블록체인 기술은 신뢰 기반의 거래를 중앙 기관 없이 가능하게 만들어 주는 혁신적인 시스템입니다. 이 시스템에서 ‘트랜잭션 처리 과정’은 핵심적인 역할을 하며, 모든 거래의 기록과 검증, 저장이 이루어지는 절차입니다. 이 글에서는 블록체인에서 트랜잭션이 어떤 과정을 거쳐 최종적으로 블록에 기록되는지를 단계별로 상세히 설명합니다.
트랜잭션이란 무엇인가 – 블록체인의 거래 단위
블록체인에서 트랜잭션(Transaction)은 데이터를 주고받는 모든 활동을 의미합니다. 가장 대표적인 예는 암호화폐 전송이지만, 스마트 계약 실행, NFT 발행, 디앱(DApp) 사용 등도 모두 트랜잭션에 포함됩니다. 사용자가 블록체인 네트워크를 통해 무언가를 ‘요청’할 때, 그 행위는 트랜잭션으로 기록되고 처리됩니다.
트랜잭션은 단순히 전송 명령이 아니라, 그 안에 보내는 사람의 디지털 서명, 수신자 주소, 전송 금액, 가스 수수료(이더리움 등에서 사용) 등의 정보가 담겨 있습니다. 이 정보는 암호화되어 있으며, 한 번 발생한 트랜잭션은 누구든 열람할 수 있지만 위조하거나 수정할 수 없습니다. 이처럼 트랜잭션은 블록체인의 ‘단위 거래 기록’이며, 모든 블록체인 활동의 출발점입니다.
트랜잭션 처리의 전체 흐름 – 단계별 구조 분석
1. 트랜잭션 생성: 사용자가 지갑에서 거래를 생성합니다. 이때 보낼 대상 주소, 금액, 수수료를 입력하고, 개인키로 서명합니다. 서명된 트랜잭션은 네트워크에 전송됩니다.
2. 트랜잭션 브로드캐스트: 생성된 트랜잭션은 P2P 네트워크를 통해 블록체인 참여 노드에 전파됩니다. 이 전파 과정을 통해 여러 노드가 동시에 해당 트랜잭션을 수신하게 됩니다.
3. 미확정 트랜잭션 풀(Mempool)에 저장: 트랜잭션은 즉시 블록에 기록되지 않고, 먼저 ‘미확정 트랜잭션 풀’에 대기 상태로 들어갑니다. 이 풀은 일종의 대기열로, 블록 생성자가 다음 블록에 포함시킬 트랜잭션을 선택할 수 있도록 준비하는 공간입니다. 일반적으로 수수료가 높은 트랜잭션부터 우선적으로 처리됩니다.
4. 블록 생성자에 의해 선택 및 포함: PoW 방식의 경우 채굴자, PoS의 경우 검증자가 일정 수의 트랜잭션을 선택해 블록에 포함시키고, 블록을 생성합니다. 블록 생성에는 일정한 규칙(예: 블록 용량, 블록 생성 간격 등)이 적용됩니다.
5. 블록 전파 및 네트워크 검증: 생성된 블록은 다시 전체 네트워크에 브로드캐스트됩니다. 각 노드는 해당 블록이 유효한지(이중 지불 여부, 서명 검증, 수수료 기준 등)를 검증하고, 이상이 없을 경우 자신의 체인에 해당 블록을 추가합니다.
6. 블록체인에 기록 및 확정: 블록이 체인에 연결되면 해당 블록에 포함된 트랜잭션도 공식 기록으로 인정받습니다. 이후 추가로 여러 블록이 더 쌓이면, 해당 트랜잭션은 ‘확정된 거래(Confirmed Transaction)’로 간주되며 변경이 불가능해집니다.
이러한 단계는 사용자가 버튼 하나만 누르면 실행되지만, 그 이면에는 고도로 정교한 분산 네트워크와 암호 기술, 합의 프로토콜이 함께 작동하고 있습니다. 블록체인의 ‘신뢰는 구조에서 나온다’는 말은 이 트랜잭션 처리 과정을 보면 충분히 이해할 수 있습니다.
트랜잭션 속도와 비용 – 블록체인의 현실적 이슈
트랜잭션 처리 속도는 블록체인의 구조에 따라 달라집니다. 예를 들어, 비트코인은 블록 생성 주기가 약 10분이며, 블록 크기 제한으로 인해 초당 3~7건의 거래밖에 처리할 수 없습니다. 반면 이더리움은 약 12초 주기로 블록이 생성되며, 스마트 계약 처리까지 가능하지만 여전히 많은 사용자가 몰리면 수수료가 급등하고 지연 현상이 발생합니다.
이러한 한계를 해결하기 위해 다양한 기술이 개발되고 있습니다. 레이어2(Layer 2) 솔루션은 메인 블록체인의 부하를 줄이기 위한 기술로, 대표적으로 옵티미스틱 롤업, ZK 롤업 등이 있습니다. 이 기술들은 오프체인에서 트랜잭션을 처리한 뒤 요약된 정보를 메인체인에 기록하는 방식으로 작동하여, 처리 속도를 높이고 수수료를 낮추는 데 기여합니다.
또한, 트랜잭션 수수료 구조도 프로젝트마다 다릅니다. 이더리움은 ‘가스’라는 단위를 사용하여 연산 복잡도에 따라 비용이 달라지며, 최근에는 EIP-1559 도입을 통해 수수료 예측 가능성을 높였습니다. 반면, 일부 블록체인(예: 솔라나, 알고랜드)은 초저가 수수료를 앞세워 실생활 적용을 노리고 있습니다.
트랜잭션의 무결성과 보안 – 왜 위조가 불가능한가
블록체인의 트랜잭션은 암호화된 디지털 서명과 해시 구조로 인해 위조가 불가능합니다. 각 트랜잭션은 개인키로 서명되며, 누구나 공개키로 서명을 검증할 수 있습니다. 이는 ‘비대칭 암호화’ 기술로, 발신자가 실제 주인임을 증명하는 방식입니다.
또한, 블록 간에는 이전 블록의 해시값이 포함되어 있기 때문에 중간 블록이 변경되면 이후 모든 블록의 해시값이 달라져 네트워크 전체에서 거부됩니다. 블록체인의 ‘불변성(immutability)’은 이 구조에서 비롯되며, 한번 블록에 포함된 트랜잭션은 변경하거나 삭제할 수 없습니다.
이러한 보안 구조는 단순한 기술을 넘어서, 신뢰 사회로의 전환을 가능하게 합니다. 블록체인이 사기나 위조에 강한 이유는 사람의 신뢰가 아니라 수학과 구조적 설계에 기반하기 때문입니다.
블록체인의 트랜잭션 처리 과정은 단순한 송금 절차를 넘어서, 탈중앙화된 신뢰 시스템의 핵심입니다. 사용자 입장에서는 단순해 보이는 클릭 하나에 불과하지만, 그 이면에는 수많은 기술적 절차와 검증 메커니즘이 정교하게 작동하고 있습니다. 이러한 구조를 이해하는 것은 블록체인 기술의 본질과 강점을 이해하는 출발점이자, 향후 디지털 사회에서 블록체인을 어떻게 활용할 수 있을지에 대한 중요한 통찰을 제공합니다.