블록체인은 검증이 완료된 모든 과거 거래에 대한 영구적이고 변경 불가능한 레지스트리를 유지합니다. 이 레지스트리는 누구나 열람할 수 있으며, 개인은 연결된 디지털 지갑 주소를 통해 거래를 추적하고 관련 참여자에 대한 정보를 확인할 수 있습니다.
기밀 암호화폐 거래소를 운영하고자 하는 경우, 다양한 블록체인 네트워크 내에서 원하는 수준의 프라이버시를 제공하는 다양한 온체인 메커니즘을 사용할 수 있습니다.
기밀 거래
기밀 거래는 거래 금액 및 자산 유형과 같은 세부 정보를 숨겨 개인이 금융 거래의 프라이버시를 유지할 수 있는 암호화 방법을 말합니다. 이는 “블라인딩”이라는 기술을 사용하여 이중 지출에 대한 보안을 손상시키지 않고 달성할 수 있습니다. 이러한 민감한 데이터에 대한 접근은 거래소에 직접 관련된 당사자와 필요한 암호 해독 키를 보유하도록 승인한 제3자로만 제한됩니다.
John이라는 개인은 자신으로부터 다른 개인에게 비트코인을 쉽게 전송하기 위해 “블라인딩 키”로 알려진 고유한 암호화 키를 생성할 수 있습니다. 이 키가 생성되면 수신자의 비트코인 주소와 결합하여 “기밀” 또는 “스텔스” 주소라고 하는 것을 형성할 수 있습니다. 이 특정 주소는 공개 원장에 등록되어 있지만, John과 의도된 수신자(이 경우 Mary로 식별되는 사람) 외에는 알 수 없습니다.
John은 “블라인딩 키”라고 알려진 미리 설정된 암호화 키와 두 개의 비트코인(BTC)을 사용하여 특정 금액 또는 자산의 기밀성을 초기 시점에 안전하게 잠그는 동시에 해당 키를 공개 목적으로 활용하여 향후 시점에 내용을 공개할 수 있는 유연성을 유지하는 Pedersen 약정을 사용합니다.
또한 존은 보안 트랜잭션 주소와 복잡한 암호화 공식을 사용하여 고유한 디지털 서명을 생성하고, 메리는 해당 오프체인 개인 키의 소유를 증명해야 합니다. 메리가 규정을 준수하면 교환이 이루어지고 모든 당사자가 확인할 수 있도록 투명한 블록체인 데이터베이스에 문서화됩니다.
아담 블랙은 기밀 거래 기술(CTT)을 개발했으며, 이는 이후 블록스트림의 엘리먼츠 사이드체인과 AZTEC 프로토콜 등 다양한 프로젝트에서 활용되고 있습니다.
링 서명
링 서명은 트랜잭션에 여러 개의 진짜와 오해를 불러일으킬 수 있는 입력 신호를 섞어 정확한 출처를 확인할 수 없게 함으로써 발신자의 신원을 모호하게 하는 기법입니다. 이 메커니즘은 발신자의 기밀성과 기본 블록체인 네트워크의 신뢰성을 모두 보장합니다.
앨리스, 밥, 캐롤, 데이비드, 이브 등 5명의 개인이 각각 고유한 문자열로 표시되는 디지털 서명을 가지고 있는 시나리오를 생각해 보겠습니다. 어떤 개인이 이러한 서명 중 하나에 해당하는 특정 개인 키를 보유하고 있는지 확인하기 위해 ‘서명 확인’이라는 프로세스를 사용할 수 있습니다.
디지털 서명을 검증하기 위해 공개 키가 사용되지만, 해당 서명이 앨리스의 개인 키에 의해 생성되었는지 여부는 아직 결정되지 않았습니다. 마찬가지로 다른 참여자의 거래 데이터를 검토할 때에도 이 프로세스는 불확실한 결과를 산출합니다. 그럼에도 불구하고 이러한 서명은 블록체인이라는 분산 원장 기술의 일부를 구성하며, 이를 통해 프로세스 전반에 걸쳐 기밀을 유지하면서 합리적인 판단을 내릴 수 있습니다.
모네로의 사례와 같이 블록체인 기술을 활용하면 타원형 서명을 통한 거래 혼합을 통해 상당한 수준의 거래 모호성과 익명 신원 보존이 가능합니다.
영지식 증명
가장 널리 사용되는 온체인 프라이버시 기술 중 하나인 영지식 증명을 사용하면 특정 정보를 공개하지 않고도 거래 세부 정보를 검증할 수 있습니다. 본질적으로 증명자는 검증자에게 해당 정보의 소유를 확신시키는 동시에 검증자가 해당 정보가 정확히 무엇인지 추론하는 것을 불가능하게 만드는 일련의 작업을 수행합니다.
피터는 라커룸에 액세스하는 데 필요한 비밀번호를 알고 있는 반면, 칼은 비밀번호 자체를 명시적으로 요청하지 않고 피터로부터 이 정보의 확인을 원합니다. 피터는 칼에게 확신을 주기 위해 올바른 비밀번호를 미리 알고 있어야만 수행할 수 있는 일련의 동작을 실행합니다. 그림에서 피터는 문을 열고 밀폐된 공간으로 들어가 입구를 다시 한 번 잠근 후 잠금 장치를 해제하고 나와 입구를 다시 잠근 후 마지막으로 출구의 걸쇠를 해제합니다.
이 사실을 인지한 칼은 피터가 비밀 암호를 알지 못한 채 문을 열고 방에 들어갔다가 다시 외부로 돌아갔다는 것은 상상할 수 없는 일이라고 인정합니다.또한, 피터는 명시적으로 공개하지 않았더라도 그의 행동만으로도 암호에 대한 친숙함을 보여주었습니다.
zk-SNARKS를 활용하면 영지식 증명이라는 프로세스를 통해 지캐시와 같은 암호화폐 내 거래에서 익명성을 유지할 수 있으며, 거래의 모호성과 유효성을 모두 유지할 수 있습니다.
밈블윔블
밈블윔블은 더 작은 암호화폐 거래 블록을 생성하기 위해 여러 거래를 단일 그룹으로 통합하는 “컷스루”라는 혁신적인 기술을 사용하는 최첨단 개인 정보 보호 프로토콜입니다. 이를 통해 블록체인의 전체 공간을 효과적으로 최소화하는 동시에 사용자 기밀성을 강화합니다.
해리가 헤르미온느에게 비밀스러운 통신을 은밀하게 전달하기 위해 정보는 색종이의 모양과 유사한 수많은 작은 조각으로 파편화됩니다. 또한 거래에 수반되는 인증 마크도 동시에 통합됩니다. 이 과정을 시작하기 위해 해리는 자금을 분배하고 거래소를 승인할 자격이 있음을 증명하는 증거를 활용하여 수수께끼 같은 암호화 각인을 생성합니다.
헤르미온느는 거래 내역을 검토한 후 필요한 모든 정보가 올바르게 일치하는지 확인하여 진위 여부를 확인합니다. 특히, 헤르미온느는 금융 금액이 정확한지, 서명이 합법적인지, 거래의 전반적인 무결성이 그대로 유지되는지 확인합니다. 그러나 이러한 검증 프로세스에도 불구하고 거래에 관련된 각 입력 및 출력과 관련된 특정 데이터 포인트는 알지 못합니다.
밈블윔블 프로토콜은 거래 기밀성을 유지하는 것을 주요 목표로 Grin과 Beam을 포함한 여러 디지털 화폐에 구현되었습니다. 또한, 이 접근 방식은 현재 거래를 검증하기 위해 이전 거래에 대한 포괄적인 과거 기록이 필요하지 않으므로 효율성과 전반적인 확장성을 촉진합니다.
단델리온
단델리온은 네트워크 전반에 걸친 트랜잭션 전파의 기밀성을 강화하는 데 중점을 둡니다. 단델리온은 초기 전송 과정에서 트랜잭션의 출처를 모호하게 함으로써 악의적인 개인이 트랜잭션의 출처를 정확히 파악하고 그 뿌리까지 추적하는 것을 방해합니다. 따라서 최종 사용자의 개인 정보 보호가 강화됩니다.
익명성을 유지하면서 블록체인에서 트랜잭션을 실행하기 위해 릴리는 미리 정의된 거래 경로를 사용합니다.그 후, 작업이 진행되는 동안 원래 궤도에서 벗어나 의도한 목표에 도착하기 전에 트랜잭션을 전송합니다. 결과적으로 트랜잭션의 출처가 눈에 띄지 않게 나타납니다.
트랜잭션의 확산은 일련의 노드를 통해 전개되며, 민들레 씨앗이 대기 중에 퍼지는 것과 같이 시작 지점을 숨깁니다. 궁극적으로 블록체인에 나타나지만 프로토콜이 고안한 수수께끼 같은 궤적과 기원에 대한 베일로 인해 그 기원을 파악하는 것이 어려워집니다.
처음에 단델리온은 비트코인의 P2P 네트워크 기밀성을 강화하기 위한 개선 사항으로 제안되었습니다. 하지만 이 솔루션에는 시간이 지남에 따라 궁극적으로 익명성이 손상될 수 있는 결함이 존재했습니다. 이후 단델리온의 고급 버전인 단델리온++가 프라이버시 보호를 핵심으로 설계된 디지털 통화인 피로에 통합되었습니다.
스텔스 주소
스텔스 주소는 모든 거래에 대해 독점적인 일회용 주소를 생성하여 거래에서 수신자의 프라이버시를 강화하는 역할을 합니다. 이러한 설계는 수취인의 신원과 특정 거래 사이의 잠재적인 연관성을 제거하여 개인정보를 보호합니다. 스텔스 주소로 자금을 전송할 때만 의도된 수취인이 거래의 실제 목적지를 식별할 수 있으므로 재량권을 유지할 수 있습니다.
제이라는 개인이 금융 거래의 기밀을 유지하고자 한다고 가정해 보겠습니다. 이 목적을 달성하기 위해 그는 거래와 자신 사이의 연결을 숨기는 스텔스 주소를 생성합니다. 이 비밀 주소는 밥에게 전송되고, 밥은 암호화폐를 사용하여 제이에게 보상을 지급할 것으로 예상됩니다. 밥이 결제를 시작하면 블록체인은 일련의 모호한 거래소를 통해 이체를 처리하므로 프로세스가 더욱 복잡해집니다.
제이가 대금을 수령하기 위해서는 숨겨진 주소와 일치하도록 특별히 설계된 전용 키를 사용합니다. 이 고유 코드는 일종의 비밀 비밀번호 역할을 하며, 이 특정 주소와 관련된 저장된 자금에 액세스할 수 있는 권한을 부여합니다.
또한 그의 개인 정보는 보존되며, 실제로 밥은 자신의 합법적인 공공 식별 번호도 알고 있습니다.
모네로는 스텔스 주소를 활용하여 사용자의 공개 주소의 기밀성을 보장하며, 개인의 자유와 자율성을 옹호하는 파티클도 탈중앙화 애플리케이션 생태계에서 이 프로토콜을 사용합니다.
동형 암호화
동형 암호화를 사용하면 복호화 없이 암호화된 데이터에서 연산을 수행할 수 있으며, 블록체인 환경에서 트랜잭션 처리 중 개인 정보를 보호하기 위해 활용될 수 있습니다.
브렌다는 ‘비밀 번호’라고 하는 특정 숫자 값을 아론에게 숨기고, 아론이 그 정체를 알지 못한 채 동일한 값을 사용하여 계산을 수행할 수 있도록 하기 위해 아론만 접근할 수 있는 전용 암호화 암호를 생성하여 비밀 숫자를 인코딩합니다. 이렇게 인코딩된 형태의 비밀 숫자를 활용하면 Aaron은 기본 숫자에 대한 지식 없이도 수학적 연산을 수행할 수 있습니다.
작업을 완료한 아론은 그 결과를 브렌다에게 전송하고, 브렌다는 자신의 암호 키를 사용하여 정보를 해독하고 처음에 은닉된 숫자와 일치하는 형태로 변환합니다. 이 시점에서 브렌다가 해법을 소유하게 되지만, 아론은 원래 수치를 알지 못한 채 모든 계산을 수행했습니다.
동형 암호화는 스탠포드 대학 암호화 그룹 에서 블록체인을 위한 기밀 익명 결제 메커니즘인 제더를 개발하는 데 사용되었습니다. 속도 저하, 비효율성, 높은 스토리지 요구 사항으로 인해 널리 채택되지 못하고 있습니다.
암호화폐 거래 프라이버시 강화
블록체인 기술은 사용자에게 높은 수준의 프라이버시를 제공하지만, 이것이 항상 완전한 익명성과 동일시되는 것은 아니라는 점에 유의해야 합니다. 특정 블록체인은 개인 정보가 숨겨져 있는 향상된 수준의 익명 거래를 제공할 수 있지만, 특정 공개 주소가 개인의 신원과 다시 연결될 수 있는 경우 추적 가능성이 여전히 존재합니다. 따라서 블록체인은 개인정보 보호 및 보안 측면에서 일정한 이점을 제공하지만, 진정한 익명성을 보장하는 데 있어서는 완벽하지 않습니다.
블록체인 네트워크의 기밀성 수준을 높이려면 앞서 언급한 것과 같은 개인정보 보호 메커니즘이 통합된 블록체인 솔루션을 활용하는 것이 좋습니다.