4 비트코인의 난이도 조절
3.2.1.5 연쇄 해시를 이용한 비가역성
3.2.2 지분 증명
3.2.2.1 잃을 것이 없는 딜레마
3.2.2.2 지분 증명의 안전성
3.3 하드포크와 소프트포크
3.3.1 과거에는 무효하던 규칙을 유효화 - 하드포크
3.3.2 과거에는 유효하던 규칙을 무효화 - 소프트포크
3.3.3 세그윗과 세그윗 2x
3.4 51% 공격
3.5 비잔틴 장군 문제와 블록체인
3.5.1 고장 - 중단 모델
3.5.2 비잔틴 장군 모델
3.6 블록체인과 보안
3.6.1 블록체인을 둘러싼 보안 환경
3.6.2 블록체인 - 내재적 안전성
3.6.3 비트코인 시스템 - 응용적 안정성
3.6.3.1 코어 소프트웨어 시스템의 안전성
3.6.3.2 기본 설계의 안전성
3.6.3.2.1 해시 퍼즐과 난이도 조절의 결함
3.6.3.2.2 인센티브 공학적 결함
3.6.4 비트코인 지갑 - 개별적 안전성
3.6.4.1 지갑 소프트웨어 자체의 문제
3.6.4.2 지갑 사용자의 문제
3.6.5 중개소 등 외부 환경 - 외재적 안전성
4장. 이더리움 블록체인
4.1 이더리움과 계정
4.1.2 EOA - 기본 거래 계정
4.1.3 계약 계정과 EVM
4.1.4 개스
4.1.4.1 개스라는 메타 단위
4.1.5 이더리움의 블록 구조
4.1.5.1 엉클 블록
4.1.5.2 확장 머클트리 루트 데이터
4.1.5.3 블록의 개스 조절
4.1.5.4 로그 브룸
4.1.5.5 제로 지식 증명
4.2 이더리움 트리 구조
4.2.1 확장 머클 패트리샤 트리
4.3 이더리움 해시 퍼즐
4.3.1 해시 퍼즐의 계산
4.3.2 이더리움의 난이도 조절
4.4 이더리움과 스마트 컨트랙트
4.5 이더리움과 디앱
4.5.1 디앱과 정보 노출의 딜레마
4.5.1.2 인증 기반의 블록체인?
4.5.1.3 하이브리드 시스템?
4.6 샤딩과 지분 증명
5장. 하이퍼레저와 블록체인
5.1 하이퍼레저 패브릭
5.1.1 하이퍼레저 패브릭의 기본 작동 원리
5.1.2 패브릭 대 블록체인
5.2 변종 블록체인과 내부자 위협
6장. 블록체인 바로 알기
6.1 탈중앙화
6.1.1 중개인이 필요 없는 탈중앙화 플랫폼
6.1.2 탈중앙화의 비용
6.1.3 DAO와 탈중앙화의 허상
6.1.4 The DAO 사건 - 탈중앙화의 민낯
6.1.5 탈중앙화의 동의어는 통제 불능
6.1.5.1 거대 채굴업자들
6.1.5.2 암호 화폐 재단
6.1.5.3 중개소
6.2 ICO
6.3 블록체인은 보안 도구가 아니다
6.3.1 프라이버시 보호와 정보 보호
6.3.2 해시 함수와 보안
6.3.3 리스크와 보안
6.4 블록체인은 핀테크 도구가 아니다
6.4.1 오픈 플랫폼
6.4.2 금융 규제 개혁
6.4.3 개인 정보 활용 - 마이데이터
6.5 블록체인은 데이터베이스가 아니다
6.6 블록체인과 인센티브 공학
6.7 중앙화된 블록체인
6.8 블록체인의 3대 위협 요소
6.8.1 블록체인 데이터 크기
6.8.2 시스템의 독점
6.8.3 양자 컴퓨터
6.8.3.1 암호와 해시는 반드시 풀린다
7장. 블록체인과 상생 경제
7.1 토큰 이코노미의 부각
7.2 상생 경제와 블록체인
7.3 개념과 구현의 분리
7.3.1 블록체인과 빅데이터
7.3.2 일회용 블록체인
7.3.3 블록체인과 범용성
7.4 블록체인과 공포 마케팅
7.5 기술 대 콘텐츠
마무리하며
부록 1. 비트코인 블록의 구조
부록 2. 해시 퍼즐 개념 설명
부록 3. 비트코인 주소
부록 4. 트랜잭션 스크립트
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