가상화폐의 숨겨진 주역, 블록체인이란?

‘블록체인(Block Chain)’은 블록에 데이터를 담아 체인 형태로 연결한 뒤, 수많은 컴퓨터에 이를 동시에 복제•저장하는 분산형 데이터 저장기술입니다. 거래 데이터가 담긴 ‘블록’들이 사슬 구조로 연결되어 있는 공공 거래 장부라고 말할 수 있죠.

블록체인 기술과 비트코인은 ‘사토시 나카모토’라는 개발자에 의해 세상에 알려졌는데요. 블록체인 기술의 등장은 전세계 가상화폐 시장에 새로운 바람을 불러 일으키게 됩니다. 은행 같은 중앙 기관의 개입 없이도 안전하게 개인간 거래가 가능했기 때문이죠. 이는 블록체인이 데이터를 하나의 중앙 컴퓨터에만 저장하는 것이 아니라 무수히 많은 컴퓨터에 동일하게 저장하는 방식이었기에 가능했습니다. 블록체인으로 저장된 화폐를 훔치기 위해서는 짧은 시간에 연결돼 있는 수많은 사용자에 접근해야 하는데 이렇게 하기가 쉽지 않기 때문이죠.

블록체인은 기존 거래와 어떤 점이 다를까?

우리가 일반적으로 알고 있는 거래 방식은 중앙 금융 기관이 모든 거래 내역을 가지고 있습니다. A가 B에게 송금하기 위해서는 둘 사이의 거래가 안전할 수 있도록 중간 역할의 은행이 필요하죠.

하지만 앞서 설명한 것처럼 블록체인은 거래내역이 여러 명에게 분산되어 저장 됩니다. 한 네트워크에 50명이 참여하고 있다면 A와 B가 거래할 때, 50개의 블록이 생성되고 참여자 모두에게 전송 및 저장되는 것이죠.

블록에 저장되는 모든 데이터는 16개(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0, a, b, c, d, e, f)로 구성된 16진수 숫자로 암호화 되는데요. 이 암호를 ‘암호 해시’라고 합니다. 암호 해시는 내용과 무관하게 생성되기 때문에 암호 만으로는 내용을 짐작 할 수 없고, 문서 내용이 미세하게 수정돼도 변경됩니다. 따라서 데이터 손상 여부를 빠르게 파악 할 수 있어 보안에 뛰어 나고, 해시 값을 통해 데이터를 역추적하는 것이 쉽지 않습니다.

블록체인 거래 어떻게 이루어 질까?

분산화된 장부들을 가진 블록체인이 어떤 거래 과정을 거치게 되는지 살펴 보겠습니다.

A가 B에게 10만원을 송금하는 경우, A 계좌에서는 10만원의 금액이 줄어들고, B 계좌에는 해당 금액이 늘어난 데이터가 담긴 블록이 생성됩니다. 이 때 생성된 블록은 네트워크상 모든 참여자에게 전송되어 각 참여자들이 거래 정보의 유효성에 대해 상호 검증하게 됩니다.

참여자 절반 이상의 데이터와 일치하는 거래 내역은 정상 장부로 판단되는데요. 검증 완료된 블록은 이전 블록과 연결되어 체인을 이루게 되고, 블록의 사본들은 모든 참여자의 컴퓨터에도 동일하게 분산 저장됩니다. 이처럼 블록체인은 거래가 이루어질 때마다 거래 참여자들끼리 정보를 공유하고, 이를 대조하면서 데이터 위조나 변조를 할 수 없도록 합니다.

누구나 참여가 가능한가? 블록체인의 종류

블록체인은 접근 권한에 따라 크게 퍼블릭 블록 체인(Public Blockchain)과 프라이빗 블록체인(Private Blockchain) 두 가지로 나눌 수 있습니다.

‘퍼블릭 블록체인’은 탈중앙화 성격을 강하게 띄는 블록체인의 유형인데요. 제한없이 불특정 다수 누구나 운영할 수도 있고 참여할 수도 있습니다. 그리고 누구나 데이터를 읽을 수 있기 때문에 투명성이 보장될 수 있죠. 하지만 참여하는 사람들이 많기 때문에 네트워크 확장이나 수정 등의 업그레이드가 어렵고, 거래속도가 느리다는 단점이 있습니다. 우리가 흔히 알고 있는 비트코인, 이더리움 등이 퍼블릭 블록체인 입니다.

‘프라이빗 블록체인’에는 퍼블릭 블록체인과는 반대로 특정 네트워크 상에서 만든 인증방식을 통해 검증된 사람만이 참여할 수 있습니다. 폐쇄적이고 권한이 집중되어 투명성이 낮은 편이지만, 참여자가 제한되어 처리 속도가 빠른 편이며 특정 기업의 특성에 맞게 설계할 수 있어 보안 측면에서는 상대적으로 우위에 있습니다. 또한 네트워크의 규칙 또는 거래 내용 수정이 가능해 업그레이드 및 잘못된 계약에 대한 정정도 가능하죠. 대표적인 프라이빗 블록체인에는 리플, 아이콘 등이 있습니다.

지금까지 색다른 방법으로 우리들에게 암호화폐라는 거래 방식을 열어준 ‘블록체인’ 기술에 대해 알아봤는데요. 금융 거래를 넘어 앞으로 다양한 분야에 적용 될 블록체인 기술의 발전이 기대가 됩니다.

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삼성반도체이야기는 지난 2013년부터 다양한 반도체 용어를 소개해 왔습니다. 많은 양의 콘텐츠가 쌓인 만큼 그 동안 알려드린 반도체 용어를 총정리할 수 있는 콘텐츠를 준비했는데요. 반도체 분야에 관심이 많거나 공부를 하고 있는 분이라면 주목해주세요!

광도 [Luminous Intensity]
빛의 단위 중 하나. 단위는 cd(칸델라, Candela).

광속 [Luminous Flux]
빛의 단위 중 하나. 단위는 lm(루멘, Lumen).

광효율 [Luminance Efficiency]
단위전력(1W 인가시) 당 방출되는 광량(Lumen).

규소 [Silicon]
반도체적 성질을 가지고 있어 웨이퍼의 주재료가 되는 원소.

나노(nano)
반도체 회로 선폭에 사용되는 단위로 1나노미터는 10억분의 1미터에 해당.

낸드 플래시 메모리 [NAND Flash Memory]
반도체의 셀이 직렬로 배열되어 있는 플래시 메모리의 한 종류.

낸드플래시 메모리의 데이터 저장 방식
메모리카드, USB, SSD 등의 스토리지는 낸드 플래시(NAND Flash) 메모리를 사용하여 데이터를 저장. 낸드 플래시의 타입은 데이터를 저장하는 방식에 따라 SLC, MLC, TLC, QLC 등으로 나뉨.

노광 [Stepper Exposure]
마스크에 빛을 통과시켜 웨이퍼에 회로를 그려 넣는 공정.

노어 플래시 메모리 [NOR Flash Memory]
반도체의 셀이 병렬로 배열되어 있는 플래시 메모리의 한 종류.

다이오드 [Diode]
저마늄이나 규소로 만들며 정류, 발광 특성 등을 지닌 반도체 소자.

도광판 [LGP, Light Guide Plate]
BLU(Back Light Unit)의 휘도와 균일한 조명 기능을 수행하는 부품.

도체 [Conductor]
전기 혹은 열이 잘 흐르는 물질로 금(Au), 은(Ag), 구리(Cu), 알루미늄(Al)등이 있음.

램(RAM) [Random Access Memory]
정보를 기록하고 기록해 둔 정보를 읽거나 수정할 수 있는 메모리.

롬(ROM) [Read Only Memory]
한 번 기록된 정보를 읽을 수만 있고 수정할 수 없는 메모리.

리드 프레임 [lead frame]
반도체 칩과 외부 회로를 연결하는 전선(lead)과 반도체 패키지를 기판에 고정시키는 버팀대(frame) 역할을 하는 금속기

마스크 [Mask]
반도체 집적회로의 제조공정 중 포토공정에서 사용하는 미세한 전자회로가 그려진 유리판.

머신러닝 [Machine Learning]
기계 스스로 경험적 데이터를 수집, 분석하고 학습해 스스로 성능을 향상시키는 기술.

메모리 반도체 [Memory Semiconductor]
정보(Data)를 저장하는 용도로 사용되는 반도체.

모바일 AP [Mobile Application Processor]
스마트폰, 태블릿PC와 같은 전자기기에 탑재되어 명령해석, 연산, 제어 등의 두뇌 역할을 하는 시스템 반도체.

모바일 D램 [Mobile DRAM]
모바일 기기를 작동하는 데 쓰이는 메모리 반도체.

미들•하이파워 LED 패키지 [Mid·High-Power LED Package]
일반적으로 소비전력이 1W(와트)를 넘는 제품을 하이파워, 그 미만을 미들파워 LED 패키지라고 부름.

반도체 [Semiconductor]
전기전도가 도체와 부도체의 중간정도 되는 물질.

부도체 [Insulator]
전기 혹은 열이 잘 흐르지 않는 물질.

빛의 단위
광도(cd), 광속(lm), 조도(lux), 휘도(nit), 광효율(lm/W).

산화막 [Oxide Film]
공정에서 발생하는 불순물로부터 실리콘 표면을 보호하는 막.

색온도 [Color Temperature]
광원 빛을 표시하는 방법 중 하나. 단위는 K(켈빈).

색재현율 [Color Gamut]
디스플레이에서 색을 표현할 수 있는 능력을 수치로 표현한 것.

세정공정 [Cleaning]
화학물질처리, 가스, 물리적 방법을 통해 웨이퍼 표면에 있는 불순물을 제거하는 공정.

수율 [Yield]
반도체에서 수율은 결함이 없는 합격품의 비율.

스마트카드 [Smart Card]
다양한 기능이 들어있는 반도체 집적회로(IC)가 플라스틱 카드에 삽입된 형태.

스택 공법 [Stack method]
반도체 칩 평면에 셀을 복층으로 쌓아 올려 집적도를 높이는 기술.

시스템 반도체 [System Semiconductor]
논리와 연산, 제어 기능 등을 수행하는 반도체.

식각 [Etching, 에칭]
웨이퍼에서 필요한 회로 패턴을 제외한 나머지 부분을 제거하는 공정.

신경망처리장치(NPU) [Neural Processing Unit]
우리의 뇌처럼 정보를 학습하고 처리하는 프로세서.

아이소셀 [ISOCELL]
CMOS 이미지센서의 화소(픽셀)가 미세해짐에 따라 화소간 격벽구조를 통해 빛의 간섭 현상을 억제, 성능 한계를 극복한 신기술.

양자 효율 [Quantum Efficiency]
물질 중에서 광자 또는 전자가 다른 에너지의 광자 또는 전자로 변환되는 비율.

연색지수 [Color Rendering Index]
광원의 성질 중 하나. 단위는 CRI.

웨이퍼 [Wafer]
반도체 집적회로를 만드는데 사용하는 주요 재료로, 주로 실리콘(규소, Si), 갈륨 아세나이드(GaAs) 등을 성장시켜 얻은 단결정 기둥(Ingot)을 적당한 지름으로 얇게 썬 얇은 원판모양의 판.

이미지센서 [Image Sensor]
피사체 정보를 읽어 전기적인 영상신호로 변화해주는 소자.

임베디드 플래시 로직 공정 [embedded Flash (eFlash) Logic Process]
시스템 반도체 회로 안에 플래시메모리 회로를 구현한 것.

잉곳 [Ingot]
고온에서 녹인 실리콘으로 만든 실리콘 기둥.

저항 [Resistance]
전류의 흐름을 방해하는 정도를 나타내는 성질.

전력 반도체 소자 [Power IC]
전력을 시스템에 맞게 변환, 제어하는 반도체 소자.

조도 [Illumination]
빛의 단위 중 하나. 단위는 lux(룩스).

종합 반도체 업체(IDM) [Integrated Device Manufacturer]
반도체 설계부터 완제품 생산까지 모든 분야를 자체 운영하는 업체.

증착 [Deposition]
웨이퍼 표면에 얇은 막을 씌워 전기적 특성을 갖도록 만드는 공정.

집적회로(IC) [Integrated Circuit
많은 전자회로 소자가 하나의 기판 위 또는 기판 자체에 분리 불가능한 상태로 결합되어 있는 초소형 구조의 복합적 전자소자 또는 시스템.

차량용 인포테인먼트(IVI) [In-Vehicle Infotainment]
차 안에 설치된 장비들이 차량 상태와 길 안내 등 운행과 관련된 정보는 물론, 사용자를 위한 엔터테인먼트적인 요소를 함께 제공하는 서비스.

추출효율 [Extraction Efficiency]
LED에 주입된 전자와 LED 밖으로 방출되는 광자의 비.

커패시터 [Capacitor]
전자회로에서 전기를 일시적으로 저장하는 장치로, 콘덴서(Condenser) 혹은 축전기라고도 부름.

커패시턴스 [Capacitance]
커패시터가 전하를 충전할 수 있는 능력으로 정전용량 혹은 커패시턴스(Capacitance)라고 함.

컬러빈 [Color Bin]
빈(Bin)이란 LED 패키지를 특성에 따라 나누는 것을 의미하는 것으로 컬러빈은 빛의 색상에 따라 패키지를 구분하는 것.

클래스 [Class]
반도체 클린룸의 청정도를 나타내는 단위.

트랜지스터 [Transistor]
규소나 저마늄으로 만들어진 반도체를 세 겹으로 접합하여 만든 전자회로 구성요소로, 증폭 작용과 스위칭 역할을 하는 반도체소자.

트렌치 공법 [Trench method]
반도체 칩 평면을 아래로 파내서 만든 공간에 셀을 배치해 집적도를 높이는 기술.

파운드리 [Foundry]
반도체 생산을 전담하는 위탁 생산업체.

파장 [Wavelength]
음파나 전자파 같은 주기적인 진동(Wave)이 1주기 동안 진행되는 길이.

패키징 [Packaging]
반도체 칩을 탑재될 전자기기에 적합한 형태로 만드는 공정.

팹리스 [Fabless]
생산 라인을 가지지 않고, 반도체 설계를 전문으로 하는 업체.

플래시 메모리 [Flash Memory]
전원이 끊겨도 데이터를 보존하는 특성을 가진 반도체의 한 종류.

플립칩 [Flip Chip]
LED 발광효율을 개선시키기 위한 기술 중 하나.

핀펫 공정 [FinFET, Fin Field Effect Transistor]
기존 평면(2D) 구조의 한계를 극복하기 위해 도입된 입체(3D) 구조의 공정 기술.

형광체 [Phosphor]
LED칩에서 나온 빛의 색깔을 변화시키는 데에 사용되는 물질.

휘도 [Luminance]
빛의 단위 중 하나. 단위는 nit(니트) 혹은 cd/㎡(칸델라/제곱미터).

ASIC [Application Specific Integrated Circuit, 주문형 반도체]
특정 응용 분야 및 기기의 특수한 기능 하나하나에 맞춰 만들어진 집적회로.

BLU [Back Light Unit]
액정 디스플레이(LCD)의 광원으로 사용되는 부품.

CCD 이미지센서 [CCD image sensor]
전하결합소자(CCD, Charge Coupled Device) 구조를 가진 이미지센서.

CMOS [Complementary Metal Oxide Semiconductor, 상보형 금속 산화 반도체]
마이크로프로세서나 S램 등 디지털 회로를 구성하는데 사용되는 집적회로의 한 종류.

CMOS 이미지센서(CIS) [CMOS Image Sensor, CIS]
상보형 금속산화 반도체(CMOS, Complementary Metal Oxide Semiconductor) 구조를 가진 저전력 촬상 소자.

DDI [Display Driver IC, 디스플레이 구동칩]
TFT LCD(초박막 액정표시 장치), PDP(플라즈마 디스플레이 패널) 등 디스플레이를 구동하는 IC 칩.

DSP [Digital Signal Processor, 디지털신호처리장치]
디지털 연산으로 신호를 처리하는 집적회로(IC)로 된 마이크로프로세서.

D램 [Dynamic Random Access Memory, 동적 메모리]
용량이 크고 속도가 빠르기 때문에 컴퓨터의 주력 메모리로 사용되는 램.

EDS 공정 [Electrical Die Sorting]
웨이퍼에 형성된 집적회로 칩들의 전기적 동작 여부를 선별하는 공정.

eMMC [embedded Multi Media Card]
데이터 고속처리를 위해 모바일 기기에 내장하는 저장용 메모리 반도체.

5G
최대 속도가 20Gbps에 달하는 이동통신 기술로, ‘초고속•저지연•초연결성’이 가장 큰 특징.

‘GAA 구조’ 트랜지스터
3나노 이하 초미세 회로에 도입될 GAA구조의 트랜지스터는 전류가 흐르는 채널 4면을 게이트가 둘러싸고 있어 전류의 흐름을 보다 세밀하게 제어하는 등 채널 조정 능력 극대화.

HDD [하드디스크드라이브, Hard Disk Drive]
자성체로 코팅된 원판형 기판에 데이터를 저장하는 대용량 저장장치.

LED [Light Emitting Diode, 발광 다이오드]
화합물 반도체의 일종으로 Ga(갈륨), P(인), As(비소)를 재료로 하여 만든 전기 구동형 발광 다이오드 소자.

MCP [Multi Chip Package, 다중 칩 패키지]
여러 개의 반도체 칩을 하나의 패키지로 묶은 반도체.

MCU [Micro Controller Unit]
기기 등의 조작이나 특정 시스템을 제어하는 역할을 수행하는 집적회로(IC).

NFC [Near Field communication]
10cm 이내의 근거리에서 데이터를 교환할 수 있는 무선통신기술의 하나.

NVMe [Non-Volatile Memory express]
SSD를 탑재한 서버, PC의 성능 향상과 설계 유연성을 높일 수 있도록 만든 PCIe 인터페이스 기반의 프로토콜.

N-type Semiconductor [n형 반도체]
순수한 반도체에 특정 불순물(5족 원소)을 첨가하여 전자(electron)의 수를 증가시킨 반도체.

PCI Express(PCIe) [Peripheral Component Interconnect-Express]
기존 SATA 인터페이스의 초당 데이터 전송 속도의 성능 한계를 극복한 인터페이스 규격.

P-type Semiconductor [p형 반도체]
순수한 반도체에 특정 불순물(3족 원소)을 첨가하여 정공(hole)의 수를 증가시킨 반도체.

SATA[Serial ATA, Serial Advanced Technology Attachment]
직렬 전송 방식을 사용하는 인터페이스 규격

SoC [System on Chip, 시스템 온 칩]
전체 시스템을 칩 하나에 담은 기술집약적 반도체

SSD [Solid State Drive]
메모리 반도체를 저장매체로 사용하는 차세대 대용량 저장장치.

S램 [Static Random Access Memory, 정적 메모리]
전원을 공급하는 한 저장된 데이터가 보존되는 램.

TSV [Through Silicon Via, 실리콘 관통전극]
기존 와이어를 이용해 칩을 연결하는 대신 칩에 미세한 구멍을 뚫어 상단 칩과 하단 칩을 전극으로 연결하는 패키징 기술.

3D V낸드플래시 메모리 [3D Vertical NAND, 3차원 수직구조 낸드플래시 메모리]
기존에 단층으로 배열된 셀을 3차원 수직으로 적층한 낸드플래시 메모리.

UFS [Universal Flash Storage]
국제 반도체 표준화 기구 ‘제덱(JEDEC)’의 최신 내장 메모리 규격인 ‘UFS 2.0’ 인터페이스를 적용한 차세대 초고속 플래시 메모리.

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머신러닝(Machine Learning)은 인공지능의 한 분야로 4차 산업혁명의 핵심 키워드로 꼽히고 있는데요. 머신러닝은 기계 스스로 경험적 데이터를 수집, 분석하고 학습해 스스로 성능을 향상시키는 기술을 의미합니다. 보통의 기계는 프로그램 명령을 수행하는 것에 그치지만, 머신러닝은 많은 양의 데이터를 통해 학습된 속성을 기반으로 예측이나 결정을 이끌어냅니다.

예를 들어 사진 속 인물들의 얼굴을 인식해 동일한 인물의 사진이 업로드되면 얼굴의 주인공을 식별하는 얼굴인식 시스템부터, 진단서 · 의학 지식 · 환자 정보 등을 분석해 환자에게 맞는 최적의 진단 및 치료법을 제안하는 질병진단 시스템까지 머신러닝은 다양한 산업에 활용될 수 있습니다.

그렇다면 머신러닝 분야에서 반도체는 어떤 의미를 가질까요? 기계가 마치 인간의 뇌와 같이 정보를 기억하고 스스로 학습하기 위해서는 많은 양의 데이터를 저장하고 빠르게 분석할 수 있는 고성능컴퓨팅((HPC, High Performance Computing) 능력이 필요한데요. 정보를 저장하고 처리하는 핵심 장치인 반도체의 성능은 이러한 머신러닝 시장의 발전에 핵심적인 역할을 담당하게 될 것으로 기대됩니다.

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인포테인먼트란, 정보를 의미하는 인포메이션(information)과 오락적인 요소를 말하는 엔터테인먼트(entertainment)의 합성어입니다. 차량용 인포테인먼트는 차 안에 설치된 장비들이 차량 상태와 길 안내 등 운행과 관련된 정보는 물론이고, 사용자를 위한 엔터테인먼트적인 요소를 함께 제공하는 서비스를 지칭합니다.

예를 들어, 인포테인먼트 시스템이 적용된 차량은 내비게이션을 통해 도로 정보를 안내해줄 뿐 아니라 운행 중인 지역 인근의 최근 맛집 정보를 공유하고 식당을 예약하는 등 IT 기술이 접목된 서비스 제공을 가능하게 합니다.

차량용 인포테인먼트 시스템에 필요한 반도체는 빠른 연산속도, 그래픽 성능뿐 아니라 운전자의 안전을 위해 높은 신뢰성을 요구합니다.

삼성전자는 독일 자동차 업체 아우디의 차세대 인포테인먼트 시스템에 엑시노스 프로세서를 공급할 예정입니다.

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