블록체인 엔지니어가 되기 위해선 반드시 알아야 할 기술 5가지를 알려드리겠습니다. 블록체인 엔지니어는 블록체인 플랫폼과 프레임워크, 스마트 컨트랙트와 프런트엔드 인터페이스를 개발 등 다섯 가지 주요 기술을 갖추어야 합니다. 블록체인 개발자에 관심 있는 분은 반드시 읽어보시길 바랍니다.
블록체인 엔지니어가 되기 위한 필수 기술 5가지: 블록체인을 설계하고 개발하고 운영하는 방법
블록체인(blockchain)은 현재 IT 산업에서 가장 주목받는 기술 중 하나입니다. 데이터를 암호화하여 블록으로 만들고, 네트워크의 모든 참여자가 블록을 복사하여 공유합니다.
그리고 합의 알고리즘에 따라 블록의 유효성을 검증하고, 블록을 이전 블록에 연결하여 체인을 형성하고, 체인을 변경할 수 없게 보호하는 분산 원장 기술(Distributed Ledger Technology, DLT)입니다.
블록체인은 금융, 의료, 공공, 사회 등 다양한 분야에서 혁신적인 서비스와 비즈니스 모델을 가능하게 구현할수 있습니다. 그렇다면, 블록체인을 구현하고 운영하는 블록체인 엔지니어는 어떤 기술을 갖추어야 할까요?
블록체인 엔지니어는 단순히 프로그래밍 언어를 사용할 수 있는 것만으로는 부족합니다. 블록체인 엔지니어가 되기 위해서는 다섯 가지 주요 기술을 필요로 합니다. 이 글에서는 이러한 기술에 대해 자세히 설명해 보겠습니다.
블록체인 원리와 개념과 용어
블록체인 엔지니어는 블록체인의 핵심 개념인 블록, 해시, 트랜잭션, 체인, 합의, 스마트 컨트랙트, DApp 등을 정확하게 이해하고, 블록체인의 장점과 한계, 적용 가능한 분야와 사례, 발전 방향과 도전 과제 등을 파악해야 합니다.
- 블록(block): 블록체인의 기본 단위로, 트랜잭션과 메타데이터 등의 정보를 담고 있습니다. 블록은 이전 블록의 해시값을 포함하여 연결되어 블록체인을 구성합니다.
- 해시(hash): 임의의 길이의 데이터를 고정된 길이의 데이터로 변환하는 함수입니다. 해시 함수는 데이터의 무결성과 식별성을 보장하며, 블록체인에서는 블록의 고유한 식별자로 사용됩니다.
- 트랜잭션(transaction): 블록체인 상에서 발생하는 데이터의 이동이나 변경을 의미합니다. 트랜잭션은 보내는 주소, 받는 주소, 금액, 수수료, 서명 등의 정보를 포함하며, 블록에 담겨서 검증되고 저장됩니다.
- 체인(chain): 블록들이 해시값을 통해 연결된 구조를 의미합니다. 체인은 블록의 생성 순서와 연결 상태를 나타내며, 블록체인의 핵심적인 특징 중 하나인 불변성을 보장합니다.
- 합의(consensus): 블록체인 네트워크의 참여자들이 블록의 유효성과 순서에 대해 동의하는 과정을 의미합니다. 합의 알고리즘은 블록체인의 보안과 성능에 영향을 미치며, 대표적으로 작업 증명 (Proof of Work, PoW), 지분 증명 (Proof of Stake, PoS), 위임 지분 증명 (Delegated Proof of Stake, DPoS) 등이 있습니다.
- 스마트 컨트랙트(smart contract): 블록체인 상에서 실행되는 자동화된 계약으로, 블록체인의 핵심 기능 중 하나입니다. 스마트 컨트랙트는 특정 조건이 충족되면 미리 정의된 로직에 따라 행동하며, 제삼자의 개입이나 신뢰가 필요하지 않습니다.
- DApp(Decentralized Application): 블록체인과 스마트 컨트랙트를 기반으로 하는 탈중앙화된 애플리케이션을 의미합니다. DApp은 중앙 서버나 관리자가 없으며, 사용자들이 직접 참여하고 관리하며, 다양한 분야에서 혁신적인 서비스를 제공합니다.
또한, 블록체인의 다양한 종류와 특징, 예를 들면 공개 블록체인과 사설 블록체인, 퍼미션 블록체인과 퍼미션리스 블록체인, 하이브리드 블록체인, 사이드체인, 크로스체인 등을 구분하고, 비교하고, 선택할 수 있어야 합니다.
이러한 지식은 블록체인 엔지니어가 블록체인을 설계하고 개발하고 테스트하고 배포하고 유지보수하는 데 필수적인 기반입니다.
- 비트코인은 최초의 블록체인 플랫폼이며, 가장 많은 사용자와 네트워크 규모를 가지고 있지만, 스마트 컨트랙트를 지원하지 않고, 트랜잭션 처리 속도가 느리고, 확장성이 낮은 단점이 있습니다.
- 이더리움은 스마트 컨트랙트를 지원하는 블록체인 플랫폼이며, 다양한 DApp을 개발하고 실행할 수 있지만, 가스 비용이 비싸고, 네트워크 혼잡도가 높은 단점이 있습니다.
- 하이퍼레저는 사설 블록체인을 위한 프레임워크이며, 기업이나 단체가 자신의 비즈니스 로직과 요구사항에 맞게 블록체인을 구성하고 운영할 수 있지만, 공개 블록체인과 달리 네트워크 참여자가 제한적이고, 중앙화된 관리가 필요한 단점이 있습니다.
블록체인 플랫폼과 프레임워크 사용하기
블록체인 엔지니어는 블록체인을 구현하기 위한 다양한 플랫폼과 프레임워크를 활용할 수 있어야 합니다. 각 플랫폼과 프레임워크는 자신만의 특징과 장단점을 가지고 있으므로, 블록체인 엔지니어는 프로젝트의 목적과 요구사항에 따라, 예를 들면,
- 공개적이고 탈중앙화된 서비스를 제공하려면 이더리움이나 테조스와 같은 공개 블록체인 플랫폼
- 비즈니스 트랜잭션을 안전하고 빠르게 처리하려면 하이퍼레저나 코르도와 같은 사설 블록체인 플랫폼이나 프레임워크를 선택
사용법과 문서를 숙지하고, 개발 환경을 구축하고, 테스트넷과 메인넷을 구분하고, 노드와 피어를 관리하고, API와 SDK를 활용할 수 있어야 합니다.
예를 들어, 이더리움을 사용하려면 솔리디티라는 프로그래밍 언어를 배우고, 리믹스라는 IDE를 사용하고, 가나슈라는 로컬 테스트넷을 구동하고, 메타마스크라는 웹 지갑을 설치하고, 웹3.js라는 자바스크립트 라이브러리를 활용해야 합니다.
스마트 컨트랙트와 프론트엔드 인터페이스 개발
스마트 컨트랙트는 블록체인 상에서 실행되는 자동화된 계약으로, 블록체인의 핵심 기능 중 하나입니다. 블록체인 엔지니어는 스마트 컨트랙트를 설계하고, 코딩하고, 테스트하고, 배포하고, 업데이트하고, 검증할 수 있어야 합니다.
스마트 컨트랙트를 개발하기 위해서는 블록체인 특화된 프로그래밍 언어를 사용해야 합니다. 예를 들면, 솔리디티, 비티, 가스퍼, 루아, 자바스크립트 등이 있습니다. 블록체인 엔지니어는 스마트 컨트랙트와 상호작용할 수 있는 프런트엔드 인터페이스를 개발할 수 있어야 합니다.
프런트엔드 인터페이스는 웹, 모바일, 데스크톱 등 다양한 형태로 제공될 수 있으며, HTML, CSS, 자바스크립트, 리액트, 앵귤러, 뷰, 아이오닉, 플러터 등의 기술을 사용할 수 있습니다.
예를 들어, 크립토키티는 이더리움 상에서 스마트 컨트랙트로 구현된 가상의 고양이를 거래하고 키울 수 있는 DApp이며, 웹 브라우저를 통해 접근할 수 있습니다.
다만 한국에서 크립토키티의 웹사이트는 불법·유해사이트로 정해져서 접속이 차단됐으니 이점 유의하시기 바랍니다.
블록체인 네트워크와 플랫폼의 성능과 보안 최적화
블록체인 엔지니어는 블록체인 네트워크와 플랫폼의 상태와 성능을 실시간으로 모니터링하고, 문제가 발생하면 즉시 대응하고, 해결할 수 있어야 합니다.
또한, 블록체인 엔지니어는 블록체인 네트워크와 플랫폼의 성능과 보안을 향상하기 위해 최적화할 수 있어야 합니다.
예를 들면, 블록 생성 시간, 트랜잭션 처리 속도, 가스 비용, 네트워크 대역폭, 노드 수, 합의 알고리즘, 암호화 알고리즘, 해시 함수, 키 관리, 악성 노드 차단, 51% 공격 방어 등의 요소를 고려하고, 개선하고, 적용할 수 있어야 합니다.
이러한 작업은 블록체인의 안정성과 신뢰성과 확장성을 보장하는 데 필수적입니다. 예를 들어, 이더리움은 현재 PoW(작업 증명) 방식의 합의 알고리즘을 사용하고 있지만, 이는 높은 전력 소모와 낮은 트랜잭션 처리 속도와 비싼 가스 비용 등의 문제를 야기합니다.
따라서, 이더리움은 PoS(지분 증명) 방식의 합의 알고리즘으로 전환하기 위해 이더리움 2.0이라는 대규모 업그레이드를 진행하고 있습니다. 이는 블록체인의 성능과 보안을 크게 향상시킬 것으로 기대됩니다.
블록체인과 다른 시스템과의 통합 구현
블록체인 엔지니어는 블록체인과 다른 시스템과의 통합을 구현할 수 있어야 합니다. 블록체인은 독립적으로 작동할 수 있지만, 다른 시스템과 연동하면 더 큰 효과와 가치를 창출할 수 있습니다.
예를 들면, 블록체인과 데이터베이스, 클라우드, IoT, AI, 빅데이터, 분석, 인증, 결제, 메시징 등의 시스템과의 통합을 구현할 수 있어야 합니다.
블록체인과 다른 시스템과의 통합을 구현하기 위해서는 RESTful API, 웹소켓, 오라클, 인터레저, 코스모스, 폴카닷 등의 기술을 사용할 수 있습니다.
예를 들어, 블록체인과 IoT를 통합하면, IoT 기기들이 블록체인에 데이터를 저장하고, 스마트 컨트랙트에 따라 자동으로 행동하고, 서로 신뢰할 수 있는 네트워크를 구성할 수 있습니다. 이는 IoT의 보안과 효율성과 투명성을 높일 수 있습니다.
블록체인 엔지니어는
- 블록체인의 원리와 개념과 용어를 이해하고,
- 블록체인 플랫폼과 프레임워크를 사용하고,
- 스마트 컨트랙트와 프론트엔드 인터페이스를 개발하고,
- 블록체인 네트워크와 플랫폼의 성능과 보안을 모니터링하고 최적화하고,
- 블록체인과 다른 시스템과의 통합을 구현하는 다섯 가지 주요 기술을 갖추어야 합니다.
이러한 기술은 블록체인 엔지니어가 블록체인 기반의 소프트웨어 솔루션을 제공하고, 블록체인의 발전에 기여하고, 블록체인의 가치를 실현하고, 블록체인의 미래를 만들 수 있게 해 줍니다.
현재와 미래의 IT 산업에서 매우 중요하고 유망한 직업입니다.
블록체인 엔지니어가 되려면, 끊임없이 새로운 기술과 지식을 습득하고, 다양한 프로젝트에 참여하고, 문제를 해결하고, 적극적인 도전을 시도해야 엔지니어를 향할 수 있습니다.