[Blockchain] 탭 루트(Tap Root)란? 슈노르 서명?

비트코인은 2009년 출시된 이후로 다양한 개선 방안이 나오고 있습니다. 비트코인의 가장 큰 문제점은 제한된 확장성에 있습니다. 7TPS 성능으로 실제 서비스에 적용되기에는 무리가 있습니다. VISA 카드가 24000TPS를 보인다는 점에서 경쟁이 안됩니다.

비트코인의 확장성을 개선하기 위해 세그윗, 슈노르 서명, 탭 루트(Tap Root)등 다양한 기술적 업그레이드가 제안되고 실제 블록체인에 적용되고 있습니다.

탭 루트(Tap Root)란 프라이버시, 확장성, 보안성을 강화하기 위한 비트코인 스크립트 작동 방식에 변화를 가하는 것입니다. 복잡한 트랜잭션과 관련된 요소를 개선하고, 보안성을 강화할 수 있습니다. 

 

 

기존의 비트코인 블록체인에서는 누구나 다중 서명을 포함해 트랜잭션 이동 과정을 지켜볼 수 있었습니다. 누구나 트랜잭션을 열람할 수 있다는 건 보안에 취약해진다는 말입니다. 탭 루트 업그레이드가 진행되면서 특정 트랜잭션에 여러가지 기능이 포함되는 경우에도 탭루트로 인해 하나의 트랜잭션 처럼 보이게 되면서 받는 주소, 보내는 주소만 확인가능해집니다. 

 

 

슈노르 서명이란?

 

탭 루트를 구현하기 위해서는 슈노르 서명 기술이 필요합니다. 슈노르 서명은 독일의 수학자 클라우스 슈노르(Claus Schnorr)의 이름을 딴 기술로 암호학적 서명 체계로 구성됩니다. 기존 비트코인의 서명 체계는 타원 곡선 디지털 서명 알고리즘(ECDSA, Elliptic Curve Digital Signature Algorithm) 방식을 사용합니다. 당시만 하더라도 이미 널리 사용되고 있었고, 검증된 오픈 소스였기 때문입니다.

타원 곡선 디지털 서명 알고리즘(공개키와 비밀키로 구성된다.)

 

타원 곡선 디지털 서명 알고리즘을 사용할 경우 가장 큰 문제는 각 트랜잭션에 디지털 서명이 들어가면서 트랜잭션 사이즈가 커지고, 특정 블록에 담을 수 있는 트랜잭션의 양이 줄어든다는 것이었습니다. 이를 개선하기 위해 디지털 서명 부분만 따로 떼어 별도의 공간에 저장하는 방식인 세그윗이 제안되었습니다.

 

 

또한 슈노르 서명 방식이 제안됩니다. 슈노르 디지털 서명 체계(SDSS)를 적용하면서 복잡한 비트코인 트랜잭션내에 여러개의 키를 포함할 수 있게 되었고, 고유한 서명을 생성할 수 있게 됩니다. 트랜잭션에 참여한 다수의 참여자가 서명한 값이 슈노르 서명으로 고유한 서명 통합(Signature Aggregation) 됩니다.

 

 

탭 루트 적용하면 뭐가 좋아지나요?

 

슈노르 서명과 함께 탭 루트를 적용하면 먼저 보안성을 강화할 수 있습니다. 여러명이 참여한 트랜잭션의 내용을 모두가 열람할 수 있기 때문에 발생할 수 있었던 보안 문제를 단일 서명으로 대체하면서 보안성을 개선합니다. 

또한 블록체인 내 전송/저장 등 처리해야 할 데이터의 절대량이 감소하게 됩니다. 이로써 블록당 더 많은 트랜잭션을 처리할 수 있게 되고, 트랜잭션 수수료는 내려가게 됩니다. 

 

 

탭 루트를 적용하면 서명을 변경할 수 없게 됩니다. 비트코인의 경우 서명 가변성(Signature Malleability)라고 해서 트랜잭션이 승인되기 전 까지 서명이 변경될 수 있는 보안 위협이 존재했습니다. 승인 전에 서명을 변경하면서 트랜잭션이 발생하지 않은 것 처럼 조작할 수 있게 됩니다. 이 문제는 이중 지불 문제로 이어지고 분산화된 원장의 무결성이 무너지게 되는 결과를 초래합니다. 

• 프라이버시 강화
• TPS 개선
• 이중 지불 문제 개선

 

 

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