비트코인 서명 집계안 3건 병합…특정 거래 수수료 27.3% 절감 추정

비트코인(BTC) 개선 제안 3건이 저장소에 병합됐다. 입력 100개·출력 1개인 거래를 가정한 계산에서 완전 집계 방식은 수수료 산정에 쓰이는 가상 크기를 27.3% 줄인다.

비트코인 개선 제안(BIP) 저장소에는 11월 2일 BIP458, 3일 BIP459, 4일 BIP460이 차례로 병합됐다. BIP458은 서명 반집계, BIP459는 완전 집계 방식을 정의하고, BIP460은 두 방식을 거래에 적용하는 설계를 담았다.

세 문서는 11일 현재 모두 초안 상태다. 저장소 병합은 비트코인 네트워크의 규칙이 바뀌었거나 해당 방식이 활성화됐다는 뜻은 아니다.

비트코인 거래에는 이전에 받은 자금을 사용하는 입력과 새로 보내는 출력을 담는다. 여러 소액 잔액을 한 거래로 모으거나 여러 사람이 거래에 참여하면 입력이 늘 수 있다. 이번 제안은 입력에 붙는 서명 데이터를 줄이는 방식이다.

◇ 서명 크기와 수수료 절감률은 다르다

BIP458의 반집계 방식은 각 참여자가 따로 만든 서명을 나중에 묶는다. 서명 10개를 합치면 데이터 크기는 640바이트에서 352바이트로 줄어든다. 이 방식에는 참여자 간 공동 서명 절차가 필요하지 않다.

BIP459의 완전 집계 방식은 여러 서명자가 두 차례 상호작용해 서명 수와 관계없이 64바이트 결과를 만든다. 반집계보다 데이터를 더 줄일 수 있지만, 서명자 간 조율이 필요하다.

거래 수수료는 서명 데이터 크기만으로 결정되지 않는다. BIP141의 계산 방식은 거래 전체의 무게를 4로 나눈 뒤 올림한 가상 크기(vB)를 수수료 산정에 사용한다. 거래 공간과 수수료의 관계는 비트코인 거래 건수와 평균 수수료를 다룬 본지 보도에서도 설명했다.

BIP460의 입력 형식과 BIP141의 산식을 적용한 계산에서 입력 10개·출력 10개인 공동 결제 거래는 기본 1016vB에서 반집계 944vB, 완전 집계 872vB로 줄어든다. 수수료율이 같다고 가정하면 각각 7.1%, 14.2% 감소한 크기다. 실제 네트워크에서 측정한 절감률은 아니다.

입력 100개를 출력 1개로 모으는 거래에서는 기본 5804vB가 반집계 5012vB, 완전 집계 4220vB로 줄어든다. 완전 집계의 27.3% 절감 계산은 이 거래 구성에 해당한다. 모든 입력이 하나의 집계 그룹에 참여하고 기본 서명 설정을 사용하며, 추가 증인 데이터와 부속 데이터가 없고 출력 스크립트가 34바이트라는 조건을 뒀다.

◇ 새 출력 형식과 지갑 지원이 필요하다

BIP460은 새 증인 데이터 버전인 v2의 탭루트 키 경로 지출에 집계를 적용하도록 제안한다. 기존 탭루트 출력에는 집계를 소급 적용할 수 없다.

스크립트 경로 지출은 집계 대상에서 빠진다. 새 형식으로 비트코인을 만들거나 지출하려면 이를 지원하는 지갑이 필요하다.

새 출력 형식과 집계 기능을 함께 도입하면 지갑과 수탁사의 지원 부담이 커질 수 있다는 우려가 공개 개발자 토론에서 나왔다. BIP460은 입력마다 집계 여부를 선택하도록 설계했으며, 집계하지 않는 입력은 기존 BIP341 방식의 서명을 사용한다. 제안자는 별도 답변에서 새 출력 형식 지원과 집계 기능 구현을 같은 시점에 진행하지 않아도 된다고 설명했다.

완전 집계는 서명자 간 조율과 비밀 임시값 관리가 필요하다. BIP459는 임시값을 잘못 재사용하면 개인키가 노출될 수 있다고 경고한다. 반집계는 따로 생성한 서명을 나중에 묶을 수 있어 공동 서명 절차가 필요하지 않다.

BIP460은 실제 적용에 소프트포크가 필요하다고 명시했다. 활성화 방식과 매개변수는 정하지 않았으며, 다른 제안도 v2를 목표로 해 버전 조정이 필요할 수 있다고 밝혔다.