블록체인 핵심기술, 영지식증명 개념

블록체인은 특정 내용을 블록체인에 넣고 여러 곳에 기록하고 공개함으로써 마음대로 데이터를 임의 수정이 불가능하게 하는 기술이에요. 공개 과정에서 투명성을 획득하기 때문에 프라이버시 노출 문제가 항상 존재하게 되는데요.

블록체인에서 프라이버시 문제를 해결할 수 있는 영지식증명 이라는 핵심 기술을 소개해 드리겠습니다

 
[3줄 요약]

 

1. 영지식 증명은 프라이버시 문제를 해결할 수 있는 블록체인 핵심 기술이에요

2. 영지식 증명은 블록체인 성능향상, 크기 최소화 등에도 다양하게 활용되고 있어요

3. 영지식 증명은 비밀에 대해 어떤 정보도 드러내지 않고 비밀을 알고 있다는 것을 증명할 수 있는 방법이에요.

 

영지식 증명

먼저, 영지식 증명 단어 자체를 살펴볼까요 🧐?

‘영지식증명’은 영어 zero knowledge proof 를 우리말로 바꿔서
zero = ‘영’, knowledge = ‘지식’, proof = ‘증명’ 이라고 부르게 됐어요

영지식(zero knowledge)이라는 용어는 ‘비밀에 대한 어떠한 정보도 드러나지 않는다’에서 유래했어요. 증명(proof)은 누군가에게 어떤 비밀 (또는 많은 비밀들)을 ‘알고 있다는 것을 증명할 수 있다’ 이고요.

단어 뜻과 유래에 기반해서 해석해보면,

영지식 증명이란

1. 비밀에 대해 어떤 정보도 드러내지 않는다

2. 비밀을 알고 있다는 것을 증명할 수 있다

 

한 문장으로 정의하면 “비밀에 대해 어떤 정보도 드러내지 않고 비밀을 알고 있다는 것을 증명할 수 있는 방법” 이라고 할 수 있어요.

 

영지식 증명 정의를 이해하기 쉽게 설명한 유명한 사례는 알리바바 동굴 비유가 있어요. 장 자크 키스케다(Jean-Jacques Quisquater)가 <어린이들을 위한 영지식증명>이라는 논문에서 동굴 비유를 들어 설명한 글이에요.

실전 영지식 증명
영지식 증명
영지식 증명은 프라이버시 문제를 해결하는 암호학적 방법이에요.

블록체인을 이루는 핵심 기술은 두가지가 있는데 하나는 ‘합의 알고리즘’, 또다른 하나가 ‘영지식 증명’이에요. 합의 알고리즘은 블록체인 불변성을 제공하는 핵심 기술이고, 영지식 증명은 프라이버시 문제를 해결하는 암호학적 방법으로 블록체인뿐만 아니라 프라이버시가 문제되는 곳에서 데이터를 활용할 수 있게 하는 방법이에요.

블록체인에 프라이버시를 제공한다는 것은 온체인 블록체인에 약정된 값이 올라가고 영지식을 사용해서 오프체인에서 데이터를 활용하는 방식으로 진행하게 돼요.

공개된 온체인 블록체인에서는 데이터가 감추어지기 때문에 프라이버시 문제가 해결돼요.

뿐만 아니라 영지식 기법들은 빠른 검증을 제공하기 때문에 블록체인 성능향상, 크기 최소화 등에도 다양하게 활용되고 있어요.

활용 분야

프라이버시 보호가 필수적인 블록체인 응용인 신원 증명, 온라인 금융거래, 전자계약, 전자투표 등을 개발하는 경우 영지식 증명 사용은 필수적이에요. 암호학 전문가가 아니라도 블록체인 응용을 개발하는 개발자들에게도 각광받고 있어요.

영지식증명-블록체인
마크애니, 영지식 증명 활용 블록체인 전자계약 플랫폼 개발

영지식 증명은 블록체인 다양한 활용을 위해 필수적으로 도입되어야 하는 기술이에요. 많은 부분이 아직 미개발 상태로 남아있는 분야이기도 해요. 현재 하루가 다르게 매우 빠르게 발전하고 있고요.

블록체인뿐만 아니라 영지식 증명 자체로도 프라이버시 보장 데이터 응용에 활용할 수 있고, 한번 계산한 결과에 대해서 다시 계산하지 않게 함으로써 성능향상에도 적용할 수 있어요.

영지식 증명이 가진 장점에도 불구하고, 영지식 증명 기법 자체는 해당 분야 전문가가 아니면 아직은 활용하기 어려운 면이 있어요. 하지만 영지식 표준화가 진행되고 있고 ,마크애니를 포함한 다양한 기업에서 편리하게 사용할 수 있는 도구를 개발하고 있어서 수년 내 영지식 증명을 활용한 소프트웨어들이 많이 나타날 거라 믿고 있어요!

참고자료

영지식 증명 연구 동향, 정보통신기획평가원, 주간기술동향 1953호, 2020.07

Zero-knowledge proof, 위키피디아

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