[파이썬] 블록체인을 활용한 분산식 데이터 보호

01 Sep 2023

python

개요

이 블로그 글에서는 블록체인 기술을 활용하여 데이터를 분산 저장하고 보호하는 방법에 대해 알아보겠습니다. 블록체인은 분산 원장 기술로써 데이터의 위변조를 방지하여 보안성을 강화시킬 수 있습니다. 파이썬을 사용하여 실제 예제 코드를 통해 이러한 데이터 보호 기능을 구현해볼 것입니다.

블록체인 소개

블록체인은 데이터를 블록 단위로 저장하는 기술입니다. 각 블록은 이전 블록과 연결되어 있어 데이터를 순차적으로 저장하고 변경 사항을 추적할 수 있습니다. 이러한 구조는 데이터의 분산 저장과 위변조 방지에 매우 유용합니다.

블록체인 데이터 보호 예제

1. Hash 함수를 사용한 블록체인 생성

import hashlib

class Block:
    def __init__(self, data, previous_hash):
        self.data = data
        self.previous_hash = previous_hash

        self.hash = self.calculate_hash()

    def calculate_hash(self):
        hash_data = self.data + str(self.previous_hash)
        return hashlib.sha256(hash_data.encode()).hexdigest()

class Blockchain:
    def __init__(self):
        self.chain = [self.create_genesis_block()]

    def create_genesis_block(self):
        return Block("Genesis Block", 0)

    def add_block(self, data):
        previous_block = self.chain[-1]
        new_block = Block(data, previous_block.hash)
        self.chain.append(new_block)

    def print_chain(self):
        for block in self.chain:
            print("Data:", block.data)
            print("Previous Hash:", block.previous_hash)
            print("Hash:", block.hash)
            print("--------------------------")

# 블록체인 생성과 블록 추가 예제
blockchain = Blockchain()
blockchain.add_block("Block 1")
blockchain.add_block("Block 2")
blockchain.print_chain()

2. 분산 노드를 이용한 데이터 보호

import hashlib
import requests

class Block:
    def __init__(self, data, previous_hash):
        self.data = data
        self.previous_hash = previous_hash

        self.hash = self.calculate_hash()

    def calculate_hash(self):
        hash_data = self.data + str(self.previous_hash)
        return hashlib.sha256(hash_data.encode()).hexdigest()

class Blockchain:
    def __init__(self):
        self.chain = [self.create_genesis_block()]

    def create_genesis_block(self):
        return Block("Genesis Block", 0)

    def add_block(self, data):
        previous_block = self.chain[-1]
        new_block = Block(data, previous_block.hash)
        self.chain.append(new_block)

    def print_chain(self):
        for block in self.chain:
            print("Data:", block.data)
            print("Previous Hash:", block.previous_hash)
            print("Hash:", block.hash)
            print("--------------------------")

    def consensus(self):
        network = ["http://node1", "http://node2", "http://node3"]
        for node in network:
            response = requests.get(f"{node}/chain")
            chain_data = response.json()["chain"]
            # TODO: 체인 검증 로직 구현

# 분산 노드를 이용한 데이터 보호 예제
blockchain = Blockchain()
blockchain.add_block("Block 1")

# 노드 1 데이터 변경 시도
blockchain.chain[1].data = "Modified Data"
# TODO: 노드 1의 변경 사실을 분산 노드들에 전파

blockchain.consensus()
blockchain.print_chain()

결론

블록체인 기술을 활용하여 데이터를 분산 저장하고 보호하는 방법을 알아보았습니다. 파이썬을 사용하여 실제 예제 코드를 작성하여 블록체인의 구현 및 데이터 보호 기능을 이해할 수 있었습니다. 블록체인은 데이터의 위변조를 방지하여 보안성을 강화시키는 중요한 기술이므로, 더 많은 연구와 응용이 필요합니다.