스마트 컨트랙트 입문에서 DApp구현까지 | 블록체인 4차 산업혁명의 열쇠!

하태형(율촌법무법인 연구소장)

지금 세계는 소프트웨어·디지털 혁신을 전 산업에 적용하는 4차 산업혁명으로 넘어가고 있습니다. 4차 산업혁명 시대의 주요 신성장 산업은 무인자동차, 3D 프린터, 가상현실, 지능형 드론, 사물인터넷, 지능형 로봇입니다. 신성장 산업을 뒷받침해 주는 핵심 기술이 인공지능(AI)과 빅데이터 기술입니다. 일례로 무인 자율 자동차는 인공지능이 없이는 개발이 불가능합니다. 이와 같은 핵심 기술은 신성장 산업의 엔진이며, 나무에 비유하면 물과 양분을 나르는 줄기와 같습니다. 그리고 블록체인 기술은 신성장 산업의 뿌리와 같습니다. 성공적인 인공지능과 빅데이터 기술의 전제 조건은 데이터인데, 인공지능은 수많은 데이터를 통해 학습하고 빅데이터는 데이터가 많아야 제대로 된 분석을 내놓기 때문입니다. 문제는 양질의 데이터를 모아야 하는데 이것이 매우 어렵습니다. 인터넷에서 정보를 신뢰성 있게 제공하는 데 필요한 비용은 매우 비싸며, 더불어 해킹의 위협에 대비하기 위해 막대한 돈을 지출하고 있습니다. 그런데 블록체인 기술을 이용하면 이와 같은 비용의 지출을 절약할 수 있다는 장점이 있습니다.

머리말
감사의 글

CHAPTER 1. 블록체인과 비트코인
1.1 비트코인 개요??19
　1.1.1 화폐와 가치에 대한 소고
　1.1.2 가상화폐와 돈
　1.1.3 비트코인의 탄생과 특징
　1.1.4 크고 작은 사건들

1.2 블록체인에 대한 기술적 접근
　1.2.1 블록체인 개요
　1.2.2 블록체인의 원리
　1.2.3 블록체인의 보안성
　1.2.4 블록체인의 활용 방안
　　1.2.4.1 사물인터넷(IoT)
　　1.2.4.2 에너지 산업 분야
　　1.2.4.3 크라우드 펀딩(Crowd Funding)
　　1.2.4.4 의료정보 플랫폼
　　1.2.4.5 투표 시스템
　　1.2.4.6 법률계약 플랫폼

　1.2.5 이후의 과제

CHAPTER 2. 이더리움 개요
2.1 이더리움과 비탈릭 부테린의 이야기
2.2 이더리움의 현재
2.3 블록체인 혁명
2.4 이더리움 기술 백서
　2.4.1 이더리움 계좌
　2.4.2 이더리움 트랜잭션
　2.4.3 이더리움 메시지
　2.4.4 이더리움 채굴
　2.4.5 이더리움 어플리케이션
　2.4.6 기타

2.5 이더리움 개요를 마치며

CHAPTER 3. 이더리움(Ethereum) 클라이언트
3.1 이더리움 클라이언트 소개
3.2 Go Ethereum 소개
3.3 Go Ethereum 클라이언트(Geth) 설치
　3.3.1 Linux에서 Geth 설치하기
　3.3.2 Windows에서 Geth 설치하기

3.4 사설 이더리움 네트워크 구축하기
　3.4.1 Geth 클라이언트 계좌 만들기
　3.4.2 사설 네트워크의 Genesis 블록 파일 정의
　3.4.3 Genesis 블록 생성하기
　3.4.4 사설 이더리움 네트워크 실행하기
　3.4.5 외부에서 자바스크립트 콘솔 환경 접속하기

3.5 Mist 브라우저
　3.5.1 Mist 브라우저 설치하기
　3.5.2 Mist 브라우저 실행하기
　3.5.3 새로운 계좌 개설
　3.5.4 이더 송금하기
　3.5.5 송금 결과 확인하기

3.6 이더리움 클라이언트를 마치며

CHAPTER 4. 솔리디티 프로그래밍
4.1 스마트 컨트랙트에 관하여
4.2 천 리 길도 한 걸음부터!
　4.2.1 새 컨트랙트 만들기
　4.2.2 편집 영역에 컨트랙트 작성하고 배포하기
　4.2.3 실행 결과 확인하기

4.3 Remix 사용하기
4.4 솔리디티의 문법 둘러보기
　4.4.1 기본 자료형
　　4.4.1.1 정수형(int, uint)
　　4.4.1.2 참거짓형(bool)
　　4.4.1.3 나열형(enum)
　　4.4.1.4 주소형(address) 기초
　　4.4.1.5 튜플(Turple)

　4.4.2 함수
　　4.4.2.1 함수의 구조
　　4.4.2.2 함수의 실행
　　4.4.2.3 생성자(Constructor)

　4.4.3 조건문과 반복문
　　4.4.3.1 if문
　　4.4.3.2 삼항 조건 연산자(Ternary conditional operator)
　　4.4.3.3 for문
　　4.4.3.4 while문
　　4.4.3.5 break와 continue

　4.4.4 형 변환(Type Conversion)
　　4.4.4.1 암묵적 변환
　　4.4.4.2 명시적 변환
　　4.4.4.3 형 추론(Type Deduction)

　4.4.5 배열
　　4.4.5.1 저장소 배열의 선언과 입력
　　4.4.5.2 메모리 배열의 선언과 입력
　　4.4.5.3 고정 바이트 배열(Fixed-size byte arrays)
　　4.4.5.4 동적 바이트 배열(Dynamically-sized byte arrays)
　　　4.4.5.4.1 바이트 배열과 문자열의 상호 변환 함수
　　　4.4.5.4.2 문자열 병합 함수(mergeStrings)
　　　4.4.5.4.3 부분 문자열 반환 함수(subString)
　　　4.4.5.4.4 문자열을 숫자로 변환하는 함수(convertStringToInt)
　　　4.4.5.4.5 숫자를 문자열로 변환하는 함수(convertIntToString)
　　　4.4.5.4.6 문자열 탐색 함수(indexOf)
　　　4.4.5.4.7 문자열 수정 함수(replace)
　　　4.4.5.4.8 문자열 관련 함수의 작성을 마치며

　　4.4.6 맵핑(Mapping)
　　4.4.7 구조체(struct)
　　4.4.8 상속(Inheritance)
　　　4.4.8.1 오버라이드(Override)
　　　4.4.8.2 추상 컨트랙트(Abstract contract)
　　　4.4.8.3 인터페이스(Interface)

　　4.4.9 가시성(Visibility)
　　4.4.10 이벤트(Event)
　　4.4.11 전처리문(pragma)과 다른 컨트랙트 파일 참조(import)

　4.5 이더리움 단위와 특수 변수 및 함수
　　4.5.1 단위
　　　4.5.1.1 이더 통화 단위(Ether Units)
　　　4.5.1.2 시간 단위(Time Units)
　　　4.5.1.3 단위와 변수

　　4.5.2 특수 변수 및 함수
　　　4.5.2.1 블록과 거래 속성들
　　　4.5.2.2 수학 및 암호 함수
　　　4.5.2.3 대비책 함수(Fallback Function)
　　　4.5.2.4 오류 처리(Error Handling)

　4.6 Solidity Programming을 마치며

CHAPTER 5. CHAPTER 5. 다양한 예제들
5.1 소개
5.2 미니 월렛(mini wallet) 만들기
　5.2.1 HTML 파일 만들기

5.3 블록체인을 이용한 투표
　5.3.1 컨트랙트 만들기
　5.3.2 HTML 파일 만들기

5.4 블록체인을 이용한 슬롯머신
　5.4.1 컨트랙트 만들기
　5.4.2 HTML 파일 만들기

5.5 ICO(Initial Coin Offering)
　5.5.1 SimpleToken
　5.5.2 HTML 파일 만들기
5.6 이더리움 베이직을 마치며

저자소개

블록체인은 무엇인가?
블록체인은 믿지 못하는 당사자들이 데이터 또는 신뢰 자산(전자화폐, 부동산계약서, 전자 투표지, 지적재산권 등)을 안전하게 전달, 교환, 저장하는 차세대 인터넷 기술입니다. 블록체인을 이용하면 데이터 및 자산 거래의 신뢰성을 쉽고 값싸게 제공할 수 있습니다.
또한, 거래 장부인 데이터뿐 아니라 거래 계약도 블록체인을 통해 중간 신뢰 담당자(Trusted Third Party) 없이 거래를 할 수 있습니다. 이를 스마트 계약이라 합니다. 이것은 주식 거래가 개인 대 개인으로 직접적으로 이루어지고 중간자인 증권거래소가 없어도 신뢰성 있게 이루어지는 것을 의미합니다.
《블록체인 혁명》의 저자 돈 탭스콧 회장은 2050년에는 블록체인 기반 스마트 계약으로 사장과 직원이 없는 가상 회사가 대기업과 경쟁할 것을 예언하고 있습니다. 이는 글로벌 대형 보험사는 지고 블록체인을 기반으로 하는 가상 보험회사가 뜨는 것을 의미합니다.
그뿐만 아니라 사물인터넷을 이용하여 개인 건강 정보의 위·변조를 불가능하게 하는 블록체인 기반 가치 네트워크(Value Network)를 통해 가상 보험사에 거래가 되고, 그 정보에 따라 보험료가 산정될 수 있습니다. 이로써 보다 낮은 보험료가 책정이 될 수 있습니다.
블록체인은 금융, 헬스 케어 분야뿐 아니라 정치, 공공, 그리고 행정 서비스에서도 혁신과 투명성을 높일 수 있습니다. 예를 들어 블록체인이 전자 투표에 응용되면 투표의 행정 비용이 획기적으로 낮아져 직접 민주주의가 가능하게 되고 스마트 계약으로 모든 공공 및 행정 서비스가 투명해 질 수 있습니다. 이를 위해 블록체인 기반의 분권, 자율, 수평적 행정을 위한 정부 4.0 마스터 플랜이 필요합니다.
이러한 블록체인은 데이터 및 자산·거래의 신뢰성을 제공하여 거래 비용의 효율성을 높일 수 있으며 인공지능과 빅데이터에 사용되어 무인 자동차, 지능형 로봇, 사물인터넷 등 4차 산업혁명의 신성장 산업의 핵심 인프라로 활용될 수 있습니다.미래를 위한 우리의 준비
2016년 다보스포럼에서는 전 세계 GDP의 10%가 블록체인에서 거래가 된다고 발표했습니다. 또한, 블록체인 기술을 적용할 경우 금융사는 거래 비용의 약 30%를 절감할 수 있고, 이는 2022년 기준으로 200억 달러에 달할 것으로 추정되고 있습니다. 세계경제포럼(WEF)에서는 2017년 안에 전 세계 은행의 80%가 블록체인 기술을 도입할 것이라고 전망하였습니다.
외국 각국의 정부는 발 빠르게 블록체인 관련 규제를 풀고 달려가고 있고, 외국 글로벌 기업은 블록체인의 기술을 개발하고 확보하기 위해 사활을 걸고 치열하게 경쟁하는데, 정작 우리나라는 Positive 규제라는 낡은 틀에 갇혀 새로운 서비스를 시도조차 하지 못하고 있는 실정입니다.
예를 들어 2016년 영국에서는 사물인터넷 지원 규제 계획을 수립하고, 역량 확대를 위한 IoTUK 정책을 개시하고 블록체인 기술의 연구·개발에 2015년에는 약 140억 원(2015년), 2016년에는 약 212억 원을 투자하였으며, 호주는 블록체인을 국가 미래 기반 기술로 선정, 블록체인 전용 연구센터를 설립하고 다양한 시범 사업(CSIRO's Data61)을 진행 중입니다. 중국은 위안화를 위한 블록체인 기반 전자화폐를 추진하고 31개의 중국 회사를 묶어 블록체인 협의체인 China Ledger Alliance를 발족했으며, 일본은 비트코인을 전자화폐로 인정하고 2020년 하계올림픽을 위해 다양한 시범 사업을 진행하고 있습니다.
하지만 우리나라는 블록체인 기술의 중요성을 아직 인식하지 못하고 있습니다. 그나마 금융위원회 주도로 은행권 블록체인 컨소시엄과 자본시장 블록체인 컨소시엄이 만들어져 시범 사업을 논의 중에 있습니다. 하지만 앞서 지적했듯이 Positive 규제로 인해 새로운 서비스를 시도해 볼 수 없는 상황입니다. 예를 들어 기획재정부는 지난 1월 13일, 블록체인 기반의 최초 전자화폐인 비트코인을 이용한 국외 송금을 외국환 관리법에 위반된다는 이유로 불법으로 규정하였습니다.
블록체인 기술의 개발은 우리나라의 정보 주권을 지키는 길입니다. 메인프레임이 개인용 컴퓨터(PC)로 바뀌는 시기에 Microsoft가 Windows라는 운영 체제로 전 세계 컴퓨터 시장을 장악했고, 인터넷과 모바일 시대로 바뀌면서 Google의 Android라는 운영 체제로 스마트폰 시장을 장악했습니다. 이제 사물인터넷 등 4차 산업혁명의 시대가 되었습니다. 4차 산업혁명의 운영 체제라고 할 수 있는 블록체인을 누가 주도하느냐에 따라 세계 경제의 판도가 바뀔 수 있습니다. 이것이 우리가 블록체인 기술의 개발 및 확보에 사활을 걸어야 하는 이유입니다. 만약 실패한다면 우리나라 국민의 금융 자산이나 헬스 데이터가 외국 기업이 주도하는 블록체인에 저장, 관리, 거래가 되어 의존도가 심화될 것입니다.
“변화는 참으로 어렵다. 그러나 살아남으려면 변해야 한다.”
시스코의 존 챔버 최고경영자의 말입니다. 우리는 지금까지 성공 방식을 고집하지 말고 새로운 환경에 맞도록 우리 모두 변해야 합니다. 4차 산업혁명 시대에는 단순히 기술 개발만으로 성공할 수 있는 것이 아니라 조직 문화를 바꿔야 성공할 수 있습니다. Fast-Follower에 적합한 중앙 집권적, 수직적, 통일적인 Top-Down의 사고에서 벗어나 First-Mover에 적합한 분권적이고 수평적이며 자율적인 Down-Up 방식으로 바꿔야 합니다. 블록체인은 이런 분권적, 수평적, 자율적 사고방식을 시스템으로 지원해 줄 것입니다.
혁신은 새로운 시장을 만드는 것이 아니라 시장의 주체를 바꾸는 것입니다. 블록체인 기술로 금융, 헬스 케어, 사물인터넷, 공공 및 행정 서비스, 정치 등 모든 분야의 주체가 바뀌고 있습니다. 다가오는 미래에는 세계 시장을 선도하는 선진 대한민국을 기대합니다.