[블록체인] 1주차_4차 산업혁명과 블록체인

이 내용은 K-MOOC 알기쉬운블록체인 강의를 듣고 정리한 내용입니다.

4차 산업혁명 개요와 사이버 위협(1)

4차 산업혁명과 3차 산업혁명의 차이

• 3차 산업혁명 = 정보화시대: 디지털화나 IT기술이 지역적으로 일어남
  • 예를 들어 배민, 카카오택시, 직방 등 온라인을 통해 오프라인의 상품, 서비스 등 사용
• 4차 산업혁명 = 여러 IT기술들이 여러 사회 분야에서 동시 다발적으로 일어나서 서로 융합작용, 시너지작용 일으키는 경우
  • 3차 산업혁명에서 더 나아가 서비스를 사용하는 사용자의 데이터를 모아 빅데이터 분석, 인공지능 분석을 할 수 있다. 분석 결과를 통해 소비자 맞춤형 생산, 판매, 마케팅 등이 가능해진다.
    
• 거의 모든 것을 컴퓨터로 자동처리할 수 있다보니 사이버 보안의 중요성이 더 커지고 있다.
  1. 예시1: 스마트폰으로 노트북 CPU 소리를 잡아내 분석하여 컴퓨터에서 무슨 일을 처리하고 있는지 알아내는 해킹
  2. 예시2: 히든 보이스 어택: 인간이 들을 수 없는 주파수 대역의 소리로 휴대폰 인공지능에 목소리로 명령을 내려서 기계가 해커에게 정보를 보내주게 하는 해킹
  3. 예시3: *심박 조절기 해킹
     • 심박 조절기: 심장 박동이 불규칙한 경우 외부 버튼을 눌러 전기 충격을 줘서 심장이 다시 원활하게 뛰게 하는 장치
       
       

4차 산업혁명 개요와 사이버 위협(2)

4차 산업혁명 시대에 발생할 수 있는 해킹 위협

1. 예시4: 2013년 스마트TV 해킹
   • 스마트TV카메라로 영상 촬영 (휴대폰에 비해 항상 전원이 연결되어있다는 특징이 있어 더욱 알기 힘들다)
   • 가짜 뉴스 송출 가능: 신문사 트위터 해킹해 가짜 뉴스 트윗된 영향으로 나스닥 주가가 폭락한 사건과 비슷한 맥락
   • 티비싱(TV + 보이스피싱): 홈쇼핑 주문번호 바꿔치기로 개인정보 수집
     
2. 예시5: 2015 자동차 해킹
   • 커넥티드카: 통신기능 있는 자동차
   • 인포테인먼트 시스템: 인포메이션+엔터테인먼트 (네비게이션+ 자동차 상태 확인 + 음악 등)
   • 인포테인먼트 시스템 해킹해서 자동차 내부의 칩 소프트웨어 전부 바꿔치기 -> 자동차 원격 조정해서 실제 운전자 의도와 다르게 사고를 일으키는 등의 해킹 시연
     
3. 비행기 해킹 / 군 무기체계 해킹
   

4차 산업혁명 시대는 온라인과 오프라인이 3차 산업혁명에 비해 훨씬 더 밀접하게 연결되기 때문에
해킹에 대한 위협 정도, 피해 정도가 훨씬 심각해질 수 있다.

블록체인과 암호화폐의 개념적 이해(1)

암호화폐의 시작

1. 용어 정리: 디지털화폐, 암호화폐, 가상화폐
   • 디지털화폐: 암호화폐, 가상화폐 전부 포함하는 개념
   • 가상화폐: 게임머니, 웹사이트 마일리지 등
   • 암호화폐: 비트코인, 이더리움 등
     
2. 비트코인의 개발
   • 2008 비트코인 만들어짐 (사토시 나카모토): A Peer-to-Peer Electronic Cash System
   • 최초의 암호화폐는 아니다.
     
3. 최초의 암호화폐
   • 세계 최초 암호화폐 개발: 1982년 데이비트 차움 박사 (미국 암호학자, 프라이버시 보호의 아버지)
   • 개발 목적: 인터넷 공간에서 추적이 불가능한 현찰처럼 쓸 수 있는 것을 개발
   • 주요 개념: ‘Untraceable payment’, 즉 추적 불가능한 결제 시스템
     
     

블록체인과 암호화폐의 개념적 이해(2)

초창기 가상화폐의 개념 : eCash와 비트코인

1. (1982)최초의 암호화폐 VS (2008) 비트코인 차이점은?
   • 기존 암호화폐의 3가지 특성
   • 익명성: 돈 쓴 사람 추적할 수 없어야 한다는 성질
   • 양도성: 돌고 도는 돈의 특성
   • 중복사용 방지: 디지털 정보이기 때문에 복사에 의한 중복사용 문제 있음. 이를 방어할 메커니즘이 필요 - 비트코인에 추가된 특성
   • 분산 처리
     
2. 최초의 암호화폐 메커니즘: 싸이월드 도토리와 같다.
   1. 은행에서 천 원치 암호화폐(도토리 발급)
   2. 발급받은 도토리로 상점에서 물건 구매
   3. 암호화폐가 상점으로 이동
   4. 상점은 화폐를 가지고 있거나 은행에 가서 현찰로 바꿀 수 있음
      • 중복 사용 문제: 가지고 있는 암호화폐를 불법적으로 복사해서 여러 번 쓸 수 있는 문제가 발생함
      • 중복 사용 감시 기능을 은행에서 하게 됨: 암호화폐의 일련번호를 장부에 기록
        
3. 비트코인의 탄생
   • 배경: 2008년 금융 위기: 금융기관의 도덕적 해이로부터 비롯된 금융위기를 겪고 나서 금융기관에 대한 불신 팽배
   • 사토시 나카모토: 금융기관이 없이도 실제로 동작하는 암호화폐 시스템을 만들자!
     
4. 금융기관이 없으면 생기는 문제 2가지
   • 사용자가 돈을 주고 그것을 암호화폐로 바꿔야 하는데 암호화폐로 교환해 줄 발권기관이 일단 없다.
   • 누군가는 중복사용을 감시해야 하는데 이런 중복사용을 감시하는 역할을 해 줄 기관이 없어지게 된다.
   • 블록체인 기술 제시
     
5. 블록체인의 메커니즘: 투표 기능이 내장된 분산 장부
   • 분산 장부: 은행이 없으면 은행 역할을 우리 스스로 십시일반 나눠서 하기
   • 비트코인을 사용하는 모든 사용자의 PC에 비트코인 프로그램이 깔려 있다.
   • 이 프로그램은 24시간, 365일 인터넷을 계속 관찰한다.
   • 누군가 암호화폐를 사용하면 그 암호화폐의 일련번호를 가져와 각각의 PC 장부(데이터베이스)에 기록한다.
   • 만약 누군가 불법으로 화폐를 복제해서 사용하려고 하면 다른 사용자들이 자기 PC의 장부를 확인해 그 사실을 알린다.
     - 투표 기능
   • 원래 중앙에서 하던 일을 여럿이 나누어서 하면 모든 장부가 항상 일치하기 힘들다.
   • 누군가의 PC가 잠시 꺼졌다던가, 인터넷이 끊기거나 등 여러 이유로 사용자들의 장부가 불일치될 수 있다.
   • 장부가 불일치할 경우 합의 메커니즘, 인터넷 투표 메커니즘을 통해 합의하게 된다.
     
     

블록체인과 암호화폐의 개념적 이해(3)

블록체인과 암호화폐의 연관성

블록체인 = 분산장부 + 투표기능: 투표기능 응용해서 직접 민주주의 구현 가능

1. 투표 기능 구현의 어려움: 비잔틴 제너럴스 프라블럼(Byzantine Generals Problem)
   • 물리적으로 떨어져 있는 사람들이 합의를 보는 것은 쉽지 않다.
   • 인터넷 상에서는 실수건 고의건 의견이 불일치하는 경우가 발생할 수 있고, 이 경우 합의에 도달하는 것은 굉장히 어려운 문제다.
   • 이 문제를 최초로 실용적으로 해결한 논문: 1999 Practival Byzantine Fault Tolerance (PBFT): 블록체인에서 많이 사용되는 기술 중 하나
     
2. 비트코인에서 합의하는 방법
   1. 서로 약속: 10분 동안 인터넷 상에서 사용된 코인의 일련번호를 각자 장부에 기록한다.
   2. 10분이 지날 때마다 10분 단위로 서로 서로 회람해서 장부의 의견이 불일치되는 것이 없는지 확인하자.
   3. 만장일치: 장부 결정
   4. 틀린 장부가 있으면 거기에 대해 투표를 진행해서 과반수 이상의 표를 획득한 장부를 선정
   5. 이렇게 10분 단위로 투표를 마친 장부(=블록)들을 시간 순으로 하나의 책처럼 연결한 것을 블록 체인이라고 한다.
   6. 채굴(마이닝): 자기 PC를 쉬지않고 사용해서 은행 대신 꾸준히 장부를 만들고 회람하고 투표하는 사람에게 인센티브로 암호화폐 지급
      
3. 알트코인?(Alternative coin): 비트코인을 제외한 나머지 모든 코인
   
   

4차 산업혁명에서의 블록체인의 역할(1)

기존 O2O 플랫폼의 한계

1. 4차 산업혁명 사회의 모습: 서로 다른 여러 산업이 IT기술을 통해 연결됨
   1. 스마트폰, 웨어러블 디바이스 등 모든 기기를 통해 사용자의 일상생활 정보(데일리 라이프 정보)가 전부 수집된다.
   2. 이런 막대한 정보가 클라우드라는 큰 공간에 쌓이고, 업체에서는 빅데이터 분석, 인공지능 데이터 분석 등을 통해 어느 동네 사람들은 어떤 물품을 언제 좋아하는지를 전부 알아낸다.
   3. 이 정보를 공장으로 보내면 완전 자동화된 스마트 팩토리가 사람 없이도 운영 되어 동네별 맞춤형 물품을 생산한다.
   4. 생산된 물품이 무인 운송수단을 이용해 배송된다.
      
2. 4차 산업혁명 사회에서 발생할 수 있는 문제점 2가지
   • 한 곳에서 해킹이 발생하면 그 피해가 사회 전반으로 확대될 수 있다.
   • 4차 산업혁명의 핵심은 데이터가 순환되는 것인데, 데이터를 공유하지 않는 업체도 많다.
   1. 예시1_택시앱: 택시앱 업체들이 고객 데이터베이스를 서로 공유하지 않아 택시 기사들이 여러 앱을 동시에 사용해야 한다.
   2. 예시2_위키피디아(모든 검색엔진 검색 가능) VS 네이버 지식인(구글 검색 불가)
   3. 플랫폼 이펙트: 정보를 많이 가지고 있는 일부 사업자들이 시장을 지배하게 되는 현상
      • 정보를 많이 갖고 있는 O2O (Online to Offline) 플랫폼 사업자가 사용자의 정보를 통해 이익을 더 많이 창출한다.
      • 창출한 이익을 바탕으로 더 많은 정보를 가지게 된다.
      • 4차 산업혁명 시대에 경계해야 할 가장 큰 부작용 중 하나이다.
        
        

4차 산업혁명에서의 블록체인의 역할(2)

기존 기술을 극복하기 위한 블록체인의 특징

1. 블록체인의 정의
   • 2019 과기정통부 정의: 일정 주기로 정보가 담긴 블록을 생성한 다음에 그것들을 회람시켜서 투표를 거치고 투표를 통해 선택된 장부, 즉 블록들을 쭉 체인처럼 연결하는 기술이다.
     
2. 블록체인의 특징 4가지
   • 탈중앙성: 중앙 관리자 없이 모든 것을 투표로 결정 가능
   • 투명성: 모든 사용자의 PC에 분산 장부가 저장되어 모든 사용자들이 정보를 볼 수 있음
   • 불변성: 정보가 모든 참여자들의 PC에 저장되어 있기 때문에 일부 사용자가 임의로 정보를 수정, 삭제할 수 없다. 참여자들 간의 합의 이후 기록된 내용의 위, 변조 및 삭제 불가능
   • 가용성: 24시간, 365일 사용할 수 있는 무중단 시스템. 중앙서버만 멈추면 서비스가 중단되는 현재 구조 (예시: 농협은행 해킹사태)와 다르게 블록체인의 몇몇 PC의 정보가 지워져도 시스템이 멈추지 않는다.
     
3. 플랫폼 이펙트 해결: 블록체인
   • 플랫폼 이펙트: 사용자 정보를 일부 사업자가 독식
   • 예시_페이스북: 사용자의 허락 없이 개인정보를 마케팅 정보로 활용 / 개인정보 해킹 시 사용자가 아무것도 할 수 없음
   • 해결방안: 사업자가 가두리양식하던 정보를 블록체인으로 만들기
     
4. 사용자 정보를 블록체인에 저장하면?
   • 장점
   • 사용자정보가 특정 사업자의 중앙 서버에 저장되지 않고 모든 사용자가 공동관리하게 되어 데이터베이스를 독점적으로 사용할 수 없게 된다.
   • 모든 사업자가 사용자의 데이터베이스에 접근해서 인공지능 분석, 빅데이터 분석 등을 통해 각자의 비즈니스에 사용할 수 있다.
   • 4차 산업혁명의 혜택을 특정 거대 사업자만이 누리는 것이 아니라 블록체인 플랫폼에 가입된 모든 사용자가 공동으로 누릴 수 있게 된다.
     

• 단점(주의점)
  • 만약 내 개인정보가 블록체인에 무방비로 올라가면 누구나 볼 수 있다.(투명성)
  • 투명성을 일부 제한해서 프라이버시를 지킬 수 있는 기술 필요