영지식 증명이라는 개념은 다양한 응용 분야로 인해 최근 큰 주목을 받고 있습니다. 이 방법을 사용하면 기본 데이터를 기밀로 유지하면서 정보의 유효성을 검사할 수 있으므로 민감한 세부 정보에 대해 향상된 수준의 보안 및 개인 정보 보호를 제공할 수 있습니다.
영지식 증명(ZKP)은 한 당사자가 특정 지식을 보유하고 있다는 사실 이외의 정보를 공개하지 않고도 다른 당사자에게 특정 지식을 보유하고 있음을 증명할 수 있는 암호화 프로토콜입니다. ZKP 시스템은 개인정보 보호, 디지털 신원 확인, 블록체인 기술 등 다양한 분야에서 여러 용도로 사용됩니다. 이 글에서는 ZKP 시스템의 정의, 메커니즘, 실제 활용 사례에 대해 살펴보겠습니다.
영지식 증명이란 무엇인가요?
골드바서, 미칼리, 랙오프는 논문 “ 대화형 증명 시스템의 지식 복잡성 “에서 영지식 증명을 제안했습니다.
영지식 증명 시스템은 한 개인 또는 단체(증명자)가 다른 개인 또는 단체(검증자)에게 특정 주장이 정확하다는 사실 이외의 추가 정보를 공개하지 않고도 유효하다는 것을 증명하도록 설계되었습니다. 이는 진술이 실제로 진짜임을 확인할 수 있는 미미한 양의 데이터를 검증자에게 제시함으로써 이루어집니다.
폴의 요청에 따라 아니타는 동굴 내 경로 A와 경로 B를 연결하는 숨겨진 통로의 잠금을 해제하는 암호 키를 잘 알고 있음을 증명해야 합니다. 아니타는 폴이 밖에 머무는 동안 포털을 반복적으로 통과하여 경로 A에서 경로 B로 이동하면서 이 수수께끼의 경로를 탐색하는 데 능숙한지 확인합니다.
아니타는 동굴 안에 있는 마법의 문에 접근할 수 있다는 것을 반복해서 보여줌으로써, 폴에게 비밀을 숨긴 채 필요한 암호를 해독할 수 있음을 확인합니다.
영지식 증명은 어떻게 작동하나요?
영지식 증명은 증명자와 검증자 간의 일련의 교환을 통해 작동하며, 종종 여러 번의 통신 반복을 포함합니다. 각 교환에서 증명자는 자신의 주장을 검증하는 증거를 전달합니다.
검증자가 검증이 필요한 명제와 관련된 수많은 질문을 제기하는 것은 드문 일이 아니며, 증명자는 명제와 관련된 모든 세부 사항을 비밀로 유지하면서 검증자에게 명제의 정확성을 설득하기 위해 부지런히 구축한 증거를 제시할 것입니다.
이 과정에는 증명자가 원래 진술의 진실 가치를 정확하게 판단할 수 있는 가능성을 최소화하기 위해 여러 번 도전과 상호 작용을 반복하는 과정이 포함됩니다.
영지식 증명은 특정 주제에 대한 이해에 대한 추가 정보를 공개하지 않고 상대방에게 이해에 대한 증거를 전달할 수 있는 방법입니다. 이는 입력 데이터를 처리하는 알고리즘에 의존하여 입력과 관련하여 긍정적이거나 부정적인 결과를 생성하는 영지식 프로토콜을 활용하여 달성할 수 있습니다.
영지식 증명 시스템이 유효한 것으로 간주되려면 다음 세 가지 조건을 충족해야 합니다.
완전성
주장이 타당하다면, 정직한 개인은 정직함을 통해 그 주장의 진실성을 정직한 개인에게 설득할 수 있습니다.
건전성
제안자가 자신의 주장의 정확성과 관련된 지식이 없는 경우, 즉 정확한 설명을 제공할 수 없는 경우, 정직한 개인은 검증 가능한 주체가 주장의 타당성에 동의하도록 유도할 수 없습니다.
영지식
영지식 증명(ZKP)은 검증자가 진술의 정확성 외에는 진술의 구체적인 성격에 관한 어떠한 정보도 얻지 않고도 증명자의 특정 주장이 유효한지 여부를 확인할 수 있는 메커니즘입니다. 또한, 검증 과정 자체는 증명자가 제시한 증명에 의도적으로 세부 정보가 숨겨져 있기 때문에 검증자에게 진술과 관련된 세부 정보가 드러나지 않습니다.
영지식 증명의 유형
영지식 증명의 두 가지 주요 유형은 친숙함을 보장합니다.
대화형 영지식 증명
반복적인 검증 프로토콜로, 공급자가 선언을 뒷받침하는 증거를 생성하여 검증자에게 전달합니다. 그 후 검증자는 질문을 제기하고 테스트를 고안합니다. 그러면 제공자는 이러한 질문에 답하고 추가 담론에 참여합니다. 이러한 상호 교환을 통해 검증자는 클레임의 정확성을 검증할 수 있습니다.
비대화형 영지식 증명
비대화형 영지식 증명 시스템은 추가적인 상호작용 없이 증명자가 자율적으로 검증할 수 있는 단독 증거를 사용하여 주장의 유효성을 입증합니다.
대화형 영지식 증명은 비대화형 증명보다 더 많은 계산 리소스를 필요로 합니다.
영지식 증명 애플리케이션 및 사용 사례
영지식 프로토콜은 다음과 같은 다양한 애플리케이션에 사용됩니다:
인증
영지식 증명(ZKP)을 사용하면 사용자 이름이나 비밀번호와 같은 민감한 정보를 공개하지 않고도 사용자를 인증할 수 있으므로 사용자 경험을 개선하고 조직이 서버에 대량의 사용자 데이터를 저장해야 하는 부담을 덜어줍니다.
비공개 거래
블록체인 기술의 거래는 기밀이 아닌 익명의 암호화폐 지갑 주소와 연관되어 있어 정부 기관은 이러한 거래 분석을 통해 다크웹에서 활동하는 범죄자를 모니터링하고 체포할 수 있습니다.
범죄자 검거를 위해 암호화폐 추적을 사용하는 것은 정당하지만, 정부가 일반 암호화폐 사용자에 관한 데이터를 퍼블릭 블록체인에 모니터링하고 저장하는 것은 잠재적인 권력 남용에 대한 우려를 불러일으킬 수 있습니다.
영지식 증명을 활용하면 금융 거래 금액은 물론 송금인과 수취인의 신원을 퍼블릭 블록체인에서 숨긴 채 비공개로 거래할 수 있습니다.
지캐시와 모네로는 영지식 증명을 활용하여 익명 코인을 구현하고, 거래 금액이 공개되지 않도록 보호하며, 발신자 및 수신자 주소와 같은 다른 측면의 기밀성을 유지하면서 거래 내역에 대한 정보를 이해 당사자에게 선택적으로 공개하여 거래의 프라이버시를 제공하는 암호화폐의 두 가지 예입니다.
안전한 공급망
영지식 증명은 데이터의 무결성을 검증하고, 공급업체의 자격을 확인하며, 상품 또는 서비스의 진위 여부를 확인하고, 기밀 정보를 공개하지 않고도 안전한 추적을 가능하게 함으로써 공급망의 보안을 강화할 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다.
영지식 증명을 통해 조직은 관련 법적 요건과 업계 규범을 준수하고 있음을 입증하는 증거를 규제 기관 및 관리 당국에 제공할 수 있습니다.
개인 신원 확인
영지식 증명을 사용하면 민감한 데이터를 공개하지 않고도 신원을 확인할 수 있어 개인의 프라이버시를 보호할 수 있습니다.
탈중앙화 금융(DeFi) 애플리케이션에서 사용자의 출신 국가를 확인해야 할 수 있습니다. 기존 방식에서는 일반적으로 사용자가 여권 정보나 운전면허증 번호를 공개하여 신원 확인을 요청합니다. 하지만 제3자 영지식증명(ZKP) 기반 신원 프로토콜을 활용하면 사용자는 출신 국가를 밝히지 않고도 증거를 제공하여 특정 승인된 국가에 속해 있음을 증명할 수 있습니다.
회원 증명
영지식 증명을 사용하면 개인이 해당 그룹 내에서 특정 소속을 밝히지 않고도 방대한 공개 그룹에 속해 있음을 증명할 수 있습니다.
네덜란드 ING 은행은 영지식 집합 멤버십(ZKSM)이라는 새로운 개념을 도입하여 개인이 지역 내 거주 국가를 공개하지 않고도 유럽 연합에 소속되어 있음을 증명할 수 있도록 했습니다.
영지식 증명 사용의 단점
영지식 증명을 활용하면 여러 가지 이점이 있지만 고려해야 할 몇 가지 단점도 있습니다.
가장 큰 어려움 중 하나는 영지식 증명을 생성하는 데 필요한 복잡한 연산을 수행하는 데 필요한 하드웨어를 구입하고 유지하는 데 드는 비용이며, 이는 영지식 증명의 특수한 특성으로 인해 상당한 비용이 소요될 수 있습니다.
또한 증명을 검증하는 과정에는 복잡한 계산이 포함되므로 상당한 재정적 자원 없이는 영지식 증명을 실행하는 것이 비현실적입니다.
영지식 증명(ZKP) 애플리케이션을 위한 교육 자료 및 개발 도구의 가용성이 제한되어 있어 이러한 기술이 더 널리 활용되지 못하고 있습니다.
개인 정보 보호를 강화하는 영지식 증명
해커나 위협 행위자 등 권한이 없는 개인이 민감한 정보에 액세스하지 못하도록 보호하는 것은 필수적입니다. 보호하려면 검색 과정에서 영지식 증명에 의존하는 애플리케이션을 찾아보세요. 이러한 유형의 애플리케이션을 사용하면 개인 정보의 기밀성과 무결성을 유지하는 동시에 강력한 보안 조치를 제공하는 데 도움이 될 수 있습니다.
영지식 암호화를 활용하여 기밀 정보를 보호하세요.