블록체인/레벨 I · 화폐/1.2 사이퍼펑크가 걸어온 길/수업 2
데이비드 차움, 블라인드 서명과 디지캐시(DigiCash)
봉투 너머로 하는 서명: 신원 없는 프라이버시
준비물차움의 비유를 재현하기 위한 봉투, 카본지 한 장, 종이쪽지 한 장
호기심
- 은행은 한 번도 본 적 없는 코인에 어떻게 서명할 수 있을까?
- 실제로 작동하던 디지털 현금 시스템은 왜 하필 온라인 쇼핑이 막 성장하던 때에 실패했을까?
- 발행자가 모든 기록을 보관한다면 ‘추적 불가능’이란 무슨 뜻일까?
탐구
- 데이비드 차움은 1981년 발신자와 수신자 사이의 연결을 끊기 위해 믹스 네트워크를 제안했습니다. 메시지는 중계 서버를 거치며 암호화 계층이 하나씩 풀리고, 트래픽은 묶여서 순서가 뒤섞였기 때문에, 관찰자는 들어간 메시지와 나온 메시지를 짝지을 수 없었습니다. 이 기초 연구는 익명성이 단순히 감춰져 있다는 가정에 기대는 것이 아니라 암호학적으로 설계될 수 있음을 입증했습니다.
- 차움은 ‘추적 불가능한 지불을 위한 블라인드 서명(Blind Signatures for Untraceable Payments)’(Crypto ’82)에서 서명자가 내용을 모른 채 데이터에 서명하는 메커니즘을 설명했습니다. 사용자가 메시지를 가리면(블라인딩), 은행은 가려진 형태에 개인 키로 서명하고, 이후 사용자가 가림을 해제합니다. 이렇게 얻은 서명은 원본 데이터에 대해 유효하지만, 은행에는 자신이 어떤 토큰에 서명했는지에 대한 기록이 남지 않습니다.
- 차움 자신이 든 비유는 이렇습니다. 안쪽에 카본지를 댄 봉투에 종이쪽지를 넣고 봉합니다. 서명자가 봉투 겉면에 서명하면 카본지를 통해 서명이 쪽지에 옮겨집니다. 나중에 봉투를 열면 쪽지에는 서명자가 한 번도 보지 못한 유효한 서명이 남아 있습니다. eCash에서 이 쪽지는 코인의 일련번호이며, 은행의 서명은 그 코인의 가치를 보증합니다.
- 차움은 이를 eCash로 구현하기 위해 1989년 암스테르담에서 디지캐시를 설립했습니다. 1995년부터 세인트루이스의 마크 트웨인 은행은 고객이 디지털 코인을 사고 쓸 수 있는 실제 계좌를 제공했습니다. 지불인은 은행에 익명이었지만 판매자는 그렇지 않았습니다. 판매자는 자기 명의의 계좌에 코인을 입금했고, 모든 입금은 발행 기관(민트)이 보유한 사용 완료 일련번호 목록과 온라인으로 대조되었기 때문입니다.
- 디지캐시는 1998년에 파산 신청을 했습니다. 당시 보도들은 경영상의 문제, 은행들의 관심 감소(마크 트웨인 은행은 1998년에 eCash를 중단했습니다), 그리고 온라인 결제에서 신용카드가 승리한 것을 원인으로 꼽습니다. 또한 이 설계는 모든 결제를 한 회사의 발행 기관(민트)에 묶어 두었고, 이 기관이 코인 하나하나를 온라인으로 확인해야 했습니다. 이는 프라이버시를 보호하는 암호 기술도 신뢰할 수 있는 발행자의 필요성을 없애지는 못한다는 점을 보여 주었습니다.
- 차움의 유산은 Chaumian ecash, Cashu, Fedimint 같은 프라이버시 보호 프로토콜에 이어지고 있습니다. 그는 1985년 논문 ‘신원 확인 없는 보안(Security without Identification)’에서 신원과 결제를 분리해 빅브라더를 무용지물로 만드는 거래 시스템을 주장했습니다. 이 연구는 사이퍼펑크 운동에 직접적인 영향을 주었고, 결제 프라이버시를 정책에 맡기지 않고 프로토콜 자체에 내장할 수 있음을 보여 주었습니다.
핵심 사실
- 데이비드 차움은 1983년에 ‘추적 불가능한 지불을 위한 블라인드 서명’을 발표했습니다.
- 디지캐시는 1989년 암스테르담에서 설립되었으며, 1998년에 파산 신청을 했습니다.
- 마크 트웨인 은행은 1995년부터 eCash 계좌를 제공했습니다.
- 블라인드 서명을 통해 은행은 코인의 일련번호를 보지 않고도 서명할 수 있습니다.
- 차움의 믹스 네트워크(1981)는 익명 통신 프로토콜의 토대를 마련했습니다.
- 디지캐시는 이중 지불을 막기 위해 중앙의 사용 완료 목록과 대조하는 온라인 검증을 필요로 했습니다.
연습 아홉, 여섯, 셋, 하나
9모으기1980년부터 2010년까지의 디지털 결제 시스템 9가지를 나열하세요. 각 시스템에서 지불인 또는 수취인이 판매자에게 익명으로 남을 수 있었는지 적어 보세요.
6묶기핵심 기록을 누가 보유했는지에 따라 9가지를 6개 범주로 분류하세요: 은행이 모든 것을 볼 수 있음, 부분적 익명성, 중앙 기록 없음, 기타 구조적 모델.
3추리기6개 그룹을, 대부분의 초기 시스템이 판매자와 규제 기관을 위해 프라이버시보다 추적 가능성을 우선시한 3가지 이유로 압축하세요.
1결정화블라인드 서명이 무엇을 해결하고, 이중 지불과 관련해 무엇을 해결하지 못한 채 남겨 두는지 한 문장으로 쓰세요.
팩트 체크
날짜, 수치 및 주장은 아래에 명시된 출처들을 통해 확인되었습니다.
- D. Chaum, 'Untraceable electronic mail, return addresses, and digital pseudonyms' (CACM 1981)
- D. Chaum, 'Blind Signatures for Untraceable Payments' (Crypto '82, published 1983)
- D. Chaum, 'Security without Identification: Transaction Systems to Make Big Brother Obsolete' (CACM 1985)
- A. Narayanan et al., Bitcoin and Cryptocurrency Technologies (2016)