3.블록체인의 구성요소&채굴

import datetime import hashlib block_body = { "거래내역1": { '판매자' : '파이썬', '구매자' : '김민수', '개수' : '3개', '거래시간' : '1990년 1월 1일 00시 00분 00초', '거래수수료' : '0.001개' }, "거래내역2": { '판매자' : '김민수', '구매자' : '김영수', '개수' : '3개', '거래시간' : '1990년 1월 2일 01시 02분 03초', '거래수수료' : '0.001개' } } block_header = { '블록의 생성 번호' : 0, '블록의 생성 시간' : datetime.datetime.now().strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S"), '블록의 채굴자' : "0xea674fdde714fd979de3edf0f56aa9716b898ec8", '블록 채굴자의 보상 값' : 2.132, '블록 채굴 난이도' : 12382889997310022, 'Nonce' : '0x7ccf42b8e05d031f', '블록 사이즈' : '178556 bytes', '이전 블록의 해시값' : '0xe1f3d0e83542e20735d453006cc6d8975920e7aec951c3b974eade52901e97e7', '이번 블록 몸통 내역의 해시값' : hashlib.sha256(str(block_body).encode()).hexdigest() } body_hash = hashlib.sha256(str(block_body).encode()).hexdigest() block1 = { 'header' : block_header, 'transaction' : block_body } block1

# 사용자가 메타마스크에서 거래 요청 사용자: "김민수에게 0.1 ETH 보내기" ↓ 메타마스크: 거래 서명 후 네트워크에 전송 ↓ 채굴자들: 거래를 검증하고 블록에 포함 ↓ 블록체인: 거래 완료, 잔액 업데이트 ↓ 메타마스크: 새로운 잔액 표시

import random import string import hashlib # 해시 계산을 위한 hashlib 라이브러리 ## 이더리움 네트워크가 낸 문제 PROBLEM_WORD = "a" # 찾아야 하는 해시 접두어 PROBLEM_DIFFICULTY = 1 # 난이도 (앞자리 몇 개가 문제 단어와 일치해야 하는지) ## 채굴 시작 start_nonce = random.choice(string.ascii_letters) # 임의의 시작 문자열 선택 i = 0 while True: nonce = start_nonce + str(i) # nonce 값 생성 nonce_result = hashlib.sha256(nonce.encode()).hexdigest() # SHA-256 해시 계산 print(i, nonce, nonce_result) # 해시값이 난이도 조건에 맞는지 확인 if nonce_result[0: PROBLEM_DIFFICULTY] == PROBLEM_WORD * PROBLEM_DIFFICULTY: nonce = nonce_result # 조건 충족 시 정답 저장 break i += 1 # 실패 시 다음 nonce로 반복

import random import string import hashlib # SHA-256 해시 계산을 위한 라이브러리 ## 이더리움 네트워크가 낸 문제 PROBLEM_WORD = "1" # 해시 앞부분이 '1'이어야 함 PROBLEM_DIFFICULTY = 2 # 난이도 (앞 두 자리 검사) ## 채굴 시작 start_nonce = random.choice(string.ascii_letters) # 시작 nonce (임의 문자 선택) i = 0 while True: nonce = start_nonce + str(i) # nonce 생성 nonce_result = hashlib.sha256(nonce.encode()).hexdigest() # SHA-256 해시값 print(i, nonce, nonce_result) # 해시 앞부분이 문제 조건과 일치하는지 확인 if nonce_result[0: PROBLEM_DIFFICULTY] == PROBLEM_WORD * PROBLEM_DIFFICULTY: nonce = nonce_result # 조건 충족 시 채굴 성공 break i += 1 # 조건 불충족 → 다음 시도

송금자 → 은행 A → 중앙 정산 시스템 → 은행 B → 수취인 ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ 요청 잔고확인 기관간 정산 계좌 입금 완료

국내 송금: - 같은 은행: 즉시 - 다른 은행: 30분~2시간 - 주말/공휴일: 다음 영업일 국제 송금: - SWIFT: 1-5영업일 - Western Union: 즉시~수일 - 수수료: 송금액의 3-8%

1. 거래 생성 및 서명 사용자 → 디지털 서명으로 거래 생성 2. 멤풀 전파 거래 → 네트워크 전체에 브로드캐스트 3. 채굴자 선택 채굴자들 → 수수료 높은 거래 우선 선택 4. 블록 채굴 채굴자 → PoW로 블록 생성 (평균 10분) 5. 네트워크 합의 전체 네트워크 → 블록 유효성 검증 6. 체인 추가 유효한 블록 → 블록체인에 영구 기록

PoW 과정: 1. 거래 수집 (1-5분) 2. PoW 계산 (평균 10분) ← 주요 딜레이 원인 3. 블록 전파 (1-2분) 4. 네트워크 합의 (수 분)

비트코인: 평균 10분 (목표 시간) - 너무 빠르면: 난이도 상승 ⬆️ - 너무 느리면: 난이도 하락 ⬇️ - 2주마다 자동 조정

1-confirm: 1개 블록 포함 (10분) 3-confirm: 3개 블록 확인 (30분) ← 일반적 6-confirm: 6개 블록 확인 (1시간) ← 안전

[00:00] 거래 전송 [00:01] 멤풀 도달 [00:02] 네트워크 전파 완료 [00:10] 블록에 포함 (1차 확인) [00:20] 2차 확인 [00:30] 3차 확인 ← 거래소 인정 [01:00] 6차 확인 ← 완전히 안전