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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] 일상 속에 스며든 ‘블록체인’, 안전하게 도입하려면? 2편 지난 콘텐츠에서는 블록체인 기술의 보안 이슈와 블록체인 도입에 있어 사이버 보안의 역할에 대해 알아보았습니다. 이번 글에서는 중요한 보안 권장 사항과 함께 안전한 블록체인 도입을 위한 10단계 프로세스를 소개하겠습니다. 4. 블록체인의 안전한 도입 10단계 프로세스 블록체인 기술이 실제 비즈니스 니즈를 해결하는데 합당한 솔루션이라는 긍정적인 비즈니스 평가가 이루어지면, 조직은 보안 고려사항을 포함한 주요 성공 요소에 주의를 기울여야 합니다. 성공적인 보안 사례로 이끄는 10단계의 안전한 도입 가이드를 살펴보겠습니다. 1 단계: 블록체인 보안 전문가...
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블로그 [보안동향] 일상 속에 스며든 ‘블록체인’,
안전하게 도입하려면? 1편 ‘블록체인(혹은 분산원장기술)’이라는 용어는 이제 ICT(Information and Communication Technology, 정보통신기술) 분야에서 일상적인 단어가 됐습니다. 많은 전문가가 블록체인 기술을 더욱 발전시키며, 다양한 사업 분야에서 블록체인 기술을 적용하기 위해 다각적인 방법을 모색하고 있죠. 미래의 산업 분야에서 블록체인 기술이 발전하기 위해서는 안전성과 신뢰성을 보장하는 것이 매우 중요하다고 생각되는데요. 적절한 보안 방안이 이러한 안전성과 신뢰성을 보장한다고 판단됩니다. 하지만, 블록체인 기술의 보안성에 대한 과도한 기대치가 안전성 및 신뢰성에 대한 부정적인 영향으로 이어졌습니다. 사람들은 블록체인 기술이 암호화... - 블로그 뭉쳐야 산다! 기업들의 협업, ‘컨소시엄 블록체인’ 개념 및 3대 주요 컨소시엄 블록체인 컨소시엄 블록체인(Consortium Blockchain)은 동일한 목적을 가진 다수의 기업 혹은 조직이 하나의 컨소시엄을 구성해, 블록체인 네트워크를 관리하는 것을 말합니다. 컨소시엄 블록체인은 퍼블릭과 프라이빗 블록체인의 요소를 결합한 형태인데요. 퍼블릭 블록체인과 같이 여러 주체가 네트워크를 함께 관리할 수 있습니다. 하지만 완벽한 탈중앙화를 이뤄내지 못한 탓에 프라이빗 블록체인처럼 한정된 조직이나 기업에만 공개돼 있습니다. 컨소시엄 블록체인은 퍼블릭 블록체인보다 트랜잭션을 빠른 속도로 처리할 수 있습니다. 그러나 컨소시엄 블록체인의 모든 멤버들이...
- 블로그 가트너가 뽑은 2021년 전략 기술 트렌드 팬데믹은 그리스어 판데모스(Pandemos)에서 나온 말로 ‘모두’와 ‘인구’의 합성어라고 합니다. 2020년 코로나 팬데믹은 말 그대로 모든 영역에서 모든 이들에게 영향을 미치고 있습니다. 사회, 문화, 경제적으로 지역을 가리지 않고 심각한 혼란을 일으키고 있고, 전반적인 투자가 줄면서 어려운 한 해를 보내고 있습니다. 또 다른 측면에서는 전 세계 10억 명이 재택근무 중이며, 화상 회의와 협업 도구 사용이 급격하게 확산되는 등 일하는 방식이 변화하고 있습니다. 기업의 On-Premise 지출은 줄어들었으나, 클라우드 서비스와 RPA 관련 지출은 증가하는...
- 블로그 스마트시티 성공 비결? 해외 선진 사례에 답이 있다! 세계 속 스마트시티로 떠나는 랜선 여행! 오늘은 그 마지막 순서로 지금까지 둘러본 7개 도시의 성공 비결을 살펴보는 시간을 갖겠습니다 . 네덜란드 암스테르담을 시작으로 덴마크 코펜하겐, 영국 밀턴킨즈, 미국과 싱가포르의 스마트시티, 일본 후지사와와 츠나시마까지 총 7개 지역의 스마트시티를 살펴보았습니다. 세계적으로 인정받는 스마트시티들은 모두 콘셉트도 다르고 규모도 다릅니다. 스마트시티의 핵심인 ICT 기술을 활용하는 방법도 달랐습니다. 하지만 성공한 스마트시티 해외 사례에는 공통된 몇 가지 특징이 있었습니다. 스마트시티는 정부든 기업이든, 지자체든 한 개 주체의...
- 블로그 여러분 회사는 빅데이터 기업인가요? 우리가 벌써 과거 거의 8~9년 전부터 디지털 트랜스포메이션(Digital Transformation), 디지털 혁신(Digital Innovation), 4차 산업혁명 등의 단어들을 떠올리면서 이야기하던 기술들이 몇 개 있었습니다. 필자가 몸담고 있었던 회사에서는 이를 대륙간 탄도 미사일(ICBM: Intercontinental Ballistic Missile)을 연상케 하는 ICBMs라고 불렸었는데요. 이를 풀어보면, IoT(사물인터넷), Cloud(클라우드), Big Data(빅데이터), Mobile(모바일), 그리고 Security(보안) 이었습니다. 최근에는 이 외에 블록체인(Blockchain), AR, VR(가상, 증강현실), AI(인공지능), 로봇(Robot) 등 디지털 기술들이 점차 확장되고 있는 추세입니다. 그러나, 운영 효율화 측면, 기존 비즈니스 개선...
- 블로그 2019년 우리가 주목해야 할 IT 기술 2019년 새해가 밝았습니다. 올해는 또 어떤 기술들로 어떤 혁신이 일어날까요? IT로 빠르게 바뀌는 세상에 대응하기 위해 꾸준한 공부가 필요한 요즘입니다. 이를 위해 오늘은 2019년 주목해야 할 IT 기술들을 살펴보고 그 시사점을 함께 생각해보겠습니다. 2019년 주목할 기술들을 알아보기 위해 우선 국내외 다양한 전문 기관들의 예측을 살펴보되, 예측의 정확성을 높이기 위해 현장에서 실무를 주도하는 전문가들의 의견을 참고했습니다. 전문 기관은 우선 글로벌 전망을 살펴보기 위해 해외 IT 리서치 전문기관인 가트너(Gartner)와 IDC의 2019년 전망을...
- 블로그 함정에 빠진 Digital Transformation 회피 방법 ‘디지털 트랜스포메이션(Digital Transformation)’ 이란 단어는 이제 주위에서 많이 들어 보셨을 겁니다. 그러나, 안타깝게도 현장에서 실무를 담당하는 현업 분 중에는 이 단어를 못 들어보신 분들도 상당할 것으로 생각합니다. 그런데, 전략을 하시는 분들이나 경영진들, IT Trend에 관심을 가지고 보시는 분들이라면 ‘4차 산업혁명’, ‘디지털 혁신’, ‘디지털 혁명’, ‘파괴적 혁신’ 등의 용어들을 충분히 접해 보셨을 것입니다. 그리고, 대부분은 이러한 변화를 우리는 어떻게 할 것인가에 대해 고민을 했거나, 하고 계시리라 생각합니다. 또, 그중에 아주 일부는 실제로...
- 블로그 신뢰의 인터넷을 가능하게 하는 기술 2편 지난 시간에는 신뢰의 인터넷을 가능하게 하기는 기술 ‘블록체인’의 개념과 어떻게 생성되고 기술에는 어떤 유형이 있는지 알아봤습니다. ● 신뢰의 인터넷을 가능하게 하는 기술 1편: http://blog.lgcns.com/1713 이어서 이번에는 블록체인 기술의 진화와 작용 유형에 대해 알아보겠습니다. 블록체인 기술의 진화 블록체인은 초기 암호화폐를 구현하기 위한 기반 기술로 시작했으나, 암호화폐 기반의 응용 서비스 구현을 위해 활용되면서, 다양한 비즈니스 애플리케이션을 구현하기 위한 범용 플랫폼 기술로 진화하고 있습니다. ① 암호화폐 기술비트코인(Bitcoin)은 최초로 대중화에 성공한 암호화폐로 금융기관을 배제하고 화폐를...
- 블로그 쉽게 이해하는 블록체인 ‘What is Corda?’ 이전의 글인 ‘블록체인, 정말 혁명적 기술인가?’를 통하여, 블록체인 기술은 아직은 미성숙한 기술이지만 실제로 시장이 받아들이는 시기는 예상보다 빠를 것이고, 정보의 공유에 신뢰를 더하는 블록체인 기술은 금융 산업을 넘어서 공공, 제조 및 물류 등의 산업 간 경계를 허물면서 혁신을 넘어 혁명적으로 우리에게 다가올 것이라고 이야기 했습니다. 블록체인, 정말 혁명적 기술인가?http://blog.lgcns.com/1575 그럼, 우리에게 다가온 블록체인 기술은 우리의 생활을 어떻게 바꾸게 될까요? 먼저 해외 송금이 빨라질 것입니다. 외국에 유학을 보낸 자녀에게 학비를 보낼...
- 블로그 ‘커피 농장은 왜 블록체인에 관심을 가질까?’ 변화하는 유통 업계 블록체인(Blockchain)은 거래 정보를 블록으로 생성하여, 네트워크상 모든 참여자에게 전송•연결하는 사슬 구조입니다. 사슬 구조의 거래에는 중개자가 없고, 위조하려면 이전에 연결한 블록까지 모두 위조해야 합니다. 블록체인의 규모가 크면 클수록 위조가 어려워지는 것이죠. 그래서 ‘공공 거래 장부’로도 불리며 보안성, 투명성, 비용 절감 등의 장점으로 더욱 주목을 받고 있습니다. 블록체인의 도입과 연구가 먼저 빠르게 이뤄진 분야는 금융입니다. 블록체인이라는 개념이 비트코인에서 발생했고, 암호화폐의 거래부터 사용되었기 때문인데요. 그렇다고 해서, 블록체인 기술이 금융에만 머물러 있지는 않습니다. 많은...