블록체인 기술 작동 원리: 초보자를 위한 단계별 가이드 [2022]

블록체인은 다양한 산업 을 변화시키는 혁신적인 기술임이 입증되었습니다 . 말 그대로 블록 체인을 의미합니다. 블록체인을 사용하면 금융 거래와 같은 디지털 정보가 체인의 별도 블록에 저장됩니다. 강력한 암호화 방식으로 트랜잭션을 보호하고, 합의 알고리즘이 네트워크 상태를 유지하여 투명성을 보장합니다. 이 블로그는 블록체인이 어떻게 작동하는지 자세히 보여줍니다.

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블록체인 작동 방식 이해

이 블로그와 블록체인 작동 방식에 대한 간략한 설명을 위해 다음은 블록체인 네트워크를 통한 트랜잭션의 예입니다. 사용자 John이 친구 Amy에게 비트코인 ​​몇 개를 보내려고 한다고 가정해 보겠습니다. 이 거래는 디지털 메시지로 방송됩니다. 디지털 서명이 할당되어 있습니다. 이 디지털 서명은 거래가 정품인지 확인합니다.

다음으로 이 트랜잭션은 피어 투 피어 네트워크로 브로드캐스트됩니다. 네트워크의 첫 번째 노드가 이를 수신합니다. 그런 다음 트랜잭션이 확인되고 네트워크의 다음 비트코인 ​​노드로 전달됩니다. 모든 노드는 트랜잭션이 완료되기 전에 네트워크에서 검증 프로세스를 수행합니다. 이렇게 하면 유효한 트랜잭션만 시스템을 통과합니다.

각 노드는 확인된(멤풀) 풀과 확인되지 않은 트랜잭션(트랜잭션) 풀을 생성하고 트랜잭션을 앞으로 전파합니다. 그런 다음 트랜잭션은 마이닝 노드에 도달합니다. 이 노드는 새 트랜잭션을 수집, 검증 및 전파합니다. 그런 다음 광부 노드는 트랜잭션을 후보 블록으로 집계합니다.

읽기: 블록체인의 암호화: 유형 및 응용

블록체인 및 마이닝 노드

마이닝/마이너 노드와 관련하여 블록체인이 어떻게 작동하는지 더 잘 이해하기 위해 다른 사용자인 Michael이 이 트랜잭션에서 마이너(마이닝 노드)로 일한다고 가정합니다. Michael은 먼저 블록의 모든 트랜잭션을 수집한 다음 블록 헤더를 구성합니다. 마이닝 노드는 버전, 이전 블록 해시, Merkel 루트, 타임스탬프, 어려운 대상 및 Nonce의 6개 필드를 채워 블록 헤더를 구성합니다. 이 모든 필드가 채워지면 블록 마이닝을 시작할 수 있습니다. 각 필드를 살펴보면 다음과 같습니다.

• 버전: 크기 4바이트 – 블록의 버전을 표시합니다.
• 이전 블록 해시: 크기 32바이트 – 체인의 마지막 블록 해시를 참조합니다.
• 메르켈 루트: 크기 32바이트 – 블록 트랜잭션의 메르켈 트리 루트의 해시입니다.
• 타임스탬프: 크기 4바이트 – 블록을 생성하는 데 걸린 대략적인 시간을 보여줍니다.
• 어려운 대상: 크기 4바이트 – 블록의 작업 증명 알고리즘 난이도 대상입니다.
• Nonce: 크기 4바이트 – 작업 증명 알고리즘에 대한 카운터로 사용됩니다.

이제 블록 헤더가 완료되면 블록 마이닝 프로세스가 시작됩니다. 마이닝은 nonce 값을 찾는 것을 목표로 합니다. 요구 사항을 충족하는 nonce를 찾기 전에 수십억 개의 nonce 값을 테스트해야 합니다.

다음 단계는 블록을 유효하게 만드는 작업 증명 알고리즘에 대한 솔루션을 찾는 것입니다. 작업 증명은 트랜잭션 요구 사항을 충족하고 다른 사람이 쉽게 확인할 수 있는 데이터입니다. Michael의 마이닝 노드는 블록을 검증하기 위해 난이도 목표에 도달해야 합니다. 블록에는 '난이도 비트'라는 표기법으로 난이도 목표가 포함되어 있습니다.

블록 채굴 성공

블록체인이 작동하는 방식의 다음 라인은 블록의 성공적인 마이닝입니다. Michael은 SHA-256 알고리즘을 서로 병렬로 빠르게 실행하는 다양한 컴퓨팅 장치를 보유하고 있습니다. 하드웨어는 블록 헤더를 수신하고 테스트는 초당 수조 개의 논스로 시작됩니다.

마이닝 머신이 솔루션을 찾으면 마이닝 노드로 다시 전송되고 블록은 즉시 피어에게 전송됩니다. 새로운 블록은 검증되고 전파되며 각 전체 노드에서 독립적으로 검증됩니다. 새로운 블록이 검증되면 기존 블록체인에 블록을 연결하여 체인으로 조립됩니다. 검증 후에는 블록체인의 일부가 됩니다. 이 프로세스는 전체 트랜잭션이 완료될 때까지 수행됩니다. 그런 다음 Amy는 John으로부터 비트코인을 받습니다.

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마지막 생각들

이 블로그가 블록체인 작동 방식을 이해하는 데 도움이 되었기를 바랍니다. 기술에 대해 더 알고 블록체인 개발자로서의 경력을 쌓기 위해 upGrad의 블록체인 기술 고급 인증 프로그램에 등록할 수 있습니다 . 일대일 멘토링과 200시간 이상의 학습 콘텐츠와 0% EMI 옵션을 제공합니다.