[최윤선의 크립토리서치] 양자 저항 3D 블록체인 넥서스
[최윤선의 크립토리서치] 양자 저항 3D 블록체인 넥서스
  • [글로벌경제신문 안종열 기자]
  • 승인 2018.06.11 11:30
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최윤선 칼럼니스트

 

코인마켓캡(Coinmarketcap)에 따르면, 넥서스(Nexus)는 지난 8일 기준 시총 108위로 2.13달러에 거래되고 있다. 업비트 BTC마켓에서 거래 가능하며, 지난 6일 바이낸스에 상장되기도 했다.

암호학적 해시함수는 임의의 길이의 입력값을 고정된 길이의 출력값으로 압축하는 함수이다. 한 가지 중요한 특징은 출력값으로 입력값을 알아낼 수 없다는 것이다. 암호학적 해시함수는 SHA-0, SHA-1, SHA2, RIPEMD, 그리고 MD5 등으로 다양하다.

예를 들어 SHA-256 해시 생성기에 Hello와 Hi를 넣으면 입력값은 다르지만, 출력값은 256비트의 고정된 길이로 나온다. 아무리 긴 데이터라도 SHA-256으로 해싱하면 256비트로 출력될 것이고, 출력값으로 입력값을 알아낼 수 없다.

이러한 암호학적 해시 함수는 ‘충돌’을 피할 수 있어야 한다. ‘충돌’이란 같은 출력값을 가지는 서로 다른 입력값을 계산상 찾아내기 어려워야 한다는 것이다. 그런데 2004년에서 2005년에 걸쳐 여러 차례 충돌이 보고되면서 SHA-2의 안전성에 대한 우려가 제기됐다.

이에 미국 표준 기술 연구소(NIST)는 공개경쟁을 통한 새로운 표준 해시 함수 개발을 위해 2007년 11월 SHA-3 암호학적 해시함수 알고리즘 대회(SHA-3 Cryptographic Hash Algorithm Competition)를 개최했다.

이 대회에서 5개의 팀(BLAKE, Grøstl, JH, Keccak, Skein)이 결선에 진출했고, Keccak이 최종 우승했다. 넥서스는 이 대회에서 최종 우승한 Keccak과 결선에 진출한 Skein을 결합한 ‘Skein-Keccak’을 사용한다.

비트코인 주소 생성기를 이용해 비트코인 주소를 직접 생성해보면, 해당 사이트에서 마우스를 열심히 움직이면, 랜덤 숫자인 개인 키가 만들어진다. 이내 곧 개인 키로부터 공개 키가 만들어진다.

끝으로 그 공개 키를 SHA-256과 RIPEMD-160으로 해싱 한 후 Base-58-Check 인코딩해 비트코인 주소가 생성된다. 화면에 노출되는 것은 개인 키와 일련의 과정을 거쳐 최종적으로 만들어진 비트코인 주소이다. 쉽게 말해 비트코인 주소 생성 순서는 ‘개인 키 → 공개 키 → 해싱 → 인코딩 → 주소’ 순이다.

넥서스는 위 과정에서 SHA-256과 RIPEMD-160 대신에 Skein-Keccak을 사용한다. 즉, SHA-256을 사용하는 비트코인 보다 더 진보된 암호 기법을 사용한다고 볼 수 있다.

넥서스 백서에 따르면 양자컴퓨터를 이용해 넥서스 주소로부터 공개키를 알아내기까지 계산상 1,000억 년이 걸린다고 한다. 넥서스 공식 홈페이지에서는 넥서스를 ‘세계 최초로 양자 저항 알고리즘(quantum-resistant hashing algorithms)을 사용한 블록체인’이라고 명시하고 있다.

한편, 지금까지 작업 증명(Proof of Work)이나 지분 증명(Proof of Stake) 방식의 중앙 집중화에 대한 우려가 제기돼 왔다. 넥서스는 이러한 문제를 해결하기 위해 3D 블록체인(Three Dimensional Blockchain)으로서 서로 다른 3가지 채널을 사용한다. 프라임 채널(Prime Chennel)과 해싱 채널(Hashing Chennel)이라는 2가지의 작업 증명 채널과 홀딩 채널(Proof of Holdings Channel)이라는 1가지의 지분 증명 채널이 바로 그것이다. 

프라임 채널에서는 채굴자가 특정 길이의 고밀도 프라임 클러스터(Dense Prime Clusters)를 찾는 작업 증명을 수행하고, 이것은 CPU로 가능하다. 해싱 채널은 앞서 언급한 Skein-Keccak을 이용해 작업 증명을 수행하고, 이것은 GPU로 가능하다. 홀딩 채널은 지갑에 넥서스(NXS)를 넣고 스테이킹 하는 것이다. 위·변조를 위해서는 독립적으로 확장하는 이 3가지 채널 모두를 제어해야 하므로, 보다 더 탈중앙화 된 형태라고 볼 수 있다.

 

- 이 글은 넥서스 백서를 참고해 작성했습니다.

- 이 글은 정보 제공을 목적으로 하는 단순 참고 자료로서 이에 대해 법적 책임을 지지 않습니다.

- 이 글의 정확성, 유용성 및 완전성을 보증하지 않으며, 진술한 내용을 갱신할 의무를 지지 않습니다.

- 이 글은 권유를 위해 작성된 것이 아니며, 투자 판단 및 발생 가능한 손실에 대한 책임도 투자자에게 있습니다.


※최윤선 프로필

고려대학교 졸업

글로벌경제신문 객원 기자 / 칼럼니스트

CBP(Certified Bitcoin Professional) 자격증 소지

블록체인교육연구소 BERI(Blockchain Education Research Institute)




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