마스터링 이더리움 1장~5장

1장. 이더리움이란 무엇인가?

이더리움?

“스마트 컨트랙트라는 프로그램을 실행하는 오픈 소스에 기반을 둔, 전 세계에 걸쳐 탈중앙화된 컴퓨팅 인프라스트럭처다.”

• Blockchain Computer
• World Computer
  • Globally Accesible singleton state and virtual machine
• State Machine
• Decentralized Computer
• Platform
  • for developer
  • smart contract
  • decentralized application (DApp)

비트코인 vs 이더리움

공통점

• P2P
• Byzantine fault-tolerant consensus
• 디지털 서명과 해쉬
• 디지털 화폐

  차이점

  | |비트코인|이더리움| |—|—|—| |목적|디지털 화폐 지급 네트워크|유틸리티 화폐| |컨셉|디지털 화폐|스마트 컨트랙트| |설계|스크립트 언어|가상 머신 운영(범용 프로그래밍)| |언어|지불 조건에 대한 단순한 참/거짓 평가에 제한|튜링 완전 언어| |트랜잭션|send from alice to bob|send from alice to bob if… (date=jan 1,2018, bob’s balance < 10eth)|

2장. 이더리움 기초

이더 화폐 단위

• 이더(ether): 기본 단위
• 웨이(wei): 가장 작은 단위
  • $1 \ ETH = 1 * 10^{18} \ wei$ (100경(quintillion)
• 이더의 가치는 항상 이더리움 내부에서 웨이로 표시된 부호 없는 정숫값으로 표현됨
  • 1이더를 거래할 때, 그 트랜잭션은 1000000000000000000웨이 값으로 인코딩해서 표기

월드 컴퓨터

EVM(Ethereum Virtual Machine, EVM)

• 글로벌 싱글톤
  • 전 세계에 걸친 단일 인스턴스 컴퓨터처럼 작동
  • 세상 어디에서든 실행
• 이더리움 네트워크의 각 노드는 컨트랙트 실행을 확인하기 위해 EVM의 로컬 사본을 실행하고, 이더리움 블록체인은 트랜잭션과 스마트 컨트랙트를 처리할 때 월드 컴퓨터의 변화하는 상태를 기록한다

외부 소유 계정(EOA, Externally Owned Account) 및 컨트랙트(contract account)

| |EOA|컨트랙트| |—|:-:|:-:| |개인키 유무|O|X| |스마트 컨트랙트 코드|X|O| |역할|자금 또는 컨트랙트에 대한 접근 제어|스마트 컨트랙트의 로직으로 제어| |트랜잭션 시작|가능(개인키 있으므로)|불가능(개인키 없으므로)|

• 스마트 컨트랙트 코드: 컨트랙트 계정 생성 시 이더리움 블록체인에 기록되고 EVM에 의해 실행되는 소프트웨어 프로그램
• 컨트랙트에는 EOA와 마찬가지로 주소가 있으며, 이더를 보내고 받을 수 있다
• 트랜잭션 목적지가 컨트랙트 주소일 때, 트랜잭션과 트랜잭션 데이터를 입력으로 사용하여 컨트랙트가 EVM에서 실행된다(run)
• 컨트랙트는 블록체인에 바이트코드를 등록하는 특별한 트랜잭션에 의해 생성됨
• 컨트랙트가 블록체인에서 생성되면 지갑과 마찬가지로 이더리움 주소를 갖게됨
• 누군가 컨트랙트 주소로 트랜잭션을 보낼 때마다 그 트랜잭션에는 이더, 데이터 또는 둘다 포함할 수 있다.
  • 트랜잭션이 이더를 포함하면 커트랙트 잔액에 예치된다
  • 데이터가 포함되면 데이터에서는 컨트랙트에 명명된 함수를 지정하고 호출(call)하여 함수에 인수를 전달할 수 있다
• 컨트랙트 계정은 트랜잭션을 실행할 수 없지만, 복잡한 실행 경로를 구축하여 다른 컨트랙트를 호출해서 컨트랙트에 반응(react)할 수 있다.
  • 예: 다중 서명 스마트 트랜잭션 지갑에 지급요청 트랜잭션을 전송하여 일부 ETH를 다른 주소로 보낼 수 있음
    • 일반적인 DApp 프로그래밍 패턴은 컨트랙트 A가 컨트랙트 B를 호출하게 하는 것인데, 이렇게 하면 컨트랙트 A의 사용자들 간에 공유된 상태를 유지할 수 있게 됨

3장. 이더리움 클라이언트

클라이언트

• Parity, written in Rust
• Geth, written in Go
• cpp-ethereum, written in C++
• py-evm, written in Python
• Mantis, written in Scala
• Harmony, written in Java

4장. 암호학

공개키 암호화

• 이전 자료 대체

• 이더리움 주소

  Keccak-256 단방향 해시 함수를 사용하는 공개키 또는 컨트랙트에서 파생한 고유 식별자(unique identifier)

private key k

k=f8f8a2f43c8376......

public key K(x, y 좌표가 연결되고 16진수로 표현됨)

K=6e145ccef...

Keccak-256을 사용해서 공개키의 해시를 계산

Keccak256(K)=2a5bc342....

마지막 20바이트(최하위 바이트)만 이더리움 주소로 사용

001d3flef827552ae1114027bd3ecf1f086a0f9

접두어 0x로 표시되어 16진수로 인코딩

0x001d3flef827552ae1114027bd3ecf1f086a0f9

5장. 지갑

• 넓은 의미 이더리움 주요 사용자 인터페이스를 제공하는 소프트웨어 애플리케이션
• 좁은 의미(개발자 시각) 사용자의 키를 보괂고 관리하기 위해 사용되는 시스템을 의미하며 모든 지갑은 키 관리 구성요소를 갖고 있다. (그 자체로 전부인 지갑, 브라우저 일부, DApp의 일부 등)

개요

지갑 설계 고려사항

편의성, 프라이버시 사이 균형

	편리함	불편함
프라이버시 좋음	모든 트랜잭션에 새로운 키 사용
프라이버시 나쁨	하나의 개인키와 주소를 가지고 이를 재사용해서 모든 것을 처리

지갑 형태

지갑이 포함하는 키가 서로 관련이 있느냐 없느냐에 따라 구분

1. 비결정적 지갑(nondeterministic wallet)

JBOK(Just a Bunch Of Keys, 그냥 열쇠뭉치)

• 첫 번째 이더리움 지갑(이더리움 사전 판매용으로 생성)은 각 지갑 파일에 부작위로 추출된 단일 개인키를 저장함

2. 결정적 지갑(deterministic wallet)

모든 키가 seed라고 하는 단일 마스터 키로부터 파생 모든 키는 서로 관련이 있고 원래의 시드를 갖고 있다면 다시 키를 파생시킬 수 있다 여러 가지 키 파생(key derivation)방식이 있는데 가장 많이 사용하는 방식은 트리 같은 구조(HD 지갑)

HD지갑(