투명성과 추적 가능성이 필수적인 암호화폐와 블록체인의 세계에서 개인정보 보호는 여전히 큰 관심사입니다. 비트코인과 이더리움을 포함한 대부분의 암호화폐는 네트워크에 접속한 모든 사람이 거래 세부 정보를 볼 수 있는 퍼블릭 블록체인에서 운영됩니다. 이러한 투명성은 보안을 강화하는 동시에 사용자 개인정보 보호를 침해할 수도 있습니다. 바로 여기에서 제로 지식 증명(ZKP)이 작동하여 사용자가 실제 데이터 자체를 공개하지 않고도 특정 정보를 증명할 수 있는 방법을 제공합니다. 이번시간에는 제로 지식 증명이 무엇인지, 암호화폐에 대한 적용 사례, 블록체인 보안과 개인정보 보호에 미치는 장점에 대해서 살펴보겠습니다.
영지식 증명이란?
영지식 증명(ZKP)은 정보 자체를 공개하지 않고도 일방 당사자(증명자)가 다른 당사자(검증자)에게 특정 정보를 알고 있음을 증명할 수 있는 암호화 프로토콜입니다. ZKP의 개념은 1980년대에 처음 제안되었으며, 이후 암호화 분야에서 강력한 도구로 발전했습니다. ZKP의 기본 원칙은 정보의 내용을 알지 않고도 유효성을 검증할 수 있다는 것입니다. 영지식 증명에는 크게 두 가지 유형이 있습니다
1) 대화형 ZKP: 증명의 유효성을 확인하려면 증명자와 검증자 간의 상호 작용이 필요합니다. 이 경우 검증자는 실제 데이터에 액세스 하지 않고도 증명자에게 진실을 확인하기 위해 질문을 던집니다. 그러나 대화형 증명은 암호화폐의 복잡성 때문에 일반적으로 사용되지 않습니다.
2) 비대화형 ZKP: 대화형이 아닌 증명을 통해 증명자는 검증자가 독립적으로 확인할 수 있는 단일 증명을 만들 수 있으며, 이는 블록체인 애플리케이션에 훨씬 더 효율적이고 더 적합합니다. 대부분의 암호화폐는 단순성과 확장성으로 인해 대화형이 아닌 ZKP를 사용합니다.
가장 잘 알려진 비대화형 ZKP 유형 중 하나는 zk-SNARK(Zero-Knowledge Simcint Non-Interactive Argument of Knowledge)입니다. zk-SNARK는 거래 세부 정보를 노출하지 않고도 비공개 거래를 가능하게 하는 Zcash와 같은 암호화폐에서 인기를 얻고 있습니다. zk-SNARK에서 수학적 알고리즘은 암호화 증명을 생성하여 검증자가 데이터 자체에 대한 액세스 없이도 데이터의 유효성을 확인할 수 있도록 합니다.
영지식 증명이 암호화폐의 개인정보 보호를 강화하는 방법
암호화폐에서 ZKP의 주요 응용 분야 중 하나는 개인정보 보호를 강화하는 것입니다. 비트코인이나 이더리움과 같은 블록체인은 설계상 투명하지만, ZKP를 통해 개인정보 보호에 중점을 둔 암호화폐는 네트워크 보안을 유지하면서 거래 세부 정보를 숨길 수 있습니다. ZKP가 개인정보 보호를 제공하는 몇 가지 주요 방법에 대해서 알아보겠습니다.
1) 기밀 트랜잭션: 기존 블록체인 시스템에서는 트랜잭션 금액, 주소 및 기타 세부 정보가 공개적으로 저장됩니다. ZKP를 사용하면 사용자는 트랜잭션 데이터를 기밀로 유지할 수 있습니다. 예를 들어, Zcash와 같은 개인정보 보호 코인에서 zk-SNARK는 블록체인에서 트랜잭션 금액과 주소를 숨겨 개인 거래를 가능하게 합니다. 이러한 방식으로 사용자는 보안을 희생하지 않고도 개인 정보를 유지할 수 있습니다.
2) 익명성 및 대체 가능성: ZKP는 거래에 관여하는 발신자, 수신자 및 금액을 은폐하여 익명성을 지원합니다. 이는 암호화폐의 각 단위가 다른 단위와 교환 가능하도록 보장하는 대체 가능성에 매우 중요합니다. 개인 정보 보호가 없는 경우, 특정 코인은 불법 활동과 연관되어 가치나 수용이 감소하여 '오염'될 수 있습니다. ZKP는 거래 내역에 관계없이 각 코인의 가치를 동일하게 유지합니다.
3) 선택적 공개: 제로 지식 증명을 통해 사용자는 불필요한 정보를 공개하지 않고도 특정 데이터를 증명할 수 있는 선택적 공개도 가능합니다. 예를 들어, 사용자는 계정 잔액을 공개하지 않고도 거래를 실행할 수 있는 충분한 자금이 있음을 증명할 수 있습니다. 이러한 선택적 투명성은 사용자가 모든 거래 세부 정보를 공개하지 않고 특정 데이터 포인트를 공유하려는 규제 준수에도 유용할 수 있습니다.
ZKP는 많은 사용자가 원하는 개인정보 보호를 달성하기 위한 솔루션을 제공하여 블록체인에서 투명성과 기밀성 사이의 균형을 맞출 수 있도록 지원합니다. 블록체인과 암호화폐 채택의 증가에 따라 개인정보 보호에 대한 우려가 커지고 있는 상황에서 ZKP는 탈중앙화 생태계 내에서 사용자 데이터를 보호하고 기밀을 보장할 수 있는 방법을 제공합니다.
블록체인 보안 및 확장성을 위한 영지식 증명의 장점
제로 지식 증명은 블록체인 산업에 몇 가지 보안 및 확장성 이점을 제공합니다. 비공개 트랜잭션을 활성화하고 온체인 데이터를 줄임으로써 ZKP는 블록체인 네트워크의 전반적인 효율성, 보안 및 사용성을 개선하는 데 도움이 될 수 있습니다.
1) 강화된 보안: ZKP는 민감한 거래 세부 정보를 은폐함으로써 데이터 유출이나 금융 활동의 무단 추적과 같은 잠재적인 보안 위험으로부터 사용자를 보호합니다. 이러한 보안 강화 계층은 사이버 위협과 개인 정보 보호 문제가 만연한 오늘날의 디지털 세계에서 특히 중요합니다. 제로 지식 증명 기반 블록체인은 블록체인이 제공하는 탈중앙화와 투명성을 유지하면서 개인 원장과 유사한 보안 혜택을 제공합니다.
2) 온체인 데이터 감소: 제로 지식 증명을 통해 실제 트랜잭션 데이터를 블록체인에 저장하지 않고도 트랜잭션 검증이 가능합니다. 이는 특히 블록체인 데이터의 '블로우'를 줄이는 데 유용하며, 이는 네트워크를 가볍고 효율적으로 유지하는 데 도움이 될 수 있습니다. 트랜잭션 데이터를 저장할 필요가 없어짐으로써 ZKP는 블록체인 네트워크의 스토리지 요구를 줄여 노드가 더 원활하게 운영할 수 있습니다. 이러한 최적화를 통해 확장성을 크게 향상해 비용 증가 없이 초당 더 많은 트랜잭션(TPS)을 수행할 수 있습니다.
3) 규제 준수 및 KYC 옵션: ZKP는 익명성을 제공하지만 고객 알기(KYC) 및 자금세탁 방지(AML) 규정 준수도 지원할 수 있습니다. 일부 암호화폐 프로토콜은 사용자가 개인 정보를 공개하지 않고도 특정 속성(예: 시민권 또는 연령)을 확인할 수 있는 제로 지식 증명 구조를 사용합니다. 이 선택적 공개 메커니즘은 블록체인 프로젝트가 개인 정보 보호 친화적인 방식으로 규정을 준수하는 데 도움이 되며, 법적 요건을 충족하면서 사용자 익명성을 보존할 수 있습니다.
4) 상호운용성 향상: 제로 지식 증명을 통해 블록체인 상호운용성에 필수적인 안전하고 비공개적인 크로스체인 거래를 가능하게 할 수 있습니다. ZKP를 활용하는 프로젝트는 민감한 정보를 노출하지 않고도 서로 다른 블록체인 간에 자산을 안전하게 전송하여 크로스체인 호환성을 강화하고 탈중앙화 애플리케이션의 범위를 넓힐 수 있습니다. 이 기능은 특히 탈중앙화 금융 프로토콜, 대체 불가능한 토큰 마켓플레이스 및 기타 블록체인 기반 서비스에서 상호운용성이 중요한 멀티체인 에코시스템에서 유용합니다.
결론
ZKP는 블록체인 및 암호화폐 산업에 강력한 추가 요소로, 개인정보 보호와 투명성의 균형을 맞추고 탈중앙화 네트워크의 보안과 확장성을 강화합니다. 민감한 데이터를 공개하지 않고도 검증 가능한 비공개 거래를 가능하게 하는 이들의 능력은 개인정보 보호에 중점을 둔 암호화폐의 새로운 가능성과 안전한 크로스체인 상호작용의 문을 열어줍니다. 블록체인 채택이 확대됨에 따라 제로 지식 증명은 생태계가 전 세계 사용자에게 안전하고 효율적이며 접근성을 유지하는 데 중요한 역할을 할 것입니다.