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코인 네트워크 시리즈 <1>이더리움

navymoney 2025. 3. 8. 10:31

이더리움(Ethereum)은 스마트 계약(Smart Contract) 및 탈중앙화 애플리케이션(DApp)을 실행할 수 있는 오픈 소스 블록체인 플랫폼입니다. 2015년 **비탈릭 부테린(Vitalik Buterin)**이 주도하여 개발되었으며, 비트코인과 달리 단순한 결제 시스템이 아니라 프로그래머블 블록체인을 목표로 합니다.

🔹 기본 구조 및 작동 방식

1. 계정 유형

이더리움에서는 두 가지 유형의 계정이 존재합니다.

  • 외부 소유 계정(EOA, Externally Owned Account)
    • 사용자가 개인 키를 통해 제어
    • 거래 생성 및 서명 가능
    • 일반적인 사용자 지갑이 여기에 해당
  • 컨트랙트 계정(Contract Account)
    • 스마트 계약 코드가 포함된 계정
    • 외부 계정이나 다른 스마트 계약의 호출에 의해 실행

2. 트랜잭션(Transaction)

트랜잭션은 이더리움 네트워크에서 발생하는 모든 상태 변화의 단위입니다. 트랜잭션에는 다음과 같은 요소가 포함됩니다:

  • 송신자 주소
  • 수신자 주소
  • 송금 금액
  • 가스 제한(Gas Limit)
  • 가스 가격(Gas Price)
  • 서명(Signature)

3. 블록체인 구조

이더리움 블록체인은 다음과 같은 데이터 구조로 구성됩니다.

  • 블록 헤더
    • 이전 블록의 해시
    • 상태 루트(State Root)
    • 트랜잭션 루트(Transaction Root)
    • 난이도(Difficulty)
    • 채굴 시간(Timestamp)
  • 트랜잭션 리스트
    • 블록에 포함된 모든 트랜잭션
  • 상태(State)
    • 이더리움의 현재 상태를 저장
    • 머클 패트리시아 트리(Merkle Patricia Tree)로 관리

4. EVM (Ethereum Virtual Machine)

  • 이더리움에서 스마트 계약을 실행하는 가상 머신
  • 스택 기반 구조를 사용
  • 모든 스마트 계약 코드는 **바이트코드(Bytecode)**로 컴파일되어 실행됨
  • Solidity 같은 고수준 언어 → 바이트코드로 변환 → EVM에서 실행

5. 가스(Gas)

  • 트랜잭션 또는 스마트 계약 실행 시 필요한 연산 비용
  • 복잡한 연산일수록 더 많은 가스 소모
  • 가스 비용 = 가스 한도 × 가스 가격

🔹 스마트 계약(Smart Contract)

  • Solidity, Vyper 같은 언어로 작성
  • 상태 변경 없이도 특정 조건 충족 시 자동 실행
  • 중앙 기관 없이 코드로 계약을 실행 → 신뢰성, 보안성 강화

예시 코드 (Solidity)

solidity
복사편집
// SPDX-License-Identifier: MIT pragma solidity ^0.8.0; contract SimpleContract { uint256 public value; function setValue(uint256 _value) public { value = _value; } }

🔹 이더리움의 주요 업그레이드 및 변화

✅ 이더리움 1.0 → 이더리움 2.0(병합 The Merge)

  1. PoW → PoS 전환
    • 기존 작업 증명(PoW) → 지분 증명(PoS) 전환
    • 전기 소모량 및 환경 문제 개선
  2. 비콘 체인(Beacon Chain) 도입
    • 검증자(Validator)가 블록 생성 및 검증
  3. 샤딩(Sharding)
    • 데이터베이스를 여러 체인으로 나눠 병렬 처리
    • 트랜잭션 속도와 처리량 증가

🔹 토큰 표준

1. ERC-20 (대부분의 토큰이 채택)

  • Fungible Token (대체 가능한 토큰)
  • 주로 ICO 및 유틸리티 토큰 발행에 사용

2. ERC-721 (NFT 표준)

  • Non-Fungible Token (고유한 토큰)
  • 디지털 자산, 게임 아이템, 아트 등에 활용

3. ERC-1155

  • Fungible + Non-Fungible 혼합 가능
  • 게임 및 디지털 자산에서 유용

🔹 레이어2 솔루션

이더리움의 확장성 문제를 해결하기 위해 다음과 같은 레이어2 솔루션이 등장함.

  • 롤업(Rollups) → 다수의 트랜잭션을 하나의 블록에 압축
    • 옵티미스틱 롤업(Optimistic Rollup)
    • 영지식 롤업(ZK Rollup)
  • 사이드체인(Sidechain) → 메인 체인 외부에서 트랜잭션 처리

🔹 이더리움의 장점

✅ 탈중앙화 → 중앙 기관 없이 사용자 간 직접 거래 가능
✅ 확장성 → 레이어2 도입 및 샤딩으로 확장성 강화
✅ 보안성 → PoS 도입으로 네트워크 보안 강화
✅ 상호 운용성 → 다양한 디앱 및 토큰 간 연동 가능

🔹 이더리움의 한계점

❌ 가스비 문제 → 네트워크 혼잡 시 가스비 급등 가능
❌ 처리 속도 → 트랜잭션 처리 속도가 경쟁 블록체인 대비 느림
❌ 스마트 계약 취약점 → 코드 오류 시 해킹 위험 발생 가능

🔹 이더리움의 주요 활용 분야

💡 디파이(DeFi) → 탈중앙화 금융 서비스 (예: Uniswap, Aave)
💡 NFT 마켓플레이스 → OpenSea, Rarible 등
💡 DAO → 탈중앙화 자율 조직 운영
💡 게임 → Axie Infinity, Decentraland

✅ 결론

이더리움은 단순한 암호화폐 플랫폼을 넘어, 스마트 계약 및 탈중앙화 애플리케이션을 구동하는 핵심 인프라로 자리 잡고 있습니다. 특히 PoS 전환과 레이어2 솔루션 도입으로 확장성, 처리 속도, 보안이 모두 강화되고 있어 향후 더욱 중요한 역할을 하게 될 것입니다. 😎