블록체인이라는 단어를 들으면 어렵고 복잡하다는 인상을 받는 사람이 많습니다. 특히 해시 함수라는 용어는 수학이나 암호학 지식이 없는 사람들에게는 낯설게 느껴질 수 있습니다. 그러나 블록체인을 제대로 이해하고 싶은 사람이라면 반드시 알아야 할 개념 중 하나가 바로 해시 함수입니다. 이 글에서는 해시 함수가 무엇인지 그리고 그것이 블록체인에서 어떤 역할을 하는지를 초보자도 이해할 수 있도록 쉽게 설명하겠습니다.
해시 함수란 무엇인가요
해시 함수는 어떠한 데이터를 입력하면 고정된 길이의 문자열을 출력해 주는 함수입니다. 이 출력값을 흔히 해시 값 또는 해시라고 부릅니다. 예를 들어 긴 글이나 파일을 입력했을 때 결과로 일정한 길이의 짧은 코드가 생성되는 원리입니다. 중요한 점은 입력값이 조금이라도 바뀌면 완전히 다른 해시 값이 나오게 된다는 것입니다.
예를 들어 나는 블록체인을 공부하고 있다는 문장을 해시 함수에 넣으면 무작위처럼 보이는 고정된 길이의 문자열이 나옵니다. 그런데 이 문장에서 마침표 하나만 추가해도 전혀 다른 해시 값이 생성됩니다. 이처럼 해시 함수는 입력값에 민감하게 반응하여 결과를 만들어내며 이 결과는 예측이 불가능합니다.
해시 함수의 특징
- 고정된 길이의 출력 어떤 길이의 입력값이 들어가든 해시 함수는 항상 같은 길이의 결과를 만듭니다.
- 단방향성 해시 값을 보고 원래의 데이터를 알아내는 것은 사실상 불가능합니다. 한번 해시된 값은 되돌릴 수 없습니다.
- 충돌 회피 서로 다른 두 입력값이 같은 해시 값을 내는 것을 충돌이라고 하며 좋은 해시 함수는 이러한 충돌이 일어나지 않도록 설계됩니다.
블록체인에서 해시 함수는 어떤 역할을 하나요
블록체인에서 해시 함수는 핵심 기술 중 하나입니다. 블록체인은 이름 그대로 블록들이 사슬처럼 연결된 구조를 가지고 있습니다. 각각의 블록은 데이터와 함께 이전 블록의 해시 값을 포함하고 있습니다. 이렇게 함으로써 블록 간의 연결성과 무결성을 유지하게 됩니다.
만약 누군가 특정 블록의 데이터를 바꾸려고 한다면 그 블록의 해시 값이 바뀌게 됩니다. 그러면 그 이후의 모든 블록의 해시 값이 바뀌게 되며 전체 체인의 구조가 깨지게 됩니다. 이것이 블록체인이 조작에 매우 강한 이유입니다.
즉 해시 함수는 블록체인의 보안과 신뢰성을 보장하는 도구입니다. 블록에 기록된 거래 내용이 변조되지 않았다는 것을 증명할 수 있게 해주는 장치이기도 합니다. 또한 블록 생성 과정에서도 해시 함수가 사용됩니다. 채굴이라는 개념에서 해시 값을 찾는 것이 바로 그것입니다.
일상 속에서의 해시 함수 활용
해시 함수는 블록체인 외에도 다양한 분야에서 사용되고 있습니다. 예를 들어 우리가 흔히 사용하는 인터넷 서비스에서도 비밀번호를 저장할 때 해시 함수를 사용합니다. 비밀번호를 직접 저장하지 않고 해시 값을 저장하기 때문에 서버가 해킹당하더라도 사용자의 실제 비밀번호가 유출되지 않도록 보호할 수 있습니다.
또한 파일의 무결성을 확인하는 데에도 해시 함수가 사용됩니다. 어떤 파일을 다운로드할 때 그 파일의 해시 값이 함께 제공된다면 다운로드한 파일이 원본과 일치하는지 확인할 수 있습니다. 이처럼 해시 함수는 보안이 중요한 환경에서 광범위하게 활용되고 있습니다.
결론
해시 함수는 복잡한 수학처럼 보일 수 있지만 핵심 원리는 의외로 단순합니다. 어떠한 입력이든 고정된 길이의 출력을 만들고 그 결과는 원래 입력값이 조금이라도 바뀌면 완전히 달라진다는 점이 포인트입니다.
블록체인에서는 이 기능을 통해 데이터의 신뢰성과 변경 불가능성을 확보하고 있으며 해시 값 덕분에 전체 네트워크가 안전하게 유지되고 있습니다.
블록체인이 어렵게 느껴질 수 있지만 해시 함수라는 기본 개념만 잘 이해해도 전체 구조를 이해하는 데 큰 도움이 됩니다. 이 글이 블록체인을 처음 접하는 분들에게 작지만 유익한 출발점이 되었기를 바랍니다.