비트코인 백서 해설

서문. 비트코인과 통섭

비트코인 백서 전문
■ 백서 원문 | 백서 한국어 번역
▣ 사토시 나카모토, 「비트코인: 개인 대 개인 전자 화폐 시스템」

비트코인 백서 해설
1. 서론
■ 직관적 이해
▣ 붕어빵을 사 먹는데 개인정보를 제공해야 하는가 | 취소할 수 있는 거래 | 개인 대 개인 전자 화폐 시스템 | 에스크로 시스템: 벽돌을 받지 않으려면? | 비트코인 백서 속으로
■ 심층적 이해
▣ 서브프라임 모기지 사태와 제네시스 블록 | 비트코인은 하필 왜 이 시기에 나왔을까? | 제네시스 블록에 심어진 이스터 에그 | ▣ 모든 역사는 계급 투쟁의 역사이다 | 원시공산제 | 권력의 존재 이유 | 거위가 안 아프게 털을 최대한 많이 뽑기 | 청교도 혁명 | 명예 혁명 | 미국 독립 혁명 | 프랑스 혁명 | ▣ 모든 돈은 빚이다 | 교묘한 거위 털 뽑기 방법: 인플레이션은 세금이다 | 국가가 인플레이션을 일으키는 방법 1: 지급준비제도 | 국가가 인플레이션을 일으키는 방법 2: 금리 인하 | 국가가 인플레이션을 일으키는 방법 3: 정부 지출 | ▣ 막을 수 없는 인플레이션 폭풍 | 빚의 소용돌이 | 인플레이션 화폐 제도하에서 최고의 재무 전략 | 선진국들의 상황과 비트코인의 등장 | 1장 요약

2. 거래
■ 직관적 이해
▣ 화폐의 본질 | 모든 돈에는 이야기가 담겨 있다 | 전자 코인을 디지털 서명의 체인으로 정의한다 | ▣ 개인키와 공개키 | 개인키, 서명, 공개키에 대한 비유 | ▣ 이중지불 문제 | 사기꾼 맬러리의 돈 복사하기 | 단일 장애 지점 | 거래에 시간을 적을 수 없는 이유
■ 심층적 이해
▣ 개인키와 보안 | 비트코인 계좌를 개설하려면 어디로 가야 하나요? | ▣ 정보 엔트로피 | 주사위를 던져야 하는 이유 | ▣ 비트코인의 소유권 | 비트코인의 소유권 주장 방법: Not your keys, Not your Bitcoin | 비트코인 8,000개를 버린 제임스 하웰스 | 비트코인 지갑의 종류 | 비트코인도 해킹당했다는 사람들이 있던데? | ▣ 거래소, 디파이, 알트코인 문제 | 거래소 문제 | 디파이 플랫폼 문제 | 알트코인 문제 | ▣ 사유재산을 지킬 자유 | 누구도 빼앗을 수 없는 사유재산
■ 기술적 이해
▣ 비트코인의 실제 거래 데이터 | 비트코인 최초의 거래 | 스크립트 언어, 잠금 스크립트와 해제 스크립트 | 2장 요약

3. 타임스탬프 서버
■ 직관적 이해
▣ 해시란 무엇인가 | 해시 함수 | 해시 함수의 특징 1: 일가성 | 해시 함수의 특징 2: 고정된 길이 출력 | 해시 함수의 특징 3: 눈사태 효과 | 해시 함수의 특징 4: 단방향성 | ▣ 시간의 새로운 정의, 타임스탬프 서버 | 블록이란? | 서랍의 대표 번호: 블록 헤더 해시 | 시각이 안 적힌 타임스탬프
■ 심층적 이해
▣ 블록체인 마케팅의 허상 | 블록체인은 최첨단 기술이 아니다 | 블록체인이 무엇인지 제대로 이해를 못 한 기업들 | 하위 테스트와 미등록 증권 | 투자자들을 속이거나, 참여자들을 속이거나
■ 기술적 이해
▣ 비트코인의 실제 블록 구조 | 블록 헤더와 바디 | 16진수 Hex, 10진수 Decimal, 2진수 Binary | 직렬화, 리틀 엔디안, 빅 엔디안 | ▣ 암호학적 해시 함수와 SHA256의 보안 | SHA256은 다대일함수다 | 암호학적 해시 함수의 조건 | 해시 충돌 | 무차별 대입 공격과 열역학 제2법칙 | ▣ SHA256의 비관적 전망 | SHA256의 보안성에 대한 비관적 전망 | SHA256 충돌이 발견되면 비트코인은 어떻게 되는가 | ▣ SHA256 해시 함수 알고리즘 | SHA256 함수 알고리즘 직접 계산해보기 | H값, K값, W값 | 라운드 함수 | SHA256 함수의 눈사태 효과와 역상 저항성 | 3장 요약

4. 작업증명
■ 직관적 이해
▣ 누구의 블록이 진짜인가? | 작업증명에 대한 비유 | 애덤 백의 해시캐시 시스템: 스팸 메일을 막는 방법 | 비트코인의 작업증명 시스템 | 채굴자 네트워크에서 다수결을 실행하는 방법 | 백서 11장에 대한 예고편: 맬러리의 해킹 가능성 | 작업증명의 난이도 조절
■ 심층적 이해
▣ 화폐의 바람직한 생산 방식 | 진정으로 희소한 자원: 에너지와 시간 | 화폐의 바람직한 생산 방식 | ▣ 비트코인과 에너지 혁명 | 비트코인이 환경 문제를 일으킨다는 인식 | 선진국과 개발도상국 간의 에너지 갈등 | 비트코인이 가져올 에너지 혁명 | ▣ 채굴이 비트코인의 가격을 결정한다는 오해 | 매몰 비용의 오류와 손실 회피 편향 | 화폐의 수요 | ▣ 채굴 풀의 구조 | 복권 연합 | 채굴 풀 시스템
■ 기술적 이해
▣ 논스값, 난이도, 목푯값 | 난이도와 목푯값 | 난이도 계산 방법과 난이도 조정 | 블록 헤더의 타임스탬프 | 4장 요약

5. 네트워크
■ 직관적 이해
▣ 분산화된 비트코인 네트워크 | 비트코인 네트워크에서의 노드 | 거래가 전파되는 과정: 거래의 독립적 검증 | 채굴자가 하는 일: 검증된 거래를 블록에 넣고 작업증명 하기 | ▣ 채굴 경쟁과 분기 | 서로 먼 곳에서 동시에 작업증명이 완료되었을 때 | 거래 데이터가 모든 노드에 도달해야 할까? | 블록을 못 받았을 경우 | ▣ 나카모토 합의 | 비트코인은 합의 네트워크다
■ 심층적 이해
▣ 파괴할 수 없는 네트워크 | 분산화된 네트워크는 없앨 수 없다 | ▣ 비트코인의 중립성과 민주주의 | 비트코인의 중립성 | 민주주의는 왜 중요한가 | 현대 민주주의의 한계 | 민주평화론 | ▣ 비트코인의 개발자 민주주의 | 개발자 민주주의: BIP | 비트코인 개발자들 | ▣ 비트코인의 채굴자 민주주의 | 채굴자 민주주의: 버전 비트 시그널링 투표 | 채굴 풀과 대의민주주의, 작업증명과 대표자 결정의 문제 | ▣ 비트코인이 제시하는 진정한 민주주의 | 풀 노드 민주주의: UASF, URSF | UASF와 URSF가 제시하는 바람직한 민주주의 | 비트코인은 나카모토 계수 경쟁에서 벗어나 있다
■ 기술적 이해
▣ 비트코인 네트워크 연결 방식 | 비트코인 네트워크에 연결되는 방식 | 초기 블록 다운로드: IBD | 채굴자 중개 네트워크와 압축 블록 전송 | ▣ 기반 레이어의 불변성 | 인터넷 인프라의 마지막 한 조각: 비트코인 | 가변 레이어의 불변성 | 5장 요약

6. 인센티브
■ 직관적 이해
▣ 인플레이션에서 완전히 자유로워진다 | 코인베이스 거래: 모든 UTXO의 기원 | 작업증명을 채굴이라 부르는 이유 | 채굴 보상 반감기 | 사전 채굴과 공정성 | ▣ 수수료 인센티브 | 수수료 문제 | 커피를 사 마시는 데 10분을 기다려야 할까? | ▣ 인센티브와 보안 | 2140년이 되면 비트코인이 망한다? | 정직함이 최선의 방책이다 | 악의적인 개인이나 단체가 비트코인 네트워크를 공격할 수 있는가
■ 심층적 이해
▣ 화폐의 역사와 현대의 거대한 실험 | 자본주의가 필요한 이유 | 화폐의 역사와 인플레이션 | 전 세계가 참여하는 거대한 실험: 달러는 영원할 것인가 | ▣ 가치를 저장할 수 있는 건전한 돈 | 화폐와 돈의 차이 | 저량 대 유량 | 화폐의 투기적 수요 | 비트코인은 화폐가 될 수 없다는 주장들 | 1 BTC = 1 BTC | ▣ 인플레이션 화폐 제도에서 일어나는 일 | 인위적 인플레이션의 정보 왜곡 | 높은 시간 선호가 사회, 학문, 예술에 미치는 영향 | 인플레이션 화폐의 말로 | ▣ 디플레이션 화폐 제도에서 일어나는 일 | 디플레이션 화폐는 화폐가 될 수 없다는 주장 | 현대의 부채 디플레이션이 핵폭탄인 이유 | 건전화폐가 불러올 건전한 사회 | 균형 재정과 현대화폐이론 | 최소정부주의와 무정부 자본주의
■ 기술적 이해
▣ 코인베이스 거래의 실제 데이터 | 제네시스 블록의 코인베이스 거래 | BIP-0034: 코인베이스에 블록 높이 추가 | 2038년 문제 | Made in USA와 추가 논스값 | 6장 요약

초록
■ 초록 해설
▣ 백서의 요약본

7. 디스크 공간 재확보
■ 직관적 이해
▣ 머클 트리 구조 | 해시값을 변경시키지 않고 거래 데이터 빼기 | 왜 하필 머클 트리 구조일까? | 그냥 외장하드 사면 되지! 왜 이렇게 난리야?
■ 심층적 이해
▣ 분산화 가치와 블록사이즈 전쟁 | 블록체인 트릴레마는 틀렸다 | 소프트포크와 하드포크 | 블록사이즈 전쟁 | 비트코인은 복제할 수 없다
■ 기술적 이해
▣ 세그윗 | 하드포크하지 않고 블록 용량 늘리기 | 바이트와 무게, 가상 크기 | 세그윗의 이점 1: 수수료 인하 | 세그윗의 이점 2: txid 가변성 제거 | 7장 요약

8. 간소화된 지불 검증
■ 직관적 이해
▣ 누가 풀 노드를 돌릴 것인가 | 라이트 노드의 거래 검증 방식: SPV | 누가 풀 노드를 돌릴 것인가
■ 심층적 이해
▣ 비트코인과 합리주의 | 간소화된 지불 검증과 합리주의 | 종교의 역할 | 과학의 합리주의와 비트코인 | 오픈 소스와 검증 가능성 | 8장 요약

9. 금액 합치기와 나누기
■ 직관적 이해
▣ 잔돈과 지폐 교환하기 | 만 원짜리로 버스 요금 내기 | 거래 데이터와 회계학, 그리고 수수료 | 완전한 거래 검증을 위해 몇 개의 이전 거래를 검증해야 할까?
■ 기술적 이해
▣ 개인키와 공개키의 수학적 원리 | 타원곡선 연산 | 유한체 | 유한체에서의 타원곡선 | 지수 시간과 이산 로그 문제 | 공개키 산출 방식 | 개인키 형식 WIF | 공개키 형식 | 압축 공개키 | 압축 공개키에 대응하는 압축 WIF 형식 개인키 | ▣ 타원곡선 디지털 서명 알고리즘, ECDSA | 트랩도어 함수 | 서명과 검증의 수학적 원리 | 슈노르 서명 | ▣ 다양한 비트코인 지불 방법 | 비트코인 레거시 주소 | 공개키 해시(주소)로 지불하기, P2PKH | 다중서명으로 지불하기, P2MS | 스크립트 해시로 지불하기, P2SH | 레거시 P2SH 주소 | 슈노르 서명과 다중서명 | 슈노르 서명과 샤미르 분산, FROST 프로토콜 | 에스크로 거래 | SIGHASH 플래그와 크라우드 펀딩 거래 | ▣ 양자컴퓨터가 비트코인을 망하게 할 수 있을까? | ECDLP와 쇼어 알고리즘 | ECDLP가 풀리기까지 남은 시간 | 양자컴퓨터는 비트코인에 아무런 위협이 되지 못한다 | 9장 요약

10. 프라이버시
■ 직관적 이해
▣ 익명성과 니모닉 | 비트코인의 프라이버시 달성 방법 | 계층 결정적 지갑(HD 지갑)의 필요성과 니모닉 | 거래소와 국가가 KYC에 사활을 거는 이유
■ 심층적 이해
▣ 사이퍼펑크는 코드를 작성한다 | 비트코인은 시공간을 초월한 협력 속에서 탄생했다 | 디피, 헬만, 머클, 암호학의 민주화 | 데이비드 차움, 빅 브라더를 무력화할 거래 시스템 | 티모시 메이, 크립토 아나키스트 선언문 | 선데빌 작전과 전자 프런티어 재단 설립 | 필 짐머만, PGP 배포 | 티모시 메이, 존 길모어, 에릭 휴즈, 그리고 사이퍼펑크 | 소스 코드는 군사 무기다 | 클리퍼 칩 정책 | DES 폐기 | 애국자법과 대규모 감시 프로그램 | 토르(TOR)의 등장 | 줄리언 어산지와 위키리크스 | 에드워드 스노든의 폭로 | 애플에 백도어를 요구한 FBI | 백도어 요청이 법적 정당성을 확보하다 | 영원한 투쟁 | ▣ 사이퍼펑크와 전자 화폐 | 검열 저항의 종착역, 민간 전자 화폐
■ 기술적 이해
▣ 계층 결정적 지갑(HD 지갑)의 원리 | HD 지갑의 간단한 원리 | 엔트로피와 니모닉 | HMAC-SHA512 함수와 시드, 패스프레이즈 | HD 지갑의 주소 파생 원리 | 여러 가지 주소 형식 | 파생 경로 표현 | 확장 개인키와 확장 공개키의 표현 | 10장 요약

11. 계산
■ 직관적 이해
▣ 이중지불 사기가 성공할 확률 | 피니 공격 | 이항 랜덤 워크
■ 심층적 이해
▣ 비잔틴 장군 문제와 51% 공격 | 두 장군 문제와 비잔틴 장군 문제 | 비트코인의 비잔틴 장애 허용 | 실제로 피니 공격을 당한 알트코인 사례
■ 기술적 이해
▣ 백서의 수식 증명 | 공격자가 따라잡을 확률 | 수식의 직관적 이해 | 맬러리의 거래 사기 프로젝트 | 푸아송 분포 | 맬러리의 사기가 성공할 확률은? | 무한급수 꼬리를 계속 더하지 않도록 식을 정리하고... | 맬러리는 정직하게(?) 1만 BTC를 내고 그림을 사게 되었다 | 사토시 나카모토의 계산 | ▣ 합리적인 공격자는 비트코인을 공격하지 않는다 | 공격자는 언제 공격을 시도할까? | 비트코인 채굴 시장: 완전 경쟁 시장 | 공격자는 평균적으로 몇 개의 블록을 연결해야 공격에 성공할까? | 합리적인 공격자는 공격하지 않는다 | 51% 넘기만 해봐! | 비트코인 시스템을 공격하기가 어려운 이유 | 11장 요약

12. 결론
■ 직관적 이해
▣ 모든 사람을 위한 건전한 돈 | 비트코인은 누구를 위한 것인가 | 비트코인은 이제 시작이다
■ 심층적 이해
▣ 비트코인이 앞으로 갈 길 | 혁신 확산 곡선과 비트코인의 확산 | 린디 효과 | 비트코인이 세상을 고칠 것이다 | ▣ 라이트닝 네트워크: 빛의 속도로 비트코인 전송하기 | 라이트닝 네트워크의 간단한 원리 | 라이트닝 노드 운영 | ▣ 비트코인이 돈 이상의 것이 되어야 하는가 | OP_RETURN과 데이터 저장 논란 | 오디널스와 인스크립션 논란 | ▣ 마무리하며 | 사유재산을 지키기 위해 투쟁한 이들의 피가 담긴 최종 산물 | 프라이버시와 자유를 위한, 개인 해방의 도구 | 시공간을 초월한 지적 협력 | 미래 세대를 위한 길 | 부분과 전체

참고 문헌
찾아보기

[더 타임스 2009년 1월 3일 은행들의 두 번째 구제 금융을 앞두고 있는 영국 재무장관]
왜 비트코인의 가장 첫 시작에 이 데이터가 실려있을까? 사토시 나카모토는 왜 비트코인을 발명하고, 이 이스터 에그를 심어놨을까? 비트코인은 우연히 특정 시점에 등장한 것이 아니다. 기술적으로도, 역사적으로도 필연적으로 등장할 수밖에 없는 시기에 등장한 것이다. 비트코인은 인류가 쟁취하기 위해 평생 싸워왔던 한 가지, 사유재산권 때문에 만들어졌다. 그러므로 비트코인이 등장한 배경을 진정으로 이해하려면 역사 전체를 간단하게라도 조망하며, 인간 본성에 대해 생각해봐야 한다.

비트코인 시스템을 이해하려면 화폐의 속성을 먼저 이해해야 한다. 당신 지갑 속에 현금이 있는가? 없어도 있다고 가정해 보자. 그 돈들은 어디서 온 것인가? 이 돈들은 하늘에서 뚝 떨어진 것이 아니다. 만약 당신이 직장인이라면 그 돈의 일부는 사장이 준 돈일 것이다. 하지만 사장의 돈은 어디서 온 것인가? 사장의 돈은 거래를 하고 고객들에게서 받은 돈이다. 그 고객들이 가진 돈도 고객들이 일을 하고 다른 사장이나 다른 고객들에게서 받은 돈이다.
이렇듯 돈에는 경로가 있다. 현재 내 지갑 속에 있는 현금의 양은 화폐가 지나갔던 경로의 최종 결과일 뿐이다. 화폐의 본질은 내가 가진 현금의 양이 아니라 현금의 경로이다.