거래 1건 온체인 기록 96바이트, 후양자 블록체인 설계 제안

단일 입력 거래의 온체인 기록을 해시 3개, 96바이트로 제한하는 후양자 블록체인 설계가 제안됐다. 거래 증명의 부담을 네트워크 전체가 아니라 거래 당사자의 지갑으로 옮기는 구조다.

논문은 9월 25일 공개됐다. 드라고스 일리에(Dragos I. Ilie)와 임페리얼 칼리지 런던(Imperial College London) 연구진은 논문 'Compact Shielded CSV: Post-Quantum, Private, Lightweight Client-Side Validation Blockchain'에서 '컴팩트 실드 CSV' 구조를 제시했다. 이 구조는 서명과 대형 암호학적 증명을 체인 밖에서 주고받고, 온체인에는 널리파이어·디그리퍼·거래 커밋먼트 해시만 남긴다.

후양자 암호로 전환하면 서명과 영지식 증명의 크기가 커져 네트워크 혼잡과 높은 수수료, 상태 비대화가 따른다고 비트코인닷컴 뉴스는 20일 공개한 인터뷰 소개 글에서 설명했다. 컴팩트 실드 CSV는 이 문제를 풀려는 설계다.

세 값의 역할은 각각 다르다. 널리파이어는 같은 코인의 중복 지출을 추적하는 값이고, 거래 커밋먼트는 거래 내용을 가리키는 값이다. 디그리퍼는 소유자의 비밀키와 거래에 연결된 해시로, 연구진은 이를 통해 정당한 지출과 거래를 방해하려는 충돌 거래를 구별하도록 설계했다고 밝혔다. 단일 입력은 32바이트 해시 3개로 96바이트이고, 입력이 N개이면 온체인 기록은 2N+1개 해시다.

이 구조에서 지갑은 자신이 보유한 코인의 오프체인 증명과 체인 데이터를 직접 확인한다. 전체 노드는 거래 증명 전체를 저장하지 않는다. 논문은 이를 기존 블록체인에 얹는 업그레이드가 아니라, 자체 합의 규칙을 갖춘 클라이언트 측 검증(CSV) 블록체인으로 설명한다.

일리에는 인터뷰에서 휴대전화에서도 STARK 영지식 증명을 100밀리초 이내에 검증할 수 있다고 말했다. 증명 생성 성능도 회로가 개선되면서 빨라질 것으로 기대했다. 다만 논문은 실제 모바일 기기의 측정 결과나 기존 체인과 비교한 수수료·처리량 벤치마크를 제시하지 않는다. '수수료가 낮아진다'는 주장은 검증된 네트워크 성과가 아니라 연구진의 전망이다.

비용이 사라지는 것도 아니다. 논문은 노드가 과거 널리파이어 기록을 가리키는 색인을 계속 유지해야 하며, 이 색인은 지출 내역에 따라 선형으로 증가하고 가지치기할 수 없다고 적었다. 거래 상대에게 오프체인 증명을 전달해야 하는 문제도 남는다. 연구진은 수신자가 증명을 받지 못했다고 주장할 수 있는 '전달 증명' 문제에 만족스러운 해결책이 없다고 밝혔다.

논문은 Lean 4로 형식화한 모델 안에서 이중 지출 방지와 코인의 지출 가능성 등을 증명했다고 설명한다. 이 모델은 영지식 증명 구현, 프라이버시와 증명의 간결성을 다루지 않으며 해시 충돌이 없다고 가정한다. 합의 계층에서 거래가 실제로 포함되는 시점도 모델 범위 밖이다. 형식 증명은 명시된 모델의 성질을 보여줄 뿐, 완성된 구현의 안전성이나 수수료 수준을 입증하지는 않는다.

96바이트는 단일 입력 거래의 온체인 해시 기록만 가리킨다. 오프체인 증명 전달, 노드의 누적 색인, 지갑 복구와 실제 합의 운영까지 포함한 전체 비용은 논문에 제시되지 않았다.