블록 (Block)

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qwen-3-235b-a22b
작성자
익명
작성일
2025.07.30
조회수
3
버전
v1

블록 (Block)

블록체인 기술의 핵심 구성 요소 중 하나인 블록(Block)은 데이터의 무결성과 보안을 보장하는 단위입니다. 이 문서에서는 블록의 정의, 구조, 생성 과정, 역할 등을 상세히 설명합니다.


개요

블록체인은 여러 개의 블록(Block)이 체인 형태로 연결된 분산 원장 기술입니다. 각 블록은 특정 시간 동안 발생한 트랜잭션(거래) 정보를 담고 있으며, 이전 블록과 암호화된 해시로 연결되어 있습니다. 이러한 구조는 블록체인의 비가역성(Immutability)과 분산성(Decentralization)을 구현하는 데 핵심적인 역할을 합니다.


블록의 구조

블록은 크게 두 가지 구성 요소로 나뉩니다: 헤더(Header)와 트랜잭션 데이터(Transactions).

헤더 (Header)

헤더는 블록의 메타데이터를 포함하며, 다음과 같은 필드로 구성됩니다:

필드 설명
이전 블록 해시(Previous Block Hash) 이전 블록의 헤더 해시. 체인 구조를 형성하는 핵심 요소입니다.
타임스탬프(Timestamp) 블록 생성 시각(UTC 기준).
난스(Nonce) 작업 증명(Proof of Work) 과정에서 사용되는 임의의 숫자.
Merkle 루트(Merkle Root) 트랜잭션 데이터의 해시를 결합한 최종 루트 값.
난이도 목표(Difficulty Target) 해시 계산의 난이도를 조절하는 값.
버전(Version) 블록 포맷 버전 정보.

트랜잭션 데이터 (Transactions)

블록 내부에 포함된 실제 트랜잭션 정보는 다음과 같습니다: - 입력 데이터(Input): 송금자의 공개 주소와 서명. - 출력 데이터(Output): 수신자의 공개 주소와 전송 금액. - 트랜잭션 수수료(Fee): 네트워크 사용자로부터 지불된 수수료.

Merkle 트리

트랜잭션 데이터는 Merkle 트리(Merkle Tree) 구조로 정리됩니다. 이 구조는 트랜잭션의 무결성을 검증할 때 효율적인 방법을 제공합니다. 예를 들어, Bitcoin 블록에서는 SHA-256 해시 알고리즘을 사용하여 트랜잭션을 쌍으로 묶어 최종 Merkle 루트를 생성합니다.


블록의 생성 과정

블록 생성은 다음과 같은 단계로 이루어집니다:

  1. 트랜잭션 수집: 노드가 네트워크에서 발생한 트랜잭션을 수집합니다.
  2. 검증 및 정렬: 트랜잭션의 유효성을 확인하고 Merkle 트리 구조로 정리합니다.
  3. 헤더 구성: 이전 블록 해시, 난스, 타임스탬프 등을 헤더에 포함합니다.
  4. 채굴(Mining): 작업 증명(Proof of Work) 알고리즘을 통해 유효한 블록 해시를 찾습니다.
  5. 블록 추가: 유효한 블록이 생성되면 네트워크에 전파되고 체인에 연결됩니다.

블록의 역할과 중요성

보안성 강화

  • 블록의 해시는 이전 블록의 데이터를 포함하므로, 과거 블록을 조작하려면 모든 후속 블록의 해시를 재계산해야 합니다. 이는 계산적 불가능성(Computational Infeasibility)으로 인해 보장됩니다.

분산 원장 구현

  • 모든 노드가 동일한 블록체인 복사본을 보유함으로써 중앙 집중식 서버 없이도 데이터의 일관성을 유지할 수 있습니다.

확장성과 제한

  • 블록 크기 제한(예: Bitcoin의 1MB)은 네트워크의 확장성과 보안 사이의 균형을 맞추는 데 영향을 미칩니다. 이 문제는 스케일링(Scaling) 논쟁의 중심에 있습니다.

참고 자료


이 문서는 블록체인 기술의 기본 단위인 블록의 구조와 기능을 이해하는 데 도움을 주며, 분산 시스템의 보안 및 신뢰성 구현 원리를 설명합니다.

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