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- 블로그 [보안동향] ‘니가 왜 거기서 나와?’ 블록체인 속 ‘영지식증명’ 알리바바의 동굴이라는 수수께끼 같은 이야기가 있습니다. 찰리와 스미스, 두 사람은 동굴 입구에서 만나서 동굴을 여는 주문을 공개하지 않은 채로, 동굴 안 비밀 문을 통과해서 다시 만나 주문을 알고 있다는 사실을 증명을 하는 이야기로, 장 자크 키스케다(Jean-Jacques Quisquater)의 논문, 「어린이들을 위한 영지식증명」에서 동굴의 비유를 들어 설명한 영지식증명에 관한 이야기입니다. 필자의 25년 전 기억 속에 오랫동안 묵혀 있던 이 이야기를 어느 날 우연히 블록체인 강의에서 듣게 되었습니다. “블록체인과 영지식증명? 왜?”, “니가 왜 여기서 나와!”, 유행가요의 제목과 같은 느낌으로 영지식증명을 새삼스레 흥미롭게 바라보게 되었습니다. 블록체인 채굴과정의 핵심인 누가 얼마의 새 화폐를 받을지 결정하는 합의 알고리즘의 활용 기술로 영지식증명이 재조명 받게 된 것이었습니다. 지금부터 작업증명(Proof of Work, PoW), 지분증명(Proof of Stake, PoS) 등의 블록체인 분산 네트워크가 합의를 얻는 방식(합의 알고리즘)과 블록체인 속 영지식증명 그리고 영지식증명과 관련한 앞으로의 과제에 대하여 간략하게 살펴보겠습니다. 블록체인 합의 알고리즘 블록체인의 합의 알고리즘이란 다수의 참여자들이 통일된 의사결정을 하기 위해 사용하는 알고리즘을 말합니다. 합의 모델, 합의 방식, 합의 메커니즘 또는 합의 프로토콜이라고도 합니다. 블록체인 분산 네트워크에서는 모든 참여자들이 동일한 데이터를 복사하여 분산 저장하기 때문에 원본과 사본의 구별이 없고, 통일된 의사결정을 내릴 수 있는 권위 있는 중앙(center)이 존재하지 않습니다. 이런 상황에서 합리적이고 효율적인 의사결정을 내릴 수 있는 다양한 합의 알고리즘이 개발되었습니다. 대표적인 합의 알고리즘인 작업증명 방식과 지분증명 방식을 살펴보겠습니다. 작업증명 기반 합의 알고리즘은 Satoshi Nakamoto의 논문 “Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic System’에 처음 소개된 메커니즘으로, 블록 생성을 하고자 하는 노드들이 특정한 해시값을 찾는 연산을 수행하여 특정한 난이도의 작업을 수행했음을 증명하는 것입니다. 채굴자들은 해시값을 찾기 위해 경쟁하고, 특정 채굴자가 목푯값에 해당하는 해시값을 찾는 데 성공하면 새로운 블록이 생성됩니다. 작업증명에서 ‘작업’이란 ‘채굴’에 이르기까지 연산 과정을 뜻합니다. 채굴자들은 컴퓨터로 복잡한 수식을 풀어 조건에 맞는 해시값을 찾는 과정을 반복하고, 이 경우 모든 노드들이 찾아낸 해시값을 검증하고 승인하는 과정을 거쳐 블록에 거래 내역을 저장합니다. 모든 노드들의 승인을 거쳐야 하기 때문에 거래 내역을 속이기가 힘들다는 장점이 있습니다. 이러한 점에서 작업증명(PoW) 합의 알고리즘은 블록체인이 가지는 탈중앙화라는 본질을 잘 살린 합의 방식입니다. 그러나 이런 과정 때문에 거래 처리 속도가 늦어진다는 한계가 있고, 채굴에 필요한 에너지 소비가 심한 단점을 가지고 있습니다. 이 때문에 일정 조건에 따라 블록 생성에 참여하는 노드들을 제한하는 지분증명(PoS) 방식이 등장했습니다. 작업증명 방식을 사용하는 디지털 자산에는 비트코인, 이더리움, 라이트코인, 비트코인캐시, 비트코인골드, 모네로, 지캐시, 시아코인, 불웍, 에이치닥 등이 있습니다. 지분증명(PoS) 방식은 해당 디지털 자산을 보유하고 있는 지분율에 비례하여 의사결정 권한을 주는 방식입니다. 채굴 과정이 필요 없는 지분증명은 의사 결정 권한을 디지털 자산 보유량에 비례하여 지급하는 방식이기 때문에 디지털 자산을 많이 보유하고 있는 노드일수록 블록 생성에 참여할 수 있는 기회가 더 많아집니다. 블록 생성에 따른 보상도 역시 디지털 자산 보유량에 비례합니다. 지분증명 방식은 모든 노드들의 승인을 거치지 않아도 되기 때문에, 작업증명 방식보다 처리 속도가 빠르고, 전력 소비를 줄일 수 있습니다. 그러나 이 방식은 많은 디지털 자산을 가지고 있을수록 더 많은 보상을 받는 구조이기 때문에, 탈중앙화와 평등을 추구하는 블록체인의 본질에서 벗어나 ‘부익부 빈익빈’을 초래한다는 논란을 불러오고 있습니다. 큐텀(QTUM), 피어코인(Peercoin) 등이 지분증명 방식을 사용하고 있고, 스트라티스(Stratis)는 작업증명 방식에서 지분증명 방식으로 변경하였습니다. 또한 이더리움 재단은 기존 합의 방식인 작업증명 방식을 지분증명 방식으로 전환하기 위한 ‘캐스퍼(Casper)’ 프로젝트를 진행하였고, 2020년 12월 ‘이더콘 한국 2020’을 통해 발표한 이더리움2.0 개발 로드맵에 따라 2022년에는 작업증명 방식을 벗어나 지분증명 방식으로 전환하게 될 예정입니다. 영지식 증명의 개념 영지식증명은 1985년 Shafi Goldwasser, Silvio Micali, Charles Rackoff의 논문 “The Knowledge Complexity of Interactive Proof-Systems”에서 처음 소개된 개념입니다. 현대 암호학에서는 영지식증명을 다자간의 비대면 통신 프로토콜에서 정보보호 기능을 제공하기 위해 적용하는 암호 프로토콜 중 매우 중요하고, 구현하기 까다로운 고급 암호 프로토콜의 한 종류로 취급하고 있습니다. 디지털 자산(암호화폐)에서 영지식증명이 처음 적용된 것은 2013년 존스홉킨스 대학교의 연구진들이 실행한 제로코인(ZeroCoin)이었습니다. 제로코인은 2014년 제로캐시(Zero Cash)라는 이름을 거쳐, 2016년 지캐시(Zcash)라는 이름으로 변경되었습니다. 서두에 잠시 소개했던 동굴의 비유를 들어 영지식증명의 개념을 좀 더 자세히 소개하겠습니다. 알리바바 동굴(Alibaba’s cave)의 비유는 영지식증명의 3가지 조건인 완전성, 건전성, 영지식성을 만족시킴과 동시에 영지식증명을 이해하기 쉬운 문제로 설명한 아주 좋은 사례입니다. 찰리(Charlie)는 증명자(prover)이고 스미스(Smith)는 검증자(verifier)라고 가정하겠습니다. 찰리와 스미스 모두 비밀 문이 있는 동굴 가까이에 있습니다. 둥근 고리 형태의 동굴에는 A와 B라는 길이 있으며 그사이에는 도어락이 설치된 비밀 문이 있습니다. 찰리는 스미스에게 비밀 문의 암호를 알고 있다고 말했습니다. 하지만 찰리는 스미스를 포함한 다른 누구에게도 그 암호를 밝히고 싶지 않습니다. 이에 대해 스미스는 믿을 수 없다며 찰리에게 암호를 알고 있음을 증명하라고 합니다. 즉, 검증자는 증명자에게 직접적으로 설치된 도어락의 비밀번호를 물어보지 않고 증명자가 비밀번호를 알고 있다는 명제가 참인지 확인하려 합니다. 이 조건문이 참인지를 확인하기 위해 다음 방법을 사용할 수 있습니다. 이 과정을 통해 찰리(증명자)는 스미스(검증자)에게 자신이 알고 있는 비밀번호를 알려주지 않고도 자신이 비밀번호를 알고 있음을 증명할 수 있습니다. ① 찰리(증명자)가 먼저 동굴에 들어간 다음, 도어락 근처로 이동한 후 스미스(검증자)를 동굴 안으로 부릅니다.② 스미스(검증자)는 A와 B의 갈림길에 서서 찰리(증명자)에게 특정 길로 나오라고 지시합니다.③ 찰리(증명자)는 검증자가 지시한 길로 나옵니다. 이 과정을 한 번만 보았을 때는 증명자가 비밀번호를 정말로 알고 있어서 검증자가 지시한 길로 나왔는지 확신하기 어렵습니다. 왜냐하면 찰리(증명자)가 우연히 올바른 길로 나왔을 수도 있기 때문입니다. 하지만 위 과정을 일정 횟수 이상 반복하여도 항상 찰리(증명자)가 스미스(검증자)의 지시대로 행동했다면 찰리(증명자)는 스미스(검증자)에게 자신이 비밀번호를 알고 있다는 사실을 납득시킬 수 있습니다. 예를 들어 위와 같이 20번만 반복해도, 찰리(증명자)가 비밀번호를 모르면서도 스미스(검증자)의 지시를 모두 따를 수 있는 확률은 100만분의 1 이하가 됩니다. 만약 이 과정을 40회 반복하게 되면, 우연히 비밀번호를 맞출 확률은 1조분의 1 이하가 됩니다. 1회가 아니라, 40회 이상의 반복을 통해 우연성을 제거하고, 검증 대상 명제를 확률적으로 참이라고 증명할 수 있게 됩니다....
- 블로그 [보안동향] 치밀하게 접근하는 ‘디도스’ 공격, 이렇게 대응하세요! 지난 글에서는 랜섬 디도스와 주요 디도스 공격 유형에 관해 살펴보았습니다. 이번 글에서는 디도스 공격에 어떻게 대응해야 하는지 함께 알아보도록 하겠습니다. 대응방안 디도스 공격에 대한 대응 방안으로는 자체 방어와 디도스 대응 서비스를 통한 방법이 있습니다. 첫째로, 자체 방어는 자체 디도스 방어 솔루션과 내부 보안 인력을 통해 대응하는 방법인데요. 내부 업무, 서비스에 대한 세밀한 분석을 통해서 최적화된 보안정책을 적용해 비정상적인 외부 트래픽에 대응할 수 있어야 합니다. 또한, 사전에 디도스 공격에 대응하기 위한...
- 블로그 [보안동향] 더 강력한 디도스가 나타났다! ‘랜섬 디도스’의 등장 이전에는 정치적, 사회적 목적으로 디도스(분산서비스 거부, DDoS) 공격이 발생했다면, 최근의 디도스 공격은 금전적 목적 달성을 위한 정밀하고, 규모가 큰 공격으로 변화하고 있습니다. 공격 대상도 기존에는 주로 정부, 방송사, 공기업 등이었으나, 최근엔 금융사, 서비스 플랫폼처럼 서비스 중단 시 금전적 손해나 사용자 피해가 큰 기업을 대상으로 이뤄지고 있습니다. 2020년 8월 뉴질랜드 증권거래소가 DDoS 공격으로 중단됐습니다. 국내 한 금융사는 지난해 8월 14일 스스로 ‘펜시베어’라 칭하는 그룹으로부터 이메일을 받았는데요. 자신들이 뉴질랜드 증권거래소(NZX)를 디도스 공격해 서버를...
- 블로그 [보안동향] 당신의 데이터가 인질이 된다! ‘랜섬웨어’는 무엇? 최근 해킹 트렌드는 시스템 파괴보다는 경제적 목적을 위한 공격이 늘어나고 있다는 것입니다. 이러한 공격의 대표적인 예가 바로 랜섬웨어인데요. 랜섬웨어는 컴퓨터 시스템을 감염시켜 접근을 제한하고 일종의 몸값을 요구하는 악성코드의 한 종류입니다. 시스템 접근에 암호화 조치로 제한을 걸어 복호화에 필요한 비용 지불을 강요하는 방식이죠. 최근에는 개인을 넘어서 기업을 공격대상으로 하며, 그 피해가 점점 늘어나고 있습니다. 오늘날 사이버공간에서 행해지는 표적공격 수단의 하나인 랜섬웨어는 언제부터 시작되었고, 어떤 진화를 거쳤을까요? 이번 글에서는 랜섬웨어의 역사와 진화에...
- 블로그 [보안동향] 현실에서도, 메타버스에서도 ‘꽉 잡아 보안’ 1. 메타버스! 너 어디서 왔니? 얼마 전, 마크 저커버그가 CEO로 있는 세계 최대 사회관계망서비스(SNS) 기업인 페이스북이 메타(Meta Platforms, Inc.)로 사명을 변경했습니다. 메타버스 육성을 신사업의 주요 목표로 본 것이 사명 변경의 주된 이유라고 하는데요. 가상 환경에서 사람들이 VR 헤드셋을 사용해 게임하고, 일하고, 소통할 수 있는 온라인 세계인 ‘메타버스’를 구축할 계획까지 발표했습니다. 2020년부터 발생한 코로나 19 팬데믹으로 인해 오프라인 활동에 많은 제약이 생기면서 사람들은 피로감을 느끼게 됐죠. 이에 오프라인 활동의 대체재로 오프라인과...
- 블로그 [보안동향] 놓칠 수 없는 ESG 트렌드, ‘정보보안’을 잡아라! 2019년 8월, 애플과 아마존 등 미국을 대표하는 180여 개 기업의 CEO를 대변하는 비즈니스 라운드 테이블(BRT)은 ‘기업의 목적에 대한 성명’을 발표했습니다. 이를 통해 기업의 주주뿐만 아니라 근로자와 고객, 사회 등 기업의 다른 이해관계자에 대한 사회적 책임을 이행하겠다는 의지를 내보였죠. 최근 몇 년 사이 기업에 대한 사회적 책임에 대한 목소리가 커지면서, ESG(Environment, Social and Governance) 경영을 도입하고 있는 기업이 점차 늘고 있습니다. 자본주의가 시작된 이후 기업의 목적은 이윤 추구로 여겨졌는데요. 기후 위기와...
- 블로그 [OT보안] 스마트팩토리 보안 사고, DCS 보안으로 잡으세요! 지난 글에서는 OT 시스템의 종류와 FA 환경 취약점 분석에 관해 알아보았습니다. 이번 글에서는 DCS 환경의 영역별 보안 방안과 DCS 보안 대책 및 사례, 그리고 DCS 보안 관리 절차를 살펴보겠습니다. *DCS : Distributed Control System, 분산 제어 시스템 DSC 환경의 영역별 보안 방법 DCS 환경의 영역별 보안 방안에 관해 알아보겠습니다. 먼저, 설비전용망의 DCS 설비 및 장비를 바이러스 및 악성코드로부터 보호하기 위해서 FA 망 밑단에 설비전용망을 통해 DCS 방화벽을 구성합니다. 그리고 설비용...
- 블로그 [OT보안] 늘어나는 스마트팩토리 보안 사고! 제대로 대비하려면? 스마트팩토리(Smart Factory)는 말 그대로 ‘똑똑한 공장’을 말합니다. 단위 공정별로 자동화, 최적화된 공정의 데이터를 자유롭게 연계시켜 총체적 관점에서 최적화를 이룰 수 있죠. 스마트팩토리를 유지하는 것 또한 상당히 중요한데요. 이미 많은 기업에서 OT(Operational Technology) 보안에 관심을 기울이고 있습니다. 이미 산업제어시스템 사이버 보안 사고는 매년 증가하고 있습니다. 2010년 스턱스넷 공격을 기점으로 전 세계적으로 스카다(SCADA), 산업제어시스템(ICS), 운영기술(OT) 환경을 운영하는 공장, 발전소 등 산업시설과 기반시설을 대상으로 한 사이버 공격이 꾸준히 발생하고 있죠. 최근 해외에서 상수도...
- 홍보센터 [긴급알림] Log4j(로그4j) 취약점, 최적의 대응 방법은?
- 홍보센터 IT보안의 세계에 만렙 보안관의 등장!! LG CNS SecuXper
- 블로그 [보안동향] ‘순식간에 뚫린다’ 편리한 간편인증의 두 얼굴 비대면 업무가 증가하면서 온라인에서 신원을 확인하고 인증(로그인)하는 절차가 더욱 중요해졌습니다. 2020년, 공인인증서 사용의무가 폐지되면서 다양한 인증 수단이 등장했는데요. 이에 보안 검증은 제대로 이루어지고 있는지 우려하는 목소리가 높아지고 있습니다. 메타버스, 블록체인과 같은 신기술이 인증 기술과 결합되면서 복잡도는 더욱 증가하고 있기 때문이죠. 인증에는 보안성 외에 편의성도 고려되는데요. 사용자 편의성을 강화한 간편인증 영역에서는 다양한 업종의 기업이 치열한 경쟁을 벌이고 있습니다. 작년 말, 55개 공공기관에 간편인증을 적용하겠다는 계획이 있었으며, 민간의 유통, 보험, 금융, 서비스...
- 블로그 [OT보안] OT보안에서 꾸준히 거론되는 ‘이상징후탐지솔루션’ 주목! 4. OT보안에서의 NW Traffic Anomaly Detection (이상징후 탐지) OT보안은 IT보안과 다르게 악성 행위, 위협, 악성코드 등 명확하게 악성을 판단하는 기준인 블랙리스트를 적용하기 어렵습니다. IT 환경과 다르게 환경의 운영과 변화가 매우 다양하고, 실질적으로 악성으로 밝혀진 취약점 공개가 매우 적기 때문이죠. 이에 17년도부터 미국을 시작으로 화이트리스트 접근의 보안 강화 개념인 Anomaly Detection(이상징후 탐지) 관점에서 OT보안이 꾸준히 거론되고 많은 솔루션이 출시되고 있습니다. Anomaly Detection(이상징후 탐지)는 정상상태가 아닌 것은 모두 위협의 가능성인 이상징후로 판단해...