"더 안전하고 편리해진 블록체인 인증"… IBM의 '블록체인 1.0' 전략

* 본 내용은 디지털데일리가 올해 6월말 발간한 <디지털금융, 혁신과 도전> 2017년판 특별호에 기재된 내용을 요약한 것입니다. 온라인에서 게재되는 내용은 편집의 편의상 책자의 내용과 다소 차이가 날 수 있습니다. 기고문의 매용은 본지의 편집방향과 무관합니다. <편집자>

[기고] 진화하는 블록체인(Blockchain)
글 : IBM 클라우드 사업부 김경호 실장 (james.kim@kr.ibm.com)

2016년 세계경제포럼(WEF)에서 언급된 4차 산업혁명은 기존 3차 산업혁명 기반위에 인공지능(AI), IoT, 클라우드컴퓨팅, 빅데이터, 모바일 등 첨단 IT기술이 융합된 것으로 정의된다.

이러한 첨단 IT 기술은 기존 산업혁명에 비해 훨씬 더 빠른 속도로 산업 전반에 지대한 영향을 끼치고 있다. 특히 ‘블록체인’은 4차 산업혁명의 핵심기술 또는 패러다임으로 꼽힌다.

오늘날 경제활동은 연결, 통합된 비즈니스 네트워크에서 이뤄진다. 생산자, 소비자, 공급자, 파트너 및 각종 이해관계자가 자산에 대해 소유, 거래, 통제 행위를 시장을 통해 진행하고 있다. 여기에서 각 기업 또는 기관의 경제적 활동과 이해관계에 대한 데이터 베이스(Systems of Record)가 바로 ‘원장(Ledger)’이다.

현재 대부분의 원장은 중앙집중화(Centralized)된 형태다. 그러나 이는 때때로 병목현상과 거래지연을 초래한다. 많은 비용이 들고 투명성 또한 결여된 경우가 많다.

블록체인은 거래의 기록과 관리를 중앙기관없이 거래에 참여하는 네트워크 참가자에게 원장을 분산해서 블록(Block)으로 기록, 공유하는 기술이다. 여기서 핵심은 ‘분산 네트워크’에 있다. 일정시간 동안 거래내역을 수집하고 승인을 받아 새롭게 만들어진 블록을 기존 블록과 체인으로 연결하고, 이에 대한 사본을 각 참가자가 저장하면 하나의 과정이 완성된다. 즉, 중앙집중화된 시스템에 의존하지 않고 네트워크에 연결된 다수 참여자에 의해 원장의 타당성을 검증받는 분산장부시스템이다. 하나의 블록에는 하나의 요청 내역이 기록되고 이 블록이 시간 순으로 체인처럼 연결되기 때문에 블록체인으로 불린다.

◆‘허가형(Permissioned) 블록체인’에 주목 = 은행의 송금 거래시 기존의 전통적 시스템에서는 거래 정보를 계정계(Core Banking System)라 불리는 중앙집중형 데이터베이스(전통적인 원장)로 관리하고, 금융결제원과 같은 제3의 기관을 통해 신뢰성을 보장한다. 이를 유지하기위해 대규모 인력과 복잡한 IT인프라와 보안이 필요하다.

특히 은행의 경우 돈이 거래(송금, 지급, 결제, 환전 등)되기 위해 은행간 환거래약정외에도 ‘SWIFT’ 과 같은 고비용의 메시지 네트워크, 청산기관을 통한 ‘이연차감결제시스템(DNS)’, 중앙은행을 통한 ‘즉시총액결제시스템(RTGS)같은 복잡하고 다양한 방식의 시스템이 갖춰져야한다. 세계적으로 연간 수십조원이 금융기관간 결제청산에 사용되고 있다.

그러나 블록체인을 이용하면 거래를 기록하는 중앙의 데이터베이스, 즉 ‘원장’을 만들 필요가 없다. 거래기록 수정도 불가능해 안정성을 보장한다. 또한 거래 투명성을 높일 수 있으며, 거래비용과 시간을 획기적으로 절감할 수 있다.

전문가들은 블록체인을 이용하면 현재의 국제 송금의 평균 수수료가 기존의 1/10로 줄어들 것으로 보고 있다. IBM이 전세계 주요 CTO와 CIO대상으로 한 조사에 따르면 2020년까지 금융산업에서 66%, 전자산업에서 72%가 블록체인 기술을 도입하겠다고 답했다.

블록체인은 최근 등장한 기술이 아니다. 디지털 가상화폐인 ‘비트코인(Bitcoin)’의 투명성과 보안성을 검증하기위한 기반 기술로서 알려지게 됐다. 비트코인, 이더리움(Etherium) 같은 일종의 퍼블릭 블록체인의 경우, 악의적인 사용자가 개입할 가능성이 있다.

또 퍼블릭 블록체인은 많은 사용자의 참여를 위해 보상개념이 들어간 불특정 다수의 마이닝 알고리즘을 사용하기 때문에 컴퓨팅파워로 인한 전력소비가 많다. 이 때문에 기업용 블록체인의 경우, 인가된 사용자들만 접근 가능한 허가형(Permissioned) 블록체인이 대안으로 부각되고 있다. ‘허가형 블록체인’은 비즈니스 목적을 가진 참여자만 존재하므로 전력소비를 최소화할 수 있고, 트랜잭션이 빠르게 처리될 수 있는 구조다.

현재 IBM은 오픈소스 커뮤니티인 리눅스재단(Linux Foundation)과 함께 블록체인 시스템 표준화를 위한 ‘하이퍼레저(Hyperledger)’ 프로젝트를 통해 블록체인의 기술 상용화에 기여하고 있다.

‘하이퍼레저’ 프로젝트에는 ‘블록체인 익스플로러’, ‘이로하(Iroha)’, ‘쏘우투스레이크(Sawtooth Lake)’, ‘패브릭(Fabric)’ 등의 하위 프로젝트가 있다. ‘블록체인 익스플로러’는 블록체인 런타임에 대한 다양한 정보를 보여주는 웹 기반 애플리케이션을 만드는 프로젝트이고, ‘이로하’는 기존 시스템에 분산원장의 기능을 쉽게 통합하려는 목적이며, ‘쏘우투스레이크’는 인텔의 모듈라방식의 블록체인 제품군으로 기존 산업에 블록체인을 도입, 활용할 수 있도록 지원한다. 이중 블록체인을 이루는 핵심 기반기술은 ‘패브릭’이 담당한다. 이번 0.6 버전에서 1.0 버전으로 기능 개선 및 변화가 일어난 핵심 영역이 바로 ‘패브릭’ 부분이다.

현재 ‘하이퍼레저’ 프로젝트에는 IBM, 인텔, 액센추어, 아메리칸 익스프레스, JP모건 등 약 16여개의 글로벌 IT기업 및 금융기관들이 프리미어 멤버로서 참여중이며 ABN암로, ANZ, BNP파리바, 웰스파고 등 100여개 이상의 일반 멤버가 참여하고 있다. 국내에선 한국예탁결제원, 한국증권거래소, 코스콤, 삼성SDS 등이 가입했다.

IBM은 이 커뮤니티에서 핵심적인 역할을 수행하며 블록체인 솔루션 0.6 버전을 활용해 100여개 이상의 다양한 산업군의 베스트 프랙티스를 진행했다. 다양한 산업군에서의 베타 프로젝트 경험을 바탕으로 최근 ‘하이퍼레저 패브릭(Fabric) 1.0’에 기반한 첫번째 기업용 블록체인 서비스를 출시했다.

◆‘IBM 블록체인 1.0’ 산업현장에 상용화 = 하이퍼레저 패브릭은 대규모 에코시스템(Ecosystem)에서 사용자 간 초당 1,000개 이상의 트랜잭션 속도로 처리가능한 엔터프라이즈급 블록체인 네트워크를 구축하기위해 설계됐다. 이를 IBM 클라우드 상에서 블록체인 1.0 네트워크(High Security Business Network) 기반의 상용화된 서비스로도 제공할 예정이다.

현재 IBM 블록체인 1.0은 파일럿 프로젝트 단계를 벗어나 PBFT(분산합의 알고리즘)을 사용함과 동시에 기업의 여러 도메인 서비스를 하나의 블록체인으로 사용할 수 있는 멀티채널 기능 등 산업현장에 사용할 수 있는 상용화 단계까지 왔다.

‘IBM 블록체인 1.0’에 대해 좀더 알아보면, 기존 0.6 버전에서는 모든 역할을 하나의 피어(Peer)에서 수행했다고하면, 새롭게 출시된 1.0 버전은 양도자(Endorsing Peer)와 지시자(Ordering-service-node) 두 가지 역할로 나눠 수행할 수 있는 멀티플 멤버쉽 서비스를 지원한다. 아울러 1.0버전은 기존 대비 모듈화를 통해 확장성 및 안정성이 크게 개선됐다.

예를들면, 자동차회사가 자동차를 생산한 후 판매회사를 통해 자동차를 팔았을 경우, 소비자는 자동차를 사용하다가 일정 기간이 지나면 폐차를 하거나 혹은 중고차 매매상 등에 되팔기도 할 것이다.

이 때 각 자동차 소유자를 블록체인 원장에 등록 관리한다고 했을때, 자동차 회사에서 판매회사로, 판매회사에서 소비자로, 소비자에서 다시 중고차 매매상 등으로 이동할 때마다 자동차의 소유주는 변경될 것이며 블록체인 원장상에서의 소유자도 변경될 것이다. 이 경우 기존 0.6 버전 기준으로는 자동차회사와 판매회사만 블록체인 원장의 소유자와 참여자가 될 수 있었다.

그런데 개선된 1.0 버전에는 일반 사용자인 소비자까지 참여자로 인증(CA)절차 등을 통해 참여가 가능하므로 블록체인 원장 소유자 변경과정을 기존 버전과 비교해 편리하게 인증할 수 있다.

현재 IBM은 하이퍼레저 패브릭 0.6과 패브릭 1.0 버전을 IBM의 클라우드 서비스인 블루믹스(Bluemix)를 통해 서비스하고 있다. 1.0 버전은 현재 ‘리미티드 베타(Limited Beta)’를 신청해야만 체험판 형태로 사용할 수 있으나 정식 버전을 조만간 출시할 예정이다.

◆블록체인 활성화되면 산업 생태계 근본적으로 변화 = 블록체인의 구성요소 중 핵심 4가지는 ‘공유원장(Shared Ledger)’, ‘보안과 프라이버시(Security & Privacy)’, ‘스마트계약’, ‘합의(Consensus)’ 다.

먼저 ‘공유원장’은 블록체인에 참여하는 비즈니스 네트워크 내 모든 거래를 기록 공유하는 원장이다. ‘Security & Privacy’는 원장 공유시 참여자의 개인정보보호를 담당함과 동시에 허가(인증)된 사용자만 조회가 가능하도록 통제하는 보안 기능이다.

또 ‘스마트계약’은 일종의 조건이 충족됐을때 자동으로 계약내용이 이행되게 하는 핵심 기술이다. 사실상 업계 각각의 요구사항 및 거래 자산이 매우 다양할 수 있으므로, 이를 처리하기 위한 일종의 비즈니스 룰(Rule)과 로직(Logic)이 담겨지는 영역이다. 마지막으로 ‘합의’는 블록체인의 특성 상 중계자가 없는 상황에서도 신뢰 보장 알고리즘을 담당한다.

중국의 유니온페이(UnionPay)는 IBM과 함께 자사 고객들의 카드 사용에 따른 포인트를 폭넓게 사용할 수 있도록 ‘카드포인트 거래시스템’을 개발했으며, 향후 각종 포인트 (예 항공사 마일리지, 유통업체의 쇼핑 포인트 등)를 교환 및 통합 사용관리할 수 있도록 상용화를 추진하고 있다.

또한 블록체인이 가지는 여러 장점으로 인해 금융거래 외에도 각종 유.무형의 자산(예. 돈, 음원, 특허, 자동차 등)이 거래 교환되는, 일종의 가치사슬(Value Chain)이 존재하는 다양한 산업 생태계에서 제품 및 서비스의 생산-소비-유통-관리 측면의 매우 큰 혁신적인 변화를 일으킬 것으로 예상된다.

식품의 안전성이 강조되고 있는 중국에서는 미국의 초대형 유통기업인 월마트가 IBM과 함께 블록체인 기반의 식품유통시스템에 이를 적용하고 있다. 또한 국가간 무역시스템에도 블록체인이 활용되면 몇 일, 몇 주가 소요되는 송장 등의 서류 작업이 하루에도 가능하다. 세계 최대 해운사인 머스크(Maersk)는 자사의 물류시스템에 IBM과 함께 블록체인 기술을 도입했다.

그렇다면 블록체인 기술의 적용방안에 대해 고민해 보자. 금융기관이 기존 금융시스템의 기반을 다시 수립하고, 구축하기란 쉬운일이 아니다. 기술의 문제뿐만 아니라 다양한 법률 및 사회적 문제까지 포함된다. 따라서 블록체인 기술의 적용은 단순히 유행을 따라가는 형태가 아닌, 장기적 안목과 철저한 사전준비가 동반돼야한다.

UBS의 알렉스 바틀린(Alex Batlin) 핀테크 혁신연구소장은 “기업은 비즈니스 모델, 기술 요인, 법률 규제, 운영시스템’ 네 가지 영역에서 블록체인 검토를 수행해야 한다”고 주문한다. 하지만 아쉽게도 아직 국내 기업들은 전통적인 시스템 구축방식에 입각해 투자대비효율(ROI)측면을 강조하는 분위기다. 그렇다보니 블록체인과 같은 비즈니스 모델을 혁신할 수 있는 신기술의 적용이 활성화되지 못하고 있다.

필자는 블록체인 적용 검토 시, ‘디자인씽킹(Design Thinking)’ 방법론에 입각한 방식의 워크샵 등을 권한다. 비즈니스 모델이 혁신될 수 있는 빅 아이디어를 우선 도출한 후, 우선순위를 통해 프로토타입 구현을 진행하는 일종의 애자일(Agile) 방법론을 적용할 것을 제언한다.

이를 통해 실패 확률을 줄임과 동시에 보다 빠른 변화대응이 가능할 것이라 판단된다. IBM은 기업들의 성공적인 블록체인 기술 적용을 위해 ‘블록체인 패브릭’ 플랫폼만 제공하는 것이 아니라 ‘디자인씽킹’ 방법론에 기반한 ‘블록체인 가라지(Blockchain Garage)’ 서비스 오퍼링을 제공하며, 이를 통해 적용 아이디어 및 시나리오 도출부터 이를 간단히 프로토타입을 통해 검증할 수 있도록 지원한다.

그렇다면 향후 블록체인의 미래는 어떨까?

금융산업은 블록체인을 통해 효율성이 증가되고, 기업 입장에서는 수익이 증가될 것이며, 소비자 입장에서는 비용이 줄어들 것이다. 무엇보다도 향후 수백 조개 이상의 디바이스(Device)가 IoT를 통해 초연결로 진화되는 상황에서, 중계자없이 바로 거래가 가능한 인프라를 요구하는 환경에서는 신뢰를 보장할 수 있는 블록체인이 그 대안으로 활성화 될 것으로 예상된다. 아울러 수많은 디바이스를 통해 얻게 된 데이터는 인공지능(A)과 API를 통해 새로운 금융지도가 그려질 것이다.