1. 영지식증명

0️⃣ 영지식증명 (Zero-knowledge proof)
거래 상대방에게 어떠한 정보도 제공하지 않은 채, 자신이 해당 정보를 가지고 있다는 사실을 증명하는 것

1-1. 영지식증명 (Zero Knowledge Proof)

영지식증명이 블록체인에 적용된 것은 2013년 존스홉킨스 대학교 연구진들이 실행한 제로코인이 처음이었다. 이후 영지식증명은 개인정보보호를 중요하시하는 프라이버시 코인에 주로 활용되고 있다.

거래 제공자가 공개하는 것 외의 정보는 제공받는 사람이 알 수 없도록 분산화 기술로 설계되어 있다. 따라서 모든 거래의 프라이버시를 보호할 수 있다. 거래 내역 자체는 누구에게나 공개된 블록체인에 게시되지만, 거래 상대자의 신원과 거래 금액은 암호화되기 때문에 보안이 유지된다. 영지식증명은 거래 금액을 드러내지 않는 프라이버시 보호 기능과 당사지들이 서로의 신원을 확인하지 않고도 암호를 교환할 수 있게 해주는 기능인 거래의 익명화가 가능하게 한다.

1-2. 영지식증명의 조건

• 완전성 (Completeness)
  어떤 조건이 참이라면 신뢰할 수 있는 검증자는 신뢰할 수 있는 증명자에 의해 이 사실을 납득할 수 있어야 한다.

• 건전성 (Soundness)
  어떤 조건이 거짓이면 신뢰할 수 없는 증명자는 거짓말을 통해 검증자에게 조건이 참임을 절대 납득시킬 수 없다. 수차례 반복시 언젠가는 검증에 실패하는 경우가 생긴다.

• 영지식성 (Zero-knowledge)
  어떤 조건이 참일 때, 검증자는 이 조건이 참이라는 사실 이외의 다른 정보를 알 수 없다.

1-3. 영지식증명 과정

동굴의 비유 (The Ali Baba Cave)

영지식증명은 누군가 상대방에게 어떤 상태가 참이라는 것을 증명할 때 그 문장의 참/거짓 여부를 제외한 어떤 것도 노출되지 않도록 하는 절차이다. 정보를 공개하지 않고 정보의 '유효성'을 증명할 수 있는 방법이다. 영지식증명에는 어떤 상태의 유효성(참/거짓)을 증명하고자 하는 Prover와 이를 검증하고자 하는 Verifier가 참여한다.

• Prover (증명자)
  자신이 가지고 있는 정보가 무엇인지 공개하지 않고, Verifier에게 '정보를 알고 있다'는 것을 증명하고자 하는 참여자

• Verifier (검증자)
  Prover가 해당 정보를 가지고 있음을 검증하고 싶은 참여자

• Secret
  Prover가 가지고 있음을 증명하고 싶은 정보이며, 모두에게 숨기고자 하는 정보

• Challenges
  Verifier가 Prover가 Secret을 가지고 있는지 확인하기 위해 문제를 내는 과정

• Statement is true
  Verifier가 Prover가 Secret을 가지고 있음을 검증한 상태

찰리는 증명자이고, 스미스는 검증자이다. 둥근 고리 형태의 동굴에는 A와 B라는 길이 있으며 그 사이에는 도어락이 설치된 비밀문이 있다. 찰리는 스미스에게 비밀문의 암호를 알고 있다고 말했다. 하지만 찰리는 스미스를 포함한 다른 누구에게도 그 암호를 밝히고 싶지 않다. 이에 대해 스미스는 믿을 수 없다며 찰리에게 암호를 알고 있음을 증명하라고 한다. 즉, 검증자는 증명자에게 직접적으로 설치된 도어락의 비밀번호를 물어보지 않고 증명자가 비밀번호를 알고 있다는 명제가 참인지 확인하려 한다.

• 증명자가 먼저 동굴에 들어간 다음, 도어락 근처로 이동한 후 검증자를 동굴 안으로 부른다.
• 검증자는 A와 B의 갈림길에 서서 증명자에게 특정 길로 나오라고 지시한다.
• 증명자는 검증자가 지시한 길로 나온다.

이 과정을 통해 증명자는 검증자에게 자신이 알고 있는 비밀번호를 알려주지 않고도 자신이 비밀번호를 알고 있음을 증명할 수 있다. 하지만 이 과정을 한 번만 보았을 때는 증명자가 비밀번호를 정말로 알고 있어서 검증자가 지시한 길로 나왔는지 확신하기 어렵다. 왜냐하면 증명자가 우연히 올바른 길로 나왔을 수도 있기 때문이다. 하지만 위 과정을 일정 횟수 이상 반복하여도 항상 증명자가 검증자의 지시대로 행동했다면 증명자는 검증자에게 자신이 비밀번호를 알고 있다는 사실을 납득시킬 수 있다. 예를 들어 위와 같이 20번만 반복해도, 증명자가 비밀번호를 모르면서도 검증자의 지시를 모두 따를 수 있는 확률은 100만분의 1 이하가 된다. 만약 이 과정을 40회 반복하게 되면, 우연히 비밀번호를 맞출 확률은 1조분의 1 이하가 된다.

2. 프라이버시 코인

🔐 프라이버시 코인 (Privacy Coin, 익명성 코인)
개인 정보 보호를 중요시하는 익명성 기반의 암호화폐를 통칭한다. 익명성을 보장하는 어둠의 코인이라는 뜻에서 다크코인(Dark Coin)이라고 불리기도 한다.

프라이버시 코인이란 암호화폐 트랜잭션에 관한 정보를 주지 않는 코인이다. 대표적인 프라이버시 코인으로 대시, 모네로, 지캐시, 코모도 등이 있다. 이러한 익명성은 원래 목표인 프라이버시 보호보다 각종 범죄에 악용되는 경우가 더 많다. 돈세탁이 쉬워 많은 다크코인이 무기 길매나 성매매 같은 온갖 불법 거래 수단으로 악용되고 있다. 특히 다크웹에서 가장 많이 사용되는 가상자산은 모네로이다. 대한민국 N번방 사건에서도 모네로 코인이 사용되었다.

2019년 FATF(국제자금세탁방지기구)가 37개 회원국에 보낸 권고안에는 '가상자산 거래소는 송금인과 수취인의 신원 정보를 수집/보유해야 한다', '가상자산이 자금 세탁 및 불법 거래에 사용되어선 안된다'는 내용이 담겨 있다. 일부 다크코인은 FATF의 권고안을 준수하는데 문제가 없음을 발표하기도 했다.

대한민국 정부는 2020년 11월 발표한 특금법 개정안 시행령에 '가장자산 거래소의 다크코인 유통을 금지한다'고 명시했다. 업비트나 빗썸 등 국내 주요 거래소들은 다크코인들의 상장폐지 수순을 밟았다. 해외에서도 다수의 거래소들이 프라이버시 코인의 상장 폐지를 선택했다.

📌 Reference
https://hyun-jeong.medium.com/h-3c3d45861ced
https://www.bloter.net/newsView/blt202101250001