오늘 아침, 오르비에서 dDNA 블록체인 공증기능을 시작한다는 글을 보고, 깊은 감명을 받았습니다. 머신러닝 등 다양한 최신 기법들을 오르비에 적응하며 계속 변화하려고 노력하시는 것이 인상깊었고, 블록체인을 가상화폐나 투자수단으로 바라보는 것이 아닌 기술 그 자체로 바라보는 것에 감동했습니다.

그러나 많은 분들이 해당 기술이 어떤 의미를 가지고 있는지, 어떤 원리로 이루어지는지 모르시는것 같아 제가 아는 선에서 설명해 보려고 합니다. 누군가에게 설명한다는게 익숙하지는 않지만, 최대한 깔끔하게 해보도록 노력하겠습니다!

저는 라크리님의 글에서 중요한 포인트가 세 가지 정도 있다고 생각합니다.

1) 파일의 DNA는 완전히 수학적인 방법으로 계산되며, 누가 계산하든지 간에 동일한 파일의 DNA는 동일한 값입니다.

2) "박제"된 "DNA"는 전세계에 있는 수만 명의 블록체인 "채굴자"들이 경쟁하여 블록체인에 기록을 하며, 일단 기록된 "DNA"는 전세계에 뿔뿔이 흩어져 있는 수천 내지는 수만 개의 장부에 똑같은 형태로 저장됩니다.

3) 일단 이렇게 저장되려는 DNA를 "위조"하기 위해서는 몇 개월 동안 생산되는 채굴기를 독점한다음 스위스 전체가 사용하는 전기보다 더 많은 전기를 동원해야 합니다. 몇 조원 이상의 비용이 들 것입니다.

기술적으로 의미있는 내용이 많이 담겨있네요!

1번 내용은 해시함수 (비문학 지문에서 많이 보셨죠? ㅎㅎ), 2번과 3번 내용은 블록체인의 특성과 연관됩니다. 하나하나씩 살펴보도록 하겠습니다.

2. 해시함수

(사실 이부분은 15년 9월 평가원 지문과, 라크리님의 글에서 더 잘 설명되어 있는 듯 합니다.)

라크리님의 글을 인용하겠습니다.

'예를 들어 오르비에 글을 쓰면서, 여러분이 직접 만든 수학 문제를 이미지 형태로 첨부하고, 그 글의 "DNA"를 "박제"하면

앞으로 여러분은 그 자작 문제를 여러분이 제일 먼저 만들었다는 사실을 전 세계 누구를 상대로든 "수학적으로 증명"할 수 있습니다.'

즉, 글 또는 파일 전체의 해시값을 가지고 어딘가에 등록을 한다면, 내가 이 글을 썼고 수정하지 않았음을 쉽게 증명할 수 있는 것이죠.

위키백과에 따르면 해시함수의 정의는 다음과 같습니다 - "해시 함수(hash function)는 임의의 길이의 데이터를 고정된 길이의 데이터로 매핑하는 함수이다. " (해시함수는 자료의 길이에 상관없이 항상 값을 낼 수 있으니 데이터의 종류나 크기는 상관없습니다!)

dDNA에서 사용된 해시함수의 특성은 충돌저항성, 눈사태 효과라고 생각합니다.

충돌저항성은 해시함수 f(x)에 대해 f(a) = f(b)인 a와 b를 계산할 수 없어야 한다는 특성이고, 눈사태 효과는 1비트만 바뀌어도 해시함수의 결과는 달라야 하고 그 사이에 유사성이 없어야 한다는 특성입니다.

해시함수의 특성은 이미 일상생활 많은 곳에서 사용되고 있습니다. 메시지가 전송 과정에서 변조됐는지 확인하기 위해 사용하는 MAC (Message Authentication Code), 파일시스템에서 베드섹터를 감지하기 위해 쓰이는 CRC 체크섬 등...

특히 dDNA의 사용과 똑같은 맥락에서 사용되고 있는 분야도 있습니다.

수정이 쉽고, 수정을 탐지하기 어렵다는 디지털 자료의 특성상, 디지털 자료는 원본이라는 것을 증명하기 매우 어렵습니다. 피의자의 스마트폰에서 "디지털 포렌식" 과정을 통해 범죄를 모의했다는 증거를 찾았음에도, 피의자가 조작 가능성을 제기한다면 반박하기가 어려워지겠죠?

그래서 디지털 증거수집 (포렌식) 과정에서는 항상 시작하기 전에 무결성을 인증하기 위한 체크섬을 만들어둡니다. 초기의 체크섬과 조사가 끝난 후의 체크섬이 같다는 것을 보인다면 조작하지 않았음을 보일 수 있다는 것이죠.

3. 블록체인

(이 부분은 김승주 교수님 블로그에 잘 설명되어 있습니다! 시간 나시면 읽어보세요)

블록체인은 기본적으로 '탈중앙화'에 기반을 둔 시스템입니다. 블록체인의 창시자는 중앙에 모든 힘이 집중되는 현재의 금융구조에 불만을 가졌고, 근본적으로 중앙 기관이 없는 시스템을 구상했습니다.

하지만 모든 거래를 관리하고 감독하는 중앙 기관이 없다면 어떻게 거래를 증명할까요?

잔고를 기록하고 있는 기관이 없다면 없는 돈을 보낼수 있지 않을까요?

돈을 실제로는 보내지 않았지만, 기록상으로만 보냈다고 믿게 만들 수 있지 않을까요?

이러한 문제를 해소하기 위해, 그는 모든 사람이 거래장부를 나눠가지는 시스템을 고안했습니다. 모든 참여자가 같은 거래기록을 공유하고, 모두가 검증하기에 조작 가능성을 차단할 수 있다는 원리입니다.

그럼에도 불구하고, 시스템 상 오류에 의해서든 (거래기록의 누락 등), 아니면 악의적인 누군가가 조작을 시도했든 모두가 가지고 있는 장부가 일치하지 않게 될 수 있습니다. 그래서 블록체인 시스템은 모든 장부를 비교해서, 과반수 이상이 가진 장부가 옳다고 인증합니다. (51% 법칙)

블록체인이 가진 장점이 여기서 나옵니다.

기본적으로 거래에 참여하는 모든 사람이 같은 정보를 나눠가지기 때문에, 거래 내용을 조작하려면 해당 네트워크를 구성하고 있는 참여자 절반 이상의 장부를 조작해야 합니다. 현실적으로 불가능하겠죠.

이미 외교부는 2018년부터 블록체인의 해당 특성을 이용한 공증 시스템을 구축하고 있습니다.

다만 비공개 네트워크 안에서 공증절차를 거치는 거라 dDNA와는 다르다고 할 수 있겠네요.

살짝 다르지만, steemit 같은 서비스는 아예 자체 코인을 만들어 글을 공유하고 있습니다. 덕분에 스팀잇이 막힌 국가에서도 사용자들이 가지고 있는 노드에 접속해서 글을 볼 수 있다는 특성이 있죠.

4. 그래서 dDNA는 뭐냐?

(사실 이부분은 말하기 좀 부담스럽네요.. 제가 개발에 참여한것도 아니고, 아직 오픈베타 기간이니까.. 틀린 부분 지적해주시면 바로 수정하겠습니다!!!)

지금까지 예시로 들어드린 사용방법들을 합친 것이라고 보시면 될 것 같아요.

"해시함수를 사용한 문서의 무결성 증명 + 블록체인을 이용한 문서의 작성 증명"

어떤 해시함수를 이용하는지는 모르겠습니다. 128-bit 해시인것을 보면 md5 계열인것 같은데.. 숨겨진 처리과정을 거치는 것 같네요. 더 파보고 싶지만 역공학은 불법이니 패스..

실제로 블록체인에 저장된 메시지를 한번 봐 볼까요?