블록체인, ‘혁명’인가 ‘허상’인가

암호화폐로 시끄러운 세상, 분산원장 기술의 한계와 가능성

실물화폐의 권위가 비트코인을 필두로 한 암호화폐(Cryptocurrency)에 도전받고 있다. 암호화폐는 2009년 첫 모습을 드러낸 지 10년도 안 돼 거래 수단의 하나가 될 정도로 성장했다. 블록체인(Blockchain)은 암호화폐의 뛰어난 보안성과 탈중앙화를 담보하는 핵심 기술이다. 지난 1월 세계경제포럼(WEF·다보스포럼)은 4차 산업혁명 시대 10대 유망기술 중 하나로 블록체인을 꼽으며 “세계 GDP의 10%가 블록체인에 기반을 둘 것”이라고 단언했다.

암호화폐는 지난해부터 ‘투기’의 대상이 됐다. 하지만 그 핵심인 블록체인에 대해선 ‘청사진’만 있을 뿐 대중 이해는 부족하다. 전문가들은 블록체인이 뛰어난 기술이고 인류 사회에 ‘거래 방식’을 획기적으로 바꿀 수 있는 씨앗이라고 강조한다. 한편에서는 그것의 선천적 결함 때문에 미래사회를 바꾸기엔 역부족이라고 지적한다. 블록체인은 혁명일까 허상일까? 블록체인의 메커니즘과 성장가능성, 한계점 등을 짚어본다.

지난 1월을 기점으로 암호화폐 투기 광풍이 사그라들었다. 암호화폐 기축통화 격인 비트코인은 지난 한 해 몸값이 25배나 뛰어오른 뒤 60%나 주저앉았다. 암호화폐 가격 정보를 제공하는 룩셈부르크 ‘블록체인(blockchain.info)’에 따르면 한때 하루 40만 건이 넘었던 비트코인 거래량은 최근 그 절반 수준인 20만 건 안팎에 그치고 있다. 암호화폐에 대한 관심도가 줄어들면서 시세가 하락했음을 시사하는 데이터다.

암호화폐 열풍은 어느 정도 꺼졌지만 블록체인에 대한 관심은 여전하다. 암호화폐 핵심 기술인 블록체인은 압도적 보안성과 확장성을 바탕으로 4차 산업을 선도할 기술로 꼽히고 있다. 일각에선 블록체인을 인터넷과 비교하며 “인터넷이 ‘정보의 바다’라면 블록체인은 ‘가치의 바다’가 될 것”이라고 비유한다. 블록체인 네트워크 하에서 가치 있는 정보가 합당한 ‘보상’(암호화폐)을 통해 거래될 것이란 얘기다.

하지만 블록체인에 대한 대중의 이해는 부족하다. 우리 실생활에 보편화되지도 않았지만, 기본적으로 그 작동방식을 이해하기 어렵기 때문이다. 블록체인 태동의 배경에 바로 탈중앙적 화폐를 만드는 발상이 깔려있다. 블록체인을 이해하고 그 한계에 대해 얘기하려면 필연적으로 암호화폐를 전통적 금융 시스템과 비교할 필요가 있다.

블록체인의 핵심 기술 : DLT·디지털 서명

은행을 통해 두 사람이 돈을 주고받는다고 가정해보자. A는 인터넷 은행 홈페이지나 은행 어플리케이션을 통해 B에게 돈을 송금한다. A의 계좌에서 돈이 빠져나가고, B의 계좌에 돈이 들어온다. 이를 중개하는 기관이 바로 은행이다. 은행은 돈이 움직이는 플랫폼이며, 거래 내역도 은행 서버에 저장된다. 이를 돌려 말하면, 만약 은행 서버가 영구적으로 고장 난다면 우리 계좌의 돈 또한 영영 사라진다는 뜻이 된다.

일반적인 은행은 이 같은 사태를 막기 위해 데이터를 복제해 이곳저곳에 분산시켜놓는다. 2중, 3중의 보안처리를 통해 한 곳의 데이터가 뚫리더라도 다른 곳에서 보존되도록 만든다. 이처럼 보안 시스템을 구축하고 관련 인력을 고용해 관리하는데 천문학적인 돈이 들어간다. 그 결과 인터넷이 발달하면서 인터넷 정보보안이 오늘날 금융업의 핵심 축으로 부상했다.

암호화폐는 이 같은 방식과는 대척점에 놓여 있다. 즉 고객의 계좌 데이터를 ‘은행’이라는 기관에 집중시키는 것이 아니라 사용자 모두에게 공개하고 분산시키는 것이다. ‘다중처리’라는 관점에서 보자면 그야말로 수백만중화, 수천만중화 처리를 하는 것이다. 이 같은 발상이 블록체인 기술의 핵심이라 할 수 있다.

2009년 ‘나카모토 사토시(Nakamoto Satoshi)’라는 가명을 쓰는 인물은 국가가 발행하지 않고 은행을 거치지도 않는 화폐를 목표로 비트코인을 만드는 과정에서 블록체인 기술을 탄생시켰다. 비트코인은 은행처럼 한 기관에 거래 데이터가 쏠리는 게 아니라 모두에게 거래장부를 줌으로써 기록의 멸실을 막는다. 블록체인을 ‘분산원장 기술(DLT·Distributed Ledger Technology)’이라 고 부르는 이유도 이 때문이다.

그렇다면 특정 거래에 대한 위·변조는 어떻게 막을까. 이에 대해선 블록체인 기술의 또 다른 축인 디지털 서명 시스템을 이해할 필요가 있다.

두 사람이 비트코인을 주고받는다고 가정해보자. 여기에는 ‘개인키(Private Key)’와 해시함수, 그리고 ‘공개키(Public Key)’가 활용된다. 전통적 금융거래로 쉽게 비유하자면, 개인키는 사용자만 아는 ‘암호’이며 공개키는 두 사람의 ‘거래 내역’이다. 개인키는 송신인 본인 밖에 알 수 없지만 공개키는 계좌번호를 안다면 확인할 수 있다. 다시 말해 개인키를 통해 거래를 활성화하고, 그 거래가 참인지 거짓인지 여부를 공개키로 확인한다.

암호학에서 널리 쓰이는 해시함수는 거래 데이터를 암호화하는 수단이다. 앞서 비트코인 거래 시 개인키에서 해시함수가 활용된 공개키가 생성된다고 했는데, 여기 사용되는 해시함수는 ‘SHA-256’으로 16진법으로 된 64자리 문자열(10진법으로 약 77자리)을 생성시킨다. 거래 당사자가 아닌 타인이 해당 거래를 위조하려면 10의 77제곱 중 한 가지 경우의 수를 찾아야 하는데 이는 사실상 불가능하다.

암호화폐 거래 데이터는 디지털 서명 시스템을 통해 강력한 보안을 갖춘다. 그리고 거래 장부는 DLT를 통해 암호화폐를 보유한 모든 사람들의 서버에 ‘블록(Block)’ 형태로 분산된다. 10분마다 1개 씩 생성되는 블록은 그간 발생한 모든 거래내역(트랜잭션·Transaction)이 담기며, 모든 블록들은 ‘체인(Chain)’처럼 연결돼 있다. 암호화폐를 위시한 블록체인 기술의 핵심은 디지털 서명 시스템과 DLT 두 가지로 정리 가능하다.

블록체인과 암호화폐는 왜 붙어있나

이처럼 블록체인 기술은 사실상 암호화폐에 대한 발상에서부터 태동했다. 하지만 ‘둘을 떨어트려놓고 봐야 하는가’에 대한 논쟁은 그치지 않고 있다.

일각에선 암호화폐는 블록체인의 부산물일 뿐이기 때문에 암호화폐는 억제하고 블록체인만 활성화하는 게 가능하다고 주장한다. 실제로 암호화폐라고 해서 전부 블록체인 기반 기술로만 만들어진 것은 아니다. 가령 사물인터넷(IoT)에 특화된 알트코인(비트코인 외 암호화폐) 아이오타(IOTA)는 블록체인 기술이 아닌 ‘탱글(Tangle)’이라는 기술이 적용됐다. 아이오타는 비트코인과는 다르게 모든 암호화폐가 이미 발행된 상태로 트랜잭션이 시작된다.

아이오타는 보상체계를 포기한 대신 해당 기술을 사용하는 만큼 혜택을 주는 식의 시스템을 채택했다. 이처럼 보상체계를 떼놓은 블록체인을 ‘프라이빗(폐쇄형) 블록체인’이라고 하는데, 이는 인트라넷과 같은 작은 네트워크에서만 작동시킬 수 있는 수준이다. 아이오타의 경우 IoT라는 제한된 영역에서 사용되기 때문에 이 같은 방식을 채택하는 게 가능했다.

하지만 보상을 없앤 블록체인은 확장성이 떨어진다는 게 블록체인 업계의 통설이다. 사람들이 암호화폐를 얻기 위해 참여하는 것이 네트워크를 활성화하는 동인(動因)인데, 보상이 없으면 어떻게 네트워크가 확장될 수 있겠느냐는 것이다. 이들은 또한 ‘퍼블릭(공개형) 블록체인’이 활성화 되어야만 업계에 자금이 돌고 산업 자체가 활성화될 수 있다는 주장을 펼치고 있다.

문제는 암호화폐를 둘러싼 투기 열풍에서 이미 드러났듯 퍼블릭 블록체인의 부작용이 상당하다는 점이다. 비트코인 시세가 수십 배 오르자 뒤늦게 암호화폐 시장에 뛰어든 사람들 가운데 손실을 입지 않은 사람들이 결코 적지 않다. 손실을 본 암호화폐 투자자 가운데 일부는 자살이라는 극단적 선택까지 해 사회적인 문제가 되기도 했다.

유시민 작가는 한 방송토론에서 암호화폐에 대해 신랄하게 비판해 화제가 되기도 했다. 유 작가는 블록체인을 ‘건축술’, 암호화폐를 ‘집’으로 비유하며 “마을회관 하려고 집을 지었는데 지어놓고 보니 도박장이 돼 있는 것” “도박장을 규제하려 하니 건축을 탄압하지 말라고 하는 것”이란 주장을 펴기도 했다.

암호화폐공개(ICO·Initial Coin Offering)와 관련한 유사수신 행위도 심각한 수준이다. 새 암호화폐를 발행해 대규모 자본을 조달하는 방식인 ICO는 기존의 자금조달 방식 중 가장 대표적인 기업공개(IPO)를 대체할 유력 수단으로 떠오르고 있다. 하지만 이 같은 자금 조달 방식에 대한 우려 섞인 시선도 점차 커지고 있다.

IPO의 경우 세계 각국의 증권거래소가 엄격한 기준을 정하고 이 기준을 충족한 기업만 상장해 주식을 거래할 수 있다. 투자자들은 기업이 그간 무슨 일을 해왔는지, 재무 상태는 어떤지, 미래 전망은 어떤지 등을 종합적으로 검토해 투자 여부를 결정한다. 매출이 기준에 미치지 못하거나 영업이익을 내지 못하는 기업은 IPO를 진행할 수 없다.

반면 ICO는 이 같은 규제가 없다. ICO를 하는 기업들은 자체 홈페이지에 발행 목적과 사업 계획을 적은 백서(White Paper)와 입금계좌만 공개하면 된다. 사실상 ‘청사진’만으로 자금을 유치하는 것인데, 일각에선 이들 백서 중 상당수는 ‘학사 졸업 논문만도 못하다’는 비판이 제기되고 있다. 이들 기업 중 상당수가 ‘한 몫’ 챙기기 위해 투기열풍에 올라탔음은 두말 할 여지가 없다.

이 같은 ICO에 대해 미국은 이미 칼을 빼든 상태다. 미국 증권거래위원회(SEC)는 “ICO가 대규모 사기에 악용될 수 있다”며 ICO 관련 기업 80여 곳에 소환장과 정보공개 요구서를 발송한 상태다. 국내 금융당국도 지난해 9월 가이드라인을 통해 국내 법인의 모든 ICO를 금지한다는 방침을 밝힌 상황이다.

블록체인 업계는 암호화폐 ICO를 독려해야만 관련 기술이 성장할 수 있다는 입장이다. 하지만 이들 업계로 말미암아 부작용이 커지고 있는 상황에선 정부는 암호화폐 시장을 억제하는 식의 규제책을 꺼내고 있는 상황이다. 기술 발전을 독려하면서 투자자도 보호하기 위해 관련 입법이 필수적이라는 지적도 나온다.

"블록체인, 태생적 결함 있어"

뉴욕대학교 스턴스쿨 교수이자 미국 백악관경제자문위원회 자문위원을 역임한 누리엘 루비니(Nouriel Roubini) 교수는 블록체인 기술에 대해 부정적으로 보는 경제학자 중 한 명이다. 최근 그는 블록체인 기술자이자 ICO 반대론자인 프레스톤 번(Preston Byrne)과 함께 프로젝트 신디케이트(Project Syndicate)라는 한 웹사이트에 ‘The Blockchain Pipe Dream’이란 이름의 칼럼을 내고 블록체인의 한계를 지적했다.

그들은 칼럼에서 블록체인이 인터넷에 버금가는 수준의 역할을 할 것이라는 일각의 주장에 대해 “블록체인은 모든 면에서 가장 과장된 기술일 수 있다”며 경계한다. 블록체인이 가지고 있는 태생적 결함으로 인해 기존 데이터베이스 기술보다 비효율적이며, 현재 1500개에 달하는 암호화폐의 가치가 머지않아 대부분 ‘영(0)’에 수렴할 것이란 인식이 깔려있다.

칼럼에서 가장 눈에 띄는 부분은 블록체인의 비효율성이다. 칼럼은 “블록체인 기술은 기존 데이터베이스 기술에 비해 요구되는 저장용량과 컴퓨팅 용량을 감안할 때 비효율적”이라며 “블록체인은 모든 거래를 암호학적으로 검증해야 하기 때문에 전통적인 거래절차에 비해 더 느릴 때가 많다”고 지적했다.

블록체인 기술인 DLT를 다시 생각해보자. DLT는 거래내역을 모든 사용자가 나눠가진다. 이로 인해 거래내역을 검증하는 작업증명(PoW·Proof of Work)에 모든 트랜잭션을 암호로 확인하는 과정을 거친다. 이는 필연적으로 중앙집중식 데이터베이스 프로그램보다 더 많은 저장공간과 계산능력을 요구한다.

이와 관련해 한국은행은 지난 2월 유의미한 시험 내용을 발표했다. 지난해 9월부터 지난 1월까지 약 5개월 간 은행 간 자금 이체에 블록체인 기술을 적용한 모의 테스트를 해본 것이다. 테스트에는 국내·외 대형 금융기관이 참여한 R3컨소시엄의 블록체인 플랫폼 ‘코다(Corda)’가 적용됐다. 코다는 미국 핀테크 기업 R3와 골드만삭스, 씨티그룹 등 20개 글로벌 은행과 국민·신한·하나·농협·우리은행 등 5개 은행이 참여하는 R3컨소시엄에서 개발된 프로그램으로 금융서비스에 특화됐다.

테스트 결과 보안성과 확장성 측면에서는 현행 송금 시스템에 비해 블록체인이 앞섰다. 하지만 효율성과 복원력 측면에서는 기존 방식에 미치지 못하는 것으로 나타났다. 특히 9301건의 자금이체 지급지시를 처리할 때, 현행 시스템은 9시간이 소요된 반면 블록체인 플랫폼은 11시간 33분이 걸려 2시간 33분이 추가 소요된 것으로 나타났다. 시스템 장애 시 복구 가능성 여부를 파악하는 복원력 측면에서도 현 기술 수준에서 복원력 확인은 불가한 것으로 나타났다.

DLT의 구조적 문제점은 더 심각한 문제를 낳는데, 바로 전력 낭비다. 미국 투자은행인 모건스탠리는 올해 비트코인 채굴에 사용되는 전기가 총 125테라와트(TW)에 달할 것이라고 전망했다. 지난해 비트코인 채굴에 사용된 전기(36TW)보다 247%나 늘어난 수치다. 올해 비트코인 등 가상화폐 채굴에 사용되는 전기는 아이슬란드나 아르헨티나의 전체 전력 소비와 맞먹는 수준이며, 2025년 세계 전기차 운행에 필요한 전력 수요 이상이라는 분석도 나온다.

루비니 교수의 칼럼으로 돌아와서 보자. 칼럼은 블록체인 기술에 대해 “현재 비트코인 매커니즘은 마이크로소프트 오피스 프로그램인 ’엑셀(Excel)’보다도 비효율적”이라 단언한다. 나아가 블록체인 기술은 자율주행자동차나 드론 간 통신과 같이 속도보다는 투명성과 외부간섭 차단이 요구되는 영역에 한정돼 사용될 것이라고 칼럼은 강조한다. 블록체인의 기술적 한계로 인해 퍼블릭 블록체인보다는 프라이빗 블록체인으로 나갈 수밖에 없음을 시사하는 대목이다.

블록체인의 미래는 어떻게 될까

물론 이 같은 주장을 곧이곧대로 들을 필요는 없다. 블록체인 기술 자체가 ‘현재진행형’이고 이미 블록체인 기술의 한계점을 극복하기 위한 기술이 적용되고 있기 때문이다. 특히 PoW방식의 비효율성 극복을 위해 최근에는 지분증명(PoS·Proof of Stake)방식이 거론되는데, 이는 기존의 전력소모 방식보다 진일보했다는 평을 얻고 있다.

블록체인 기술의 태생적 한계도 개선되는 추세다. 암호화폐 시가총액 5위인 라이트코인(Litecoin)의 경우 블록 갱신속도가 비트코인(8~10분) 대비 4배 빠르다. 은행 간 국제송금에 쓰이는 SWIFT 방식을 대체하기 위해 태어난 리플(Ripple)은 거래 속도를 높이기 위해 엑스래피드(xRapid)라는 유동성 솔루션을 도입했다.

비트코인의 현 위치를 위협하는 유력 후보인 이더리움은 ‘스마트 컨트랙트(Smart Contract)’ 기술을 적용했다. 스마트 컨트랙트는 단순 송금뿐만 아니라 대상물, 이체 조건, 권한, 방법 등을 설계할 수 있어 범용성이 뛰어나다. 또한 PoW 작업을 수정해 15초마다 하나의 블록을 생성하는 방식으로 속도를 배가시켰다. 이 밖에도 적지 않은 알트코인이 블록체인과 비트코인의 태생적 한계를 극복하기 위해 변화하고 있다.

김열매 유진투자증권 연구원은 ‘블록체인(Blockchain)과 디지털 경제’라는 보고서에서 블록체인의 미래에 대해 전망했다. 그는 “블록체인 기술은 진화하고 있다. 현재까지 가장 오랫동안 검증되고 널리 확산된 비트코인이 상대적 우위를 점하고 있으나 블록체인 기술이 여전히 진화하고 있다는 점을 감안한다면 미래를 속단할 수 없을 것”이라며 “화폐로서의 역할 이외에도 우리 삶에 어떤 영향을 줄 수 있을지 블록체인의 잠재력에 대해 생각해볼 필요가 있다”고 말했다.

이어 “블록체인은 초연결사회를 가능하게 할 전망이다. 인터넷·통신 기술의 발달로 사람과 사람이 연결되었다면 앞으로의 사회는 사람과 사물, 사물과 사물 간에 끊임없이 연결돼 자동적·지능적으로 컨트롤 되는 사회가 될 것”이라고 전망했다.

인사이트코리아, INSIGHTKOREA

이일호 기자 다른기사 보기