소닉, 더 간결한 아키텍처로 양자 컴퓨팅에 대비한 블록체인 구축

주요 내용

• 소닉은 Boneh–Lynn–Shacham 집계 방식을 피하기 위해 지분 증명(PoS)을 재설계함으로써 양자 보안 업그레이드를 용이하게 합니다.
• 쇼어(Shor)의 알고리즘 위험으로 인해 타원곡선 디지털 서명 알고리즘(ECDSA)에서 해시 기반 방식로의 전환이 가속화되고 있습니다.
• 소닉 합의 시스템의 유향 비순환 그래프(DAG) 모델은 업그레이드 비용을 절감하여 양자 보안 시대 이후의 채택을 촉진할 수 있습니다.

양자 위협, 블록체인 보안에 새로운 접근 방식 촉발

양자 컴퓨팅의 장기적 위협에 대한 우려가 커짐에 따라, 블록체인 개발자들은 네트워크 보안의 기초를 재고하기 시작했습니다. 지분 증명(PoS) 프로토콜인 소닉(Sonic)은 양자 컴퓨팅 시대에 더 쉽게 적응하도록 설계된 몇 안 되는 시스템 중 하나로 자리매김하고 있습니다.

현대 블록체인은 거래 보안 및 네트워크 참여자 인증을 위해 타원곡선 암호학에 크게 의존하고 있습니다. 이러한 방식은 타원곡선 디지털 서명 알고리즘(ECDSA) 및 Ed25519와 같이 널리 사용되는 서명 방식을 뒷받침합니다. 현재로서는 효과적이지만, 양자 컴퓨터가 충분한 규모에 도달하면 취약해질 수 있습니다.

쇼어의 알고리즘을 실행할 수 있는 기계는 이러한 암호화 가정을 무너뜨려, 공격자가 공개 데이터로부터 개인 키를 도출하고 거래를 위조할 수 있게 할 수 있습니다. 반면, 해시 기반 함수는 대체로 저항력이 강해 차세대 보안 모델의 핵심이 되고 있습니다. 소닉의 최고 연구 책임자(CRO)인 베른하르트 숄츠(Bernhard Scholz)는 "충분히 강력한 양자 컴퓨터가 내일 등장하든 50년 후에 등장하든, 업계는 대비해야 합니다"라고 말했습니다.

문제는 암호화 기본 요소를 대체하는 것뿐만 아니라, 이를 기존 합의 시스템에 어떻게 통합하느냐에 있습니다. 많은 주요 지분 증명(PoS) 네트워크는 검증자 투표를 단일 증명으로 압축하기 위해 Boneh–Lynn–Shacham(BLS)이나 임계값 서명과 같은 서명 집계 기법에 의존합니다. 이러한 방법은 효율성을 높여주지만, 양자 컴퓨팅이 훼손할 수 있는 암호화 가정에 의존하고 있습니다.

이를 대체하는 것은 간단하지 않다. 격자 기반 및 해시 기반 서명을 포함한 양자 내성 대안들은 일반적으로 크기가 더 크고 계산 집약적이다. 또한 효율적인 집계 방법이 부족하여 대역폭과 검증 비용이 크게 증가할 수 있다.

이 점에서 Sonic의 설계는 차별화됩니다. SonicCS로 알려진 이 합의 프로토콜은 집계된 서명에 의존하지 않습니다. 대신, 각 이벤트가 개별 서명을 포함하고 이전 이벤트에 대한 해시 참조를 결합한 유향 비순환 그래프(DAG) 구조를 사용합니다. 그 결과, 더 적은 수의 암호화 구성 요소에 의존하는 시스템이 탄생했습니다. 양자 저항성 표준으로 전환할 경우, 기본 합의 논리를 변경하지 않고도 서명 방식을 교체할 수 있습니다.

소닉의 접근 방식은 아직 수년은 더 남았을지 모르는 위험에 대비하는 블록체인 개발의 광범위한 추세를 반영합니다. 실질적인 양자 공격은 여전히 이론적 단계에 머물러 있지만, 대규모 운영 중인 네트워크를 개조하는 데 드는 비용은 막대할 수 있습니다.

이 회사는 표준 기구의 활동과 이더리움(Ethereum)과 같은 주요 생태계와 연계된 연구 노력을 포함하여, 양자 이후 암호학 분야의 발전 상황을 지속적으로 모니터링할 것이라고 밝혔다. 현재로서는 이 논쟁이 주로 학문적인 수준에 머물러 있다. 그러나 디지털 자산이 금융 시스템에 더욱 깊이 뿌리내림에 따라, 그 기반 인프라의 복원력에 대한 면밀한 검토가 이루어지고 있다. 이러한 맥락에서, 큰 혼란 없이 적응할 수 있는 능력은 보안 그 자체만큼이나 중요할 수 있다.