블록 헤더

1.개요

블록 헤더(Block Header)는 블록체인을 구성하는 하나의 블록에서 실제 거래 목록을 제외한 앞부분의 요약 정보 영역이다. 블록은 크게 거래 데이터 본문과 이를 요약하는 헤더로 나뉘는데, 헤더는 비트코인 기준으로 약 80바이트에 불과하지만 블록 전체를 대표하는 핵심 지문 역할을 한다.

해싱 함수(SHA-256)로 헤더 전체를 한 번 더 해시하면 그 결과값이 곧 해당 블록의 고유 식별자인 블록 해시가 된다. 각 블록의 헤더에는 바로 앞 블록의 해시가 들어 있어, 블록들이 사슬(chain)처럼 이어지게 만드는 연결 고리가 된다. 이 구조 덕분에 과거의 어느 한 블록을 위조하려면 그 뒤에 이어진 모든 블록의 헤더까지 다시 계산해야 하므로, 블록체인의 변경 불가능성이 확보된다.

2.구성 요소

비트코인 블록 헤더는 대표적으로 다음 여섯 가지 필드로 이루어진다.

• 버전(Version): 블록이 따르는 규칙·소프트웨어 버전을 나타내는 값.
• 이전 블록 해시(Previous Block Hash): 직전 블록 헤더의 해시값으로, 블록을 서로 연결한다. 최초의 블록인 제네시스 블록만은 이전 블록이 없다.
• 머클 루트(Merkle Root): 블록에 담긴 모든 거래를 머클 트리로 요약한 하나의 해시값. 이 값 하나로 블록 내 전체 거래의 무결성을 검증할 수 있다.
• 타임스탬프(Timestamp): 블록이 생성된 대략적인 시각.
• 난이도 목표(Difficulty Target): 블록 해시가 만족해야 하는 조건(비트 값). 네트워크의 블록 생성 시간을 일정하게 유지하도록 주기적으로 조정된다.
• 논스(Nonce): 채굴자가 조건에 맞는 해시를 찾기 위해 반복적으로 바꿔 넣는 값.

채굴 과정은 결국 논스를 비롯한 헤더 값을 바꿔가며 목표 난이도 이하의 해시를 찾는 작업이며, 이것이 작업증명의 핵심이다.

3.관련 개념

블록 헤더의 이전 블록 해시 필드는 블록 높이로 표현되는 블록 순서와 함께 체인의 구조를 형성한다. 헤더 정보만으로 거래의 존재를 검증하는 간이 검증(SPV) 방식은 저사양 노드나 지갑이 전체 블록을 내려받지 않고도 거래를 확인할 수 있게 해 준다. 사용자는 블록 익스플로러에서 각 블록의 헤더 필드 값을 직접 확인할 수 있다.