상위 7개 온체인 개인정보 보호 기술

블록체인 기술의 특징 중 하나는 모든 거래 기록이 변경 불가능하게 저장되고 누구나 접근 가능하다는 점입니다. 이는 곧 거래 내역을 추적하여 특정 주소를 확인하고, 그 주소를 다시 개인에게 연결할 수 있다는 의미입니다.

그렇다면 암호화폐 거래를 할 때 개인 정보 보호를 유지하려면 어떻게 해야 할까요? 다행히도, 여러 블록체인에서 다양한 온체인 프로토콜을 사용하여 필요한 개인 정보 보호 기능을 제공할 수 있습니다.

1. 비밀 거래

비밀 거래는 사용자가 거래 내역을 비공개로 유지할 수 있도록 설계된 암호화 프로토콜입니다. 이 프로토콜을 사용하면 전송되는 자산의 종류와 양을 숨길 수 있으며, 이중 지출과 같은 문제를 방지할 수 있습니다. 거래 정보는 관련된 당사자(송신자와 수신자)와 공개하기로 선택한 당사자만 접근할 수 있습니다.

예를 들어, John이 자신의 지갑에 5 BTC를 가지고 있고 Mary에게 2 BTC를 보내고 싶다고 가정해 봅시다. John은 먼저 블라인드 키를 생성하고 이를 Mary의 주소와 결합하여 비밀 주소를 만듭니다. 이 주소는 공개적으로 기록되지만, John과 Mary만이 이 주소가 Mary의 주소와 연결되어 있다는 것을 알 수 있습니다.

John은 블라인드 키와 2 BTC를 사용하여 페데르센 약정을 시작합니다. 페데르센 약정을 통해 사용자는 나중에 값을 공개하지 않고도 값을 약정할 수 있습니다. 값은 블라인드 키를 사용하여 나중에 공개됩니다.

John은 또한 Mary가 해당 주소의 개인 키를 소유하고 있음을 확인하는 수학적 조건을 사용하여 서명을 생성합니다. 거래는 이제 진행되고 공개 원장에 기록됩니다.

비밀 거래 기술은 2013년에 Adam Black에 의해 개발되었으며, Blockstream의 Elements 사이드체인과 AZTEC 프로토콜을 포함한 다양한 프로젝트에서 구현되었습니다.

2. 링 서명

링 서명은 거래를 여러 실제 입력과 허위 입력과 혼합하여 실제 송신자를 알아내기 어렵게 만드는 난독화 기술입니다. 이를 통해 블록체인의 무결성을 유지하면서 송신자에게 높은 수준의 익명성을 제공합니다.

Alice, Bob, Carol, Dave라는 작은 그룹의 친구들이 누가 결정했는지 밝히지 않고 특정 결정을 내리고 싶다고 상상해 봅시다. 이들은 공개 키(예: 지갑 주소)로 구성된 링을 형성합니다. Alice는 자신의 키와 다른 사람의 공개 키를 사용하여 거래를 시작합니다. 암호화 알고리즘은 혼합된 입력을 사용하여 거래 서명을 생성합니다.

공개 키를 사용하여 서명을 확인할 수 있지만, 서명이 Alice의 키에서 나온 것인지 여부는 확인할 수 없습니다. 다른 구성원의 거래도 마찬가지입니다. 링 서명이 블록체인에 추가되어 익명성을 유지하면서 의사 결정을 촉진합니다.

Monero와 같은 블록체인 네트워크는 링 서명을 사용하여 거래를 혼합함으로써 높은 수준의 거래 개인 정보 보호 및 익명성을 달성합니다.

3. 영지식 증명

가장 인기 있는 온체인 개인 정보 보호 기술 중 하나인 영지식 증명은 실제 정보를 공개하지 않고도 거래 데이터를 확인할 수 있게 해줍니다. 증명자는 검증자에게 자신이 정보의 진실성을 알고 있다는 사실을 입증하는 과정을 거치며, 동시에 검증자가 정보를 추측할 수 없도록 설계되었습니다.

Peter가 라커룸의 비밀번호를 알고 있고 Carl이 비밀번호를 공개하지 않고도 Peter가 비밀번호를 알고 있다는 것을 확인하고 싶어한다고 가정해 보겠습니다. Peter는 비밀번호를 알고 있는 경우에만 가능한 일련의 작업을 수행하기로 합니다. 예를 들어, 그는 문을 열고 들어가서 닫고, 다시 문을 열고 나간 다음 닫습니다.

Carl은 Peter가 비밀번호를 모르고는 문을 열고 들어갔다가 다시 나올 수 없으므로 Peter가 비밀번호를 알고 있다는 것을 확신합니다. 동시에, Carl은 비밀번호를 직접 알 필요 없이 Peter가 비밀번호를 알고 있다는 것을 입증했습니다.

영지식 증명은 Zcash와 같은 개인 정보 보호 코인에서 중요한 역할을 하며, 네트워크 참가자가 거래 세부 정보를 숨기면서도 거래를 확인할 수 있게 합니다.

4. 밈블윔블

밈블윔블은 여러 거래를 하나의 세트로 집계하여 더 작은 암호화폐 거래 블록을 생성하는 "컷스루" 프로세스를 통해 거래 입력 및 출력을 난독화하는 개인 정보 보호 프로토콜입니다. 이는 개인 정보 보호 계층을 추가하는 동시에 블록체인의 크기를 줄여줍니다.

Harry가 Hermione에게 비밀 메시지를 보내고 싶어한다고 상상해 봅시다. 밈블윔블을 사용하면 전체 거래가 잘게 조각난 색종이처럼 처리됩니다. 동시에 거래 서명도 결합됩니다. Harry는 암호화된 서명을 만들어 자신이 코인을 사용할 권한이 있으며 거래를 승인한다는 사실을 증명합니다.

Hermione는 거래를 받고 유효성, 금액, Harry의 서명의 진위 여부를 확인합니다. 그러나 그녀는 여전히 개별 입력과 출력을 알 수 없습니다.

밈블윔블은 Grin 및 Beam과 같은 여러 암호화폐에서 거래의 개인 정보를 보호하는 데 사용되었습니다. 또한 현재 거래를 검증하기 위해 과거 거래의 오랜 기록이 필요하지 않으므로 가볍고 확장성이 뛰어납니다.

5. 민들레

민들레는 네트워크 내에서 거래 전파의 익명성을 높이는 데 중점을 둡니다. 초기 전파 단계에서 거래의 출처를 숨기는 방식으로 작동합니다. 이를 통해 악의적인 행위자가 거래의 소스를 원래 위치로 추적하기 어려워져 사용자의 개인 정보 보호를 강화합니다.

Lily가 자신의 신원을 밝히지 않고 블록체인에서 거래를 보내고 싶어한다고 가정해 보겠습니다. 첫 번째 단계에서 그녀는 알려진 경로를 사용하여 거래를 전송합니다. 그런 다음 프로세스 중간에 그녀는 거래가 목적지에 도달하기 전에 무작위로 우회하여 거래를 전송합니다. 이 시점에서 거래가 그녀에게서 시작된 것 같지는 않습니다.

거래는 마치 공중에 떠다니는 민들레 씨앗처럼 출처를 알 수 없는 채 노드에서 노드로 퍼져 나갑니다. 결국 블록체인에 나타나지만 Lily를 추적하는 것은 어렵습니다. 프로토콜은 예측할 수 없는 경로를 생성하고 소스를 숨겼습니다.

민들레는 처음에 비트코인 P2P 네트워크의 개인 정보 보호를 개선하기 위해 제안되었습니다. 하지만 시간이 지나면서 익명성을 해제할 수 있는 결함이 발견되었습니다. 개선된 버전인 민들레++는 개인 정보 보호 암호화폐인 Firo에 채택되었습니다.

6. 스텔스 주소

스텔스 주소는 각 거래마다 고유한 일회용 주소를 생성하여 수신자의 개인 정보 보호를 용이하게 합니다. 이를 통해 관찰자가 수신자의 신원을 특정 거래에 연결하는 것을 방지합니다. 자금이 스텔스 주소로 전송되면, 의도된 수신자만이 거래 목적지를 해독할 수 있으며, 이를 통해 기밀성이 보장됩니다.

Jay가 자신의 거래를 비공개로 유지하고 싶어한다고 가정해 봅시다. 그는 사람들이 자신을 거래에 쉽게 연결할 수 없도록 스텔스 주소를 만듭니다. 그는 Bob에게 이 주소를 보내 암호화폐로 지불하도록 요청합니다. Bob이 지불을 시작하면 블록체인은 복잡성을 더하기 위해 지불금을 일련의 무작위 거래로 분산시킵니다.

지불금을 받기 위해 Jay는 스텔스 주소에 해당하는 특수 키를 사용합니다. 이 키는 주소의 잠금을 해제하고 자금에 대한 접근 권한을 부여하는 비밀 코드와 같습니다.

한편, Jay의 개인 정보는 보호되며 Bob조차도 그의 실제 공개 주소를 알 수 없습니다.

Monero는 스텔스 주소를 사용하여 사용자의 공개 주소의 개인 정보를 보호합니다. 이 프로토콜을 사용하는 또 다른 프로젝트는 자유를 옹호하는 분산형 애플리케이션 플랫폼인 Particl입니다.

7. 동형암호화

동형암호화는 데이터를 먼저 해독하지 않고도 암호화된 데이터를 사용하여 계산을 수행할 수 있게 하는 암호화 기술입니다. 블록체인에서는 암호화된 거래 데이터를 처리할 수 있게 해주며, 프로세스 전체에서 개인 정보 보호를 유지합니다.

Brenda가 자신의 숫자를 비밀로 유지하면서 Aaron이 해당 숫자를 보지 않고 몇 가지 계산을 하도록 하고 싶다고 가정해 보겠습니다. 그녀는 자신의 비밀 숫자를 암호화하여 Aaron만 열 수 있는 특수 코드로 변환합니다. Aaron은 원래 숫자를 알 필요 없이 코드를 가져와 계산을 수행합니다.

작업이 끝나면 Aaron은 결과를 Brenda에게 보냅니다. Brenda는 암호화 키를 사용하여 결과를 해독하고 원래 비밀 번호 형식으로 변환합니다. 이제 그녀는 답을 얻었지만 Aaron은 원래 숫자를 모르고 계산을 수행했습니다.

동형암호화는 블록체인에 대한 비밀 및 익명 지불 메커니즘인 Zether를 개발하는 데 사용되었습니다. 스탠포드 대학교 암호화폐 그룹에서 개발되었습니다. 광범위한 채택을 막는 요인은 속도 저하, 비효율성, 높은 스토리지 요구 사항입니다.

암호화폐 거래 개인 정보 보호 강화

블록체인은 사용자에게 더 높은 수준의 개인 정보 보호를 제공하지만, 대부분의 경우 의사 익명성만 제공합니다. 공개 주소를 통해 사용자를 추적할 수 있다면 사용자의 신원은 완전히 숨겨지지 않습니다.

따라서 온체인 개인 정보 보호 수준을 높이려면 위에서 설명한 개인 정보 보호 프로토콜을 사용하는 블록체인 기술을 고려해야 합니다.