이더리움(Ethereum) 완벽 가이드(1) : 기본 개념

안녕하세요! 오늘은 비트코인 다음으로 가장 큰 암호화폐인 이더리움에 대해 알아보려고 합니다. 복잡한 블록체인 기술과 용어들을 최대한 쉽게 풀어서 설명해 드릴게요. 이더리움이 무엇인지, 어떤 특징이 있는지, 그리고 왜 중요한지 함께 알아봅시다. 이번 글에서는 기본 개념에 대해서 알아보고 다음 글에서는 이더리움의 활용 사례에 대해서 자세하게 알아 볼께요. 

이더리움이란 무엇인가?

이더리움은 2015년 7월 30일 비탈릭 부테린(Vitalik Buterin)이 창안한 퍼블릭 블록체인 플랫폼이자, 이 플랫폼의 기축통화(ETH) 이름입니다. 중앙 주체의 통제 없이 앱과 조직을 구축하고, 자산을 보유하고, 거래하고 소통할 수 있는 기술입니다. 이더리움은 단순한 디지털 화폐를 넘어서 다양한 애플리케이션을 구동할 수 있는 플랫폼으로서의 역할을 합니다.

이더리움을 이해하기 위해서는 먼저 블록체인 기술에 대한 기본적인 이해가 필요합니다. 블록체인은 여러 컴퓨터에 분산 저장된 데이터베이스로, 한번 기록된 정보는 변경이 거의 불가능하며 모든 참여자가 동일한 데이터를 공유합니다. 이더리움은 이 블록체인 기술을 기반으로 하지만, 단순한 거래 기록을 넘어 프로그래밍이 가능한 플랫폼을 제공합니다.

이더리움의 가장 큰 특징은 '스마트 컨트랙트(Smart Contract)'라는 기능입니다. 스마트 컨트랙트는 특정 조건이 충족되면 자동으로 실행되는 프로그램으로, 중개자 없이도 신뢰할 수 있는 거래가 가능하게 합니다. 예를 들어, "A가 B에게 물건을 보내면, B의 계좌에서 A에게 자동으로 돈이 전송된다"와 같은 계약을 코드로 작성하여 블록체인에 저장할 수 있습니다.

이더리움은 또한 자체 프로그래밍 언어인 솔리디티(Solidity)를 통해 개발자들이 다양한 분산 애플리케이션(DApp)을 만들 수 있게 합니다. 이 애플리케이션들은 중앙 서버 없이 블록체인 네트워크 위에서 작동하며, 검열이나 단일 지점 실패의 위험 없이 운영됩니다.

이더리움의 네이티브 토큰인 이더(ETH)는 네트워크 내에서 거래 수수료를 지불하거나 서비스를 이용하는 데 사용됩니다. 이더는 단순한 화폐 역할뿐만 아니라, 이더리움 네트워크에서 애플리케이션을 실행하기 위한 '연료(Gas)'로도 기능합니다. 이 가스 시스템은 네트워크 자원의 남용을 방지하고, 네트워크 참여자들에게 인센티브를 제공하는 중요한 메커니즘입니다.

이더리움 vs 비트코인: 무엇이 다른가?

이더리움과 비트코인은 둘 다 블록체인 기술을 기반으로 하지만, 그 목적과 기능에서 큰 차이가 있습니다. 이 두 암호화폐의 차이점을 이해하면 이더리움의 독특한 가치를 더 잘 파악할 수 있습니다.

비트코인은 2009년 사토시 나카모토라는 가명의 개발자(또는 개발자 그룹)에 의해 만들어진 최초의 암호화폐입니다. 비트코인의 주요 목적은 중앙 은행이나 정부의 통제 없이 작동하는 디지털 화폐 시스템을 만드는 것이었습니다. 비트코인은 주로 가치 저장 수단과 결제 시스템으로 설계되었으며, '디지털 금'이라고도 불립니다.

반면, 이더리움은 단순한 결제 시스템을 넘어 프로그래밍 가능한 블록체인 플랫폼을 목표로 합니다. 이더리움은 스마트 컨트랙트를 통해 다양한 애플리케이션과 서비스를 구축할 수 있는 기반을 제공합니다. 이는 마치 앱스토어나 인터넷과 같은 역할을 하며, 개발자들이 탈중앙화된 애플리케이션을 만들고 배포할 수 있게 합니다.

기술적인 측면에서도 차이가 있습니다. 비트코인 블록체인은 주로 거래 내역만을 저장하는 반면, 이더리움 블록체인은 거래 내역뿐만 아니라 스마트 컨트랙트 코드, 계정 상태, 그리고 다양한 데이터를 저장할 수 있습니다. 이것이 이더리움이 더 다양한 애플리케이션을 지원할 수 있는 이유입니다.

또한, 비트코인은 총 공급량이 2,100만 개로 제한되어 있어 희소성을 가지고 있지만, 이더리움은 공급량에 제한이 없습니다. 대신, 이더리움은 네트워크 사용량과 스테이킹(Staking) 참여에 따라 발행량이 조절됩니다.

결제 처리 속도와 확장성 측면에서도 차이가 있습니다. 비트코인은 약 10분마다 새로운 블록이 생성되는 반면, 이더리움은 약 15초마다 새로운 블록이 생성됩니다. 이는 이더리움이 더 빠른 거래 확인을 제공한다는 것을 의미합니다.

이더리움은 또한 지속적인 업그레이드를 통해 확장성과 에너지 효율성을 개선하고 있습니다. 특히, 2022년에 진행된 '머지(The Merge)' 업그레이드를 통해 작업증명(PoW) 방식에서 지분증명(PoS) 방식으로 전환하여 에너지 소비를 크게 줄였습니다.

이더리움의 작동 원리

이더리움의 작동 원리를 이해하는 것은 이 혁신적인 기술의 가치를 파악하는 데 중요합니다. 이더리움은 블록체인 기술을 기반으로 하지만, 단순한 거래 기록을 넘어 다양한 기능을 제공합니다.

이더리움 블록체인은 '상태 기계(state machine)'로 설명될 수 있습니다. 이는 일련의 입력(트랜잭션)을 받아 새로운 상태로 전환되는 시스템을 의미합니다. 이더리움의 모든 상태는 수백만 건의 트랜잭션으로 이루어지며, 이러한 트랜잭션들이 그룹화되어 '블록'을 형성합니다.

이더리움 네트워크는 전 세계에 분산된 수많은 '노드(node)'로 구성됩니다. 이 노드들은 이더리움 블록체인의 전체 복사본을 저장하고, 네트워크의 규칙을 준수하며, 트랜잭션을 검증합니다. 노드들은 자원 봉사자들에 의해 운영되며, 네트워크의 정직성을 유지하는 대가로 보상을 받습니다.

이더리움에서 트랜잭션이 처리되는 과정은 다음과 같습니다:

1. 사용자가 트랜잭션(예: 이더 전송, 스마트 컨트랙트 실행)을 생성하고 네트워크에 브로드캐스트합니다.
2. 네트워크의 노드들이 이 트랜잭션을 수집하고 검증합니다.
3. 검증된 트랜잭션들은 블록에 포함됩니다.
4. 블록은 네트워크의 합의 메커니즘(현재는 지분증명)을 통해 검증됩니다.
5. 검증된 블록은 블록체인에 추가되고, 트랜잭션이 최종 확정됩니다

이더리움은 두 가지 유형의 계정을 지원합니다: 외부 소유 계정(EOA)과 계약 계정(CA). EOA는 개인키로 제어되는 일반 사용자 계정이며, CA는 스마트 컨트랙트 코드가 저장된 계정입니다. 두 계정 모두 이더리움 블록체인 상에서 고유한 주소를 가지고 있습니다.

이더리움의 중요한 특징 중 하나는 '가스(Gas)' 시스템입니다. 가스는 이더리움 네트워크에서 연산을 수행하는 데 필요한 비용 단위입니다. 모든 트랜잭션과 스마트 컨트랙트 실행에는 가스가 필요하며, 이는 네트워크 자원의 남용을 방지하고 채굴자(또는 검증자)에게 보상을 제공하기 위한 메커니즘입니다. 가스 비용은 트랜잭션의 복잡성과 네트워크 혼잡도에 따라 달라집니다.

이더리움의 또 다른 중요한 측면은 지속적인 개발과 업그레이드입니다. 이더리움은 커뮤니티 주도의 개발 과정을 통해 지속적으로 개선되고 있으며, 이더리움 개선 제안(EIP)을 통해 새로운 기능과 최적화가 도입됩니다.

스마트 컨트랙트: 이더리움의 핵심 기술

스마트 컨트랙트는 이더리움의 가장 혁신적인 기능 중 하나로, 이더리움이 단순한 암호화폐를 넘어 프로그래밍 가능한 블록체인 플랫폼으로 발전할 수 있게 한 핵심 기술입니다.

스마트 컨트랙트는 특정 조건이 충족되면 자동으로 실행되는 디지털 계약입니다. 이는 "만약 A라는 조건이 충족되면, B라는 행동을 자동으로 실행한다"는 형태로 작동합니다. 스마트 컨트랙트는 블록체인에 저장되기 때문에 변경이 불가능하며, 중개자 없이도 신뢰할 수 있는 거래가 가능합니다.

스마트 컨트랙트의 작동 원리를 일상적인 예로 설명하면 다음과 같습니다:

1. 부동산 거래: 구매자가 판매자에게 돈을 보내면, 스마트 컨트랙트가 자동으로 소유권을 이전합니다.
2. 보험 청구: 비행기가 지연되면, 스마트 컨트랙트가 자동으로 보험금을 지급합니다.
3. 공급망 관리: 제품이 특정 위치에 도착하면, 스마트 컨트랙트가 자동으로 다음 단계의 프로세스를 시작합니다.
4. 디지털 신원 확인: 사용자가 특정 조건을 충족하면, 스마트 컨트랙트가 자동으로 접근 권한을 부여합니다.

스마트 컨트랙트는 주로 솔리디티(Solidity)라는 프로그래밍 언어로 작성됩니다. 솔리디티는 자바스크립트와 유사한 구문을 가지고 있어 웹 개발자들이 비교적 쉽게 배울 수 있습니다. 스마트 컨트랙트는 이더리움 가상 머신(EVM)이라는 환경에서 실행되며, 이는 모든 이더리움 노드에서 동일하게 작동합니다.

스마트 컨트랙트의 주요 장점은 다음과 같습니다:

1. 자동화: 계약 조건이 충족되면 자동으로 실행되므로 수동 개입이 필요 없습니다.
2. 투명성: 모든 계약 내용과 실행 결과가 블록체인에 공개적으로 기록됩니다.
3. 불변성: 한번 배포된 스마트 컨트랙트는 변경이 불가능하여 신뢰성이 높습니다.
4. 비용 절감: 중개자가 필요 없어 거래 비용이 절감됩니다.
5. 보안성: 분산 네트워크에서 실행되므로 단일 지점 실패의 위험이 없습니다.

하지만 스마트 컨트랙트에도 몇 가지 도전 과제가 있습니다:

1. 코드 오류: 스마트 컨트랙트는 코드로 작성되므로 프로그래밍 오류가 발생할 수 있으며, 한번 배포되면 수정이 어렵습니다.
2. 확장성: 이더리움 네트워크의 처리 용량에 제한이 있어 대규모 애플리케이션에서는 확장성 문제가 발생할 수 있습니다.
3. 법적 인정: 스마트 컨트랙트의 법적 지위가 아직 모든 국가에서 명확하게 정립되지 않았습니다.

스마트 컨트랙트는 이더리움 생태계의 핵심 요소로, 탈중앙화 금융(DeFi), 대체 불가능 토큰(NFT), 탈중앙화 자율 조직(DAO) 등 다양한 혁신적인 애플리케이션의 기반이 되고 있습니다.

결론

이더리움은 단순한 암호화폐를 넘어 블록체인 기술의 혁신을 이끌고 있는 플랫폼입니다. 스마트 컨트랙트를 통해 중개자 없는 투명한 거래와 다양한 애플리케이션의 개발을 가능하게 함으로써, 우리의 디지털 생활 방식을 크게 변화시킬 잠재력을 가지고 있습니다.

블록체인 기술과 암호화폐는 아직 발전 중인 분야이므로, 앞으로 이더리움이 어떻게 성장하고 우리 삶에 어떤 영향을 미칠지 지켜보는 것은 매우 흥미로운 일이 될 것입니다.