스카우트 (2023년 10월)

스카우트 아티클 소개: 스카우트 아티클은 주목 받을 만한 분야에 대한 적극적인 리서치와 모니터링을 통해 유망한 초기 단계 블록체인 프로젝트를 발굴하는 것을 목표로 하는 포필러스의 시리즈입니다. 포필러스의 리서처들은 다양한 분야를 지속적으로 모니터링하여 아직 업계에서 다줘지지 않은 새롭고 혁신적인 블록체인 프로젝트를 발굴합니다. 스카우트 아티클에 소개되는 프로젝트는 참신한 아이디어나 내러티브를 보여줄 것으로 기대되는 프로젝트들이며 매달 리서처들의 내부 투표를 통해 선정된 프로젝트이 포함됩니다. 이는 유료 구독자들이 잠재력이 있는 블록체인 프로젝트들을 조기에 접할 수 있는 것을 목표로 합니다.

1. Fhenix - 블록체인과 동형암호를 연결하다

"Fhenix는 블록체인 업계에서 FHE를 가장 야심차게 활용하고자 하는 프로젝트이다. fhEVM과 같은인프라를 활 용하여 기존 블록체인 기술과의 호환성을 보장함과 동시에 여러 인프라를 개발 중에 있다." by xpara

Fhenix는 완전 동형 암호화를 이용한 첫 번째 블록체인이다. ZAMA에서 개발한 fhEVM을 통해 동형암호 연산을 이더리움 가상 머신(EVM) 스마트 계약에서 활용할 수 있게 한다. 동형 암호는 암호화된 데이터에 대한 계산을 수행하여 암호화된 출력을 생성할 수 있게 하며, 이를 복호화하면 평문에 대한 연산 결과와 일치한다. 즉 이를 통해 민감한 데이터를 공개하지 않고 블록체인에서 활용하여 스마트 컨트랙트를 통해 처리를 가능하게 한다.

Fhenix를 더 잘 이해하기 위해서 본 글에서는 완전 동형 암호화(FHE)가 무엇인지, 그리고 이것이 블록체인에 어떤 의미를 가지는지, 그리고 현재 블록체인과 관련된 FHE의 현황에 대해 서술하였다.

1.1 FHE가 블록체인에 갖는 의미

블록체인은 무허가성(permissionless) 디지털 인프라를 구현하기 위해 비트코인에서 시작되었으며 이더리움은 탈중앙화된 애플리케이션 개발을 가능하게 하는 스마트 컨트랙트를 도입하여 기능을 확장했다. 하지만 여전히 개인정보 보호와 확장성(extensibility)에 대한 과제가 존재한다. 여기서 확장성(extensibility)이란 블록체인에 다른 백엔드 등의 인프라를 민감한 데이터를 공개하지 않고 계산하고 활용할 수 있는 것을 의미한다.

현재 블록체인은 permissionless하게 운영된다는 장점도 있지만 개인정보 보호와 보안을 희생한다. 다자간 연산(MPC) 및 영지식 증명(ZK)과 같은 암호화 기술은 이러한 문제를 부분적으로 해결하고 있지만 과정 중에 중요한 키가 노출되는 한계를 갖는다.

완전 동형 암호화(FHE)는 블록체인의 난제를 해결하기 위한 중요한 암호화 접근 방식을 제시한다. 암호화된 데이터에 대한 연산을 허용하는 기술인 FHE는 개인 정보 보호와 확장성을 향상시킬 수 있을 것으로 보인다.

1.1.1 FHE 작동 방식

FHE를 사용하면 암호화된 데이터를 먼저 해독하지 않고도 계산을 수행할 수 있다. 따라서 데이터가 항상 암호화된 상태로 유지되는 '기밀 컴퓨팅'이 가능하며 FHE복호화/재암호화 과정에서 데이터 유출 가능성을 없앤다.

1.1.2 블록체인에서 FHE의 활용 사례

블록체인에 완전동형암호화(FHE)를 사용할 수 있는 몇 가지 활용 사례는 다음과 같다:

• 블록체인 데이터 기밀성 강화: FHE를 사용하면 블록체인에 저장된 데이터를 암호화하여 복호화하지 않고도 데이터를 확인할 수 있다. 이를 통해 개인정보 보호를 유지하면서 암호화된 사용자 신원 데이터를 안전하게 저장하고 검증할 수 있는 탈중앙화된 신원 플랫폼을 구축할 수 있다.

• 오프체인 데이터의 안전한 연산: 환자 건강 기록과 같은 민감한 오프체인 데이터를 암호화된 상태로 계산할 수 있어 의료 데이터를 블록체인에서 활용하면서 개인정보를 보호할 수 있다.

• 크로스체인 상호운용성 간소화: FHE는 여러 블록체인에 걸쳐 개인 키를 저장하는 데 사용할 수 있어 블록체인 연결의 복잡성을 줄여준다. 예를 들어, 체인 B의 개인 키를 체인 A에 암호화하여 저장할 수 있으며, 그 반대의 경우도 마찬가지이다.

• 암호화폐 거버넌스 개선: 현재 암호화폐 거버넌스 제안에 대한 투표는 처음부터 공개되어 있지만, FHE는 암호화된 온체인 투표를 활성화하여 투표 현황에 따른 유권자에게 주는 영향 줄이고 더 많은 개인 참여를 허용할 수 있다.

• 프라이빗 트랜잭션 활성화: FHE는 암호화된 상태에서 트랜잭션을 계산할 수 있도록 허용하여 민감한 금융 정보의 프라이버시와 보안을 보장하는 동시에 블록체인의 투명성을 제공한다. 이를 통해 기밀 암호화폐 거래가 가능하다.

1.1.3 FHE를 블록체인에 도입해야하는 이유

• 블록체인 애플리케이션은 컨트랙트 상태 및 기타 기능을 관리하기 위해 정수 연산을 자주 수행하며, 이는 FHE가 지원하는 계산 유형과 잘 매핑된다.

• FHE는 개별 입력/출력으로 제한되는 영지식 증명과 달리 여러 사용자가 동시에 기여한 암호화된 데이터를 계산하고 분석할 수 있다.

• FHE는 fhEVM과 같은 EVM과 결합하여 블록체인 개발자가 암호화에 대한 전문 지식이 없어도 이더리움과 같은 기존 블록체인 플랫폼에 통합할 수 있다.

• 동형 암호화 체계인 FHE는 여러 도메인에 걸쳐 복잡한 개인 정보 보호 계산에 보편적으로 적용 가능하므로 다양한 블록체인 애플리케이션에 적합하다.

FHE는 프라이버시 및 확장성과 관련된 블록체인의 주요 과제를 해결하는 데 도움이 될 수 있는 주요 기술 발전으로, FHE 기술이 성숙해짐에 따라 더욱 발전할 것이다. 블록체인이 민감한 정보를 활용하지 못 한다는 점과 유저 키를 관리하는데 있어 갖는 보안적인 한계를 해결하는 방법이 될 것이다.

1.2 블록체인에서 FHE의 시장 현황

하지만 FHE 기술 자체와 Fhenix는 아직 초기 단계에 머물러 있다. 불과 1년 전만 해도 이 기술은 수년의 연구를 거쳐야만 활용 가능할 수 있을 것으로 여겨졌다. 그러나 기술 개발이 빠른 속도로 진행되고 있는 것으로 보이며, 향후 3년 내에 간단한 사용 사례가 프로덕션에 등장할 것으로 예상된다.

현재 블록체인 분야에서 FHE를 활용하려는 여러 프로젝트들을 살펴보자.

1.2.1 연구

• FHE.org (웹사이트, 트위터) - 완전동형암호(FHE)를 전문으로 연구하는 연구자들이 모인 연구 기관이다. 여기서 블록체인과 관련된 다양한 발표도 제공된다.

• Zama(웹사이트, 트위터) - 자마는 AI와 블록체인을 위한 완전동형암호(FHE) 구현 분야의 선두주자이다. Zama는 FHE를 적용한 fhEVM 및 기타 다양한 도구를 개발했다.

• Zengo(웹사이트, 트위터, 논문) - 암호화에 대한 광범위한 연구를 수행한 블록체인 지갑 회사이다. 블록체인 생태계 내에서 암호학을 선도하는 연구팀이다.

1.2.2 초기 단계 프로젝트

• Fhenix(웹사이트, 트위터) - 피닉스는 FHE를 활용하고 다른 블록체인과의 간단한 통합을 제공하여 EVM을 위한 암호화된 데이터에 대한 안전한 컴퓨팅을 가능하게 한다.

• Inco Network(웹사이트, 트위터) - 완전 동형 암호화(FHE)를 활용한 fhEVM 기반 레이어-1이다. 여러 dapp들이 올라가고 있으며 fhEVM 사용 사례에 대해 논의하는 텔레그램 채팅이 유용하다.

• Privasea(웹사이트, 트위터)- 보안 조치를 준수하면서도 민감한 데이터를 포함아여 모든 데이터를 활용할 수 있는 데이터 공유 및 컴퓨팅 솔루션을 운영할 수 있도록 서비스 지원을 한다.

• Elusiv(웹사이트, 트위터) - Elusic는 안전한 다자간 컴퓨팅(MPC)과 FHE를 사용하여 분산형 애플리케이션을 위한 개인정보 보호 계층을 구축하고 있다. FHE를 사용하면 암호화된 데이터를 먼저 해독하지 않고도 직접 계산을 수행할 수 있으며 Elusic는 두 단계로 이를 구현한다. 전처리 단계에서 당사자들은 FHE 체계에 따라 개인 입력을 암호화한다. 그리고 계산 단계에서 양 당사자는 FHE의 동형 속성을 사용하여 암호화된 입력에 대한 함수를 실행한다.

• GPU Net(웹사이트, 트위터) - GPU Net은 GPU 가용성 부족과 높은 비용을 해결하는 것을 목표로 하는 분산형 플랫폼이다. 이 플랫폼은 토큰화된 마켓플레이스를 통해 공급자의 유휴 GPU 리소스를 소비자에게 연결하여 이를 수행한다. 이 플랫폼은 FHE를 활용하여 암호화된 데이터에 대한 GPU 연산을 허용하므로 네트워크를 통해 타사 GPU에서 처리가 수행되는 경우에도 완벽한 데이터 개인 정보 보호 및 보안을 보장한다.

1.2.3 해커톤 프로젝트 및 아이디어

• SherLOCKED(링크)- SherLOCKED는 네트워크, SDK, 스마트 컨트랙트 수준에서 데이터 암호화를 통해 블록체인 상에서 프라이버시를 보호하는 트랜잭션을 제공하는 것을 목표로 하는 프레임워크이다.

• 프레임드(웹사이트, 트위터) - Inco Network 플랫폼에 구축된 소셜 게임인 프레임드는 인기 게임인 마피아에서 영감을 얻어 개발되었다. 블록체인에서 프라이버시를 우선시하기 위해 FHE를 활용하여 숨겨진 역할, 비밀 계획, 고발 및 전략적 사고를 가능하게 한다.

• 옵티미즘에 FHE 구현하기 (링크)- 이 제안은 트랜잭션과 L1과의 상호작용에서 프라이버시를 강화하기 위해 OP 프로토콜에서 FHE를 사용하는 방법을 모색하는 것을 목표로 한다.

1.3 More About Fhenix

Fhenix는 현재 초기 단계에 있으며, 블록체인 생태계 내에서 접근성을 향상시키기 위해 Zama의 fhEVM을 활용하는 인프라를 구축하고 있다. 최근에는 멀티코인의 리드로 2023년 9월 26일에 750만 달러의 투자금을 확보했다.

Fhenix는 FHE 관련 블록체인 프로젝트 중 가장 큰 인프라를 구축하여 기밀 연산 레이어 역할을 하는 fhEVM의 기능을 다른 블록체인에서도 쉽게 사용할 수 있는 것을 목표로 한다. 또한 Solidity와 관련 도구에 능숙한 개발자는 Fhenix 블록체인을 쉽게 활용할 수 있으며 FHE 암호화에 대한 지식 없이도 쉽게 개발을 할 수 있게 해준다.

현재 PoS 기반 Fhenix 테스트넷은 핵심 기능을 검증하기 위해 레이어 1 블록체인으로 출시되었다. 그러나 공식 Fhenix 테스트넷은 이더리움 위에 구축된 레이어 2로 출시를 할 예정이다. 이를 통해 피닉스는 고유한 FHE 암호화 연산 기능을 제공하면서 이더리움의 기존 생태계의 이점을 누릴 수 있게 될 것으로 보인다.

Fhenix의 장기적인 비전은 이더리움의 자연스러운 플러그인과 같이 자리매김하여 스마트 컨트랙트에서 암호화된 계산을 지원하는 것이다.

1.4 Future: Four Pillars’ Thoughts

1.4.1 Steve

블록체인 기술이 가진 투명성은 공급자 입장에선 굉장히 많은 장점들을 가지고 있다. 오픈소스 기반이기 때문에 집단 지성이 모여서 재미있고 흥미로운 프로덕트를 만들 수 있기 때문이다. 하지만 유저 입장에서 투명성은 오히려 장점보다는 단점에 가깝다고 보인다. 결국 기존 웹2 서비스를 사용하던 유저들을 블록체인 기반 애플리케이션에 심리스하게 온보딩 시키기 위해서는 웹2 서비스와 유사하지만 더 유용한 경험을 선사해야한다.

많은 사람들이 간과하는 것이, 웹2는 디폴트값이 유저간 프라이버시를 보장해주는 것이었다는 사실이다. 물론, 웹2에서는 플랫폼 기업이 유저들의 개인 정보를 언제든지 가져갈 수 있다는 점에서 문제점은 많았지만, 유저간 프라이버시는 최대한 보호되는 것이 기본값이었다. 그런데 블록체인은 유저간 프라이버시도 보장되지 않기 때문에 사적인 정보를 보호할 수 있는 암호학적 기술은 필수불가결했다.

물론 ZK(Zero-Proof Knowledge)와 같은 기술들이 현재 온 체인 프라이버시를 구축하고 있지만, ZK기술 역시 기술적인 한계점들이 명확하다. 해서 4세대 암호인 동형암호를 사용해 민감한 정보들을 보호하고자 하는 시도를 긍정적으로 볼 수 밖에 없다.

항상 비슷한 스펙과 특징을 가지고 있는 블록체인들이 쏟아져나오는 가운데, Fhenix는 새로운 접근법과 특징을 가지고 있다는 점에서 앞으로의 행보를 주목할만하고, Fhenix가 아니더라도 앞으로 동형암호를 사용하여 유저의 크레덴셜을 보호하고자 하는 시도들을 유심히 지켜볼 필요가 있다.

1.4.2 Jay

타인과의 관계를 형성하고 사회에 참여하기 위해서 어느 정도의 개방성이 필요하지만, 자신의 개인적인 정보가 남용되지 않도록 프라이버시를 보호하는 것도 매우 중요하다. 즉 개방성과 프라이버시는 상호보완적인 관계라 볼 수 있으며, 우리는 그동안 이들간의 균형을 잘 유지해와야하였다.

하지만 신뢰할 수 있는 개방형 시스템인 동시에 네트워크 상의 데이터에 프라이버시를 캡슐화할 수 있는 가능성이 관찰되면서, 블록체인은 위와 같은 딜레마를 상당 부분 해결할 수 있을 것으로 기대된다.

그 유스케이스 시나리오는 매우 다양하겠지만, 개인적으로는 특히 신원을 강화할 수 있다는 측면에서 이러한 접근법이 매우 핏이 잘 맞다고 생각한다. 신원은 다양한 경제적/사회적 상호작용을 가능케하는 개방적인 특징을 가지는 동시에 함부로 남용 혹은 도용되지 않도록 프라이버시 역시 매우 중요하기 때문이다 - 실제로 우리는 최초의 웹이 도입된 이후, 다양한 신원모델들이 웹에 적용되기 시작하면서 폭발적인 상호작용이 일어나고 오늘날의 디지털 혁신사회까지 만들어질 수 있었음을 이미 관찰하였다.

기존에 가장 활발히 실험되고 있는 ZK도 블록체인을 암호학적으로 보완하는 기술로써 매우 훌륭한 방법론이겠지만, FHE는 특히 암호화된 데이터에 대해 직접 계산을 허용한다는 데에 주요한 차이점이 있으므로 애플리케이션 및 분산 컴퓨팅 측면에서 더욱 활용가능성이 높을 수 있다.

이번에 소개된 프로젝트들을 시작으로, FHE를 활용한 수많은 시도가 필연적으로 이루어질 것이라 가히 확신한다.

2. 주목할만한 다른 프로젝트들

2.1 Beam

“Beam은 게이머들과 개발자들을 연결할 수 있는 커뮤니티 기반의 프로덕트를 제공한다. by Moyed

모든 기업은 버티컬을 먹고 싶어한다. 과연 Merit Circle은 온체인 게임 버티컬을 먹을 수 있을까? 처음에는 길드로 시작한 Merit Circle은 최근 'Beam'이라는 게이머와 개발자 모두를 위한 커뮤니티 주도형 블록체인 및 생태계를 론칭하였다. Avalanche의 서브넷으로 구현된 해당 Beam network는 Merit Circle DAO 토큰($MC)를 네이티브 토큰으로 사용한다. 체인 외에도, Merit Circle은 Beam 생태계에 포함되는 주목할만한 프로덕트들을 여러가지 공개하였다.

• Beam Companion은 게이머들이 Beam 생태계 내의 복수의 인게임 계정을 모바일에서 쉽게 관리할 수 있도록 해준다.

• Sphere를 포함한BeamSDK를 사용해서 게임들은 손쉽게 온체인 요소들을 게임에 구현할 수 있다.

• Beam Hub는 게이머들이 Beam 생태계 내의 프로젝트들을 발견하고, 토너먼트에 참가하거나, 게임 관련 컨텐츠를 볼 수 있는 플랫폼 역할을 수행한다.

• BeamOS는 이름처럼, Beam 관련 서비스를 한 곳에 모아서 보여준다.

2.2 Orange Protocol

“오렌지 프로토콜의 휴대 가능하고 총체적인 평판 시스템은 현실 세계와 디지털 세계 사이를 그 어느 때보다 쉽게 이동할 수 있게 하여 우리의 삶을 더욱 즐겁고 편리하게 만들어줄 것이다.” by Jay

“Orange Protocol's portable and holistic reputation system will make it easier than ever to move seamlessly between the real and digital worlds, making our lives more enjoyable and convenient.” by Jay

평판은 대개 신뢰할 수 있는 제3자로부터 특정 활동이나 성과를 달성하였음을 객관적으로 증명하는 정보기록으로써, 우리의 신뢰성과 가치를 결정하고 이에 따라 접근가능한 모든 공간에서 폭넓은 상호작용을 가능케 한다. 그리고 IT 기술이 고도화되고 디지털 공간에서 많은 경제적/사회적 활동이 가능해짐에 따라 온라인 컨텍스트에서도 개인을 식별하고 평판을 스코어링할 수 있는 체계의 필요성이 점점 더 중요해지고 있다.

오렌지 프로토콜은 기존의 디지털 공간, 그리고 온체인 공간의 데이터들을 모두 집계하여 평판 스코어링 체계를 만듦으로써 기존 평판 체계의 경직성을 극복할뿐만 아니라 평판을 통해 더욱 다양하고 새로운 상호작용을 가능케할 수 있도록 그 영향력을 확대한다.

온체인 상의 데이터(e.g., 거래데이터, 자산 정보 및 스마트 컨트랙트)들과 오프체인 상의 데이터 (e.g., 게임, IoT 데이터, 각종 자격증 및 정부발급 신분증, 금융 및 소셜 데이터) 등은 하나의 평판 데이터로 통합될 수 있으며, 이 데이터는 다시 DID & VC와 결합되어 물리적/디지털 공간을 넘나들며 개인의 신원을 강화할 수 있다. 한편, 일반 사용자 뿐만 아니라 dApp 빌더 역시 오렌지 프로토콜을 활용할 수 있는데, 빌더들은 미들웨어를 통해서 평판모델을 구축/공유하여 저마다의 프로그래밍 가능한 평판을 생성하거나 특정 서비스와 연동시킬 수 있다.

오렌지 프로토콜을 통해서 우리는 더욱 다양화된 자격 검증, 자산 관리, 고객 분류, 평판 기반 투표, 신원 기반의 완전한 컨텍스츄얼 경험 등 현실세계와 기존 디지털 공간, 그리고 온체인을 넘나들며 매우 폭넓은 유스케이스들이 만들어질 수 있을 것으로 기대된다.

2.3 Xion

"자이온은 지금까지 사용자가 블록체인에 온보딩하지 않은 이유를 직접적으로 해결하는 것을 목표로 합니다. 자이온을 통해 많은 비암호화폐 사용자들이 블록체인에 온보딩할 수 있기를 바랍니다.” by Steve

“Xion aims to directly address the reasons why users have not been onboarded to the blockchain until now. Through Xion, we hope to onboard many non-crypto natives to the blockchain.”

요즘 블록체인 인프라 딴에서의 유행하는 것이, 어떻게 유저들을 블록체인에 쉽게 온보딩 시킬 수 있을까에 대한 고민이다. 수이가 zkLogin을 통해 기존 웹2 크레덴셜로 웹3에 쉽게 온보딩 시키려고 했던 노력도 이와 비슷하다. 특히나 트랜잭션 수수료의 경우, 각각의 블록체인마다 수수료로 낼 수 있는 자산의 종류가 다를뿐더러 이들의 가격도 끊임없이 변동하기 때문에 유저가 블록체인을 사용하는데에 있어서 큰 장애물로 여겨져왔다. 해서, Xion은 가장 유명한 스테이블 코인중 하나인 USDC를 트랜잭션 수수료로 받음으로써 수수료 지불의 진입장벽을 낮추고, Xion블록체인에서 구현되는 모든 자산들의 가격을 스테이블 코인에 기반해 메길 전망이다.

즉, Xion블록체인은 블록체인과 암호자산(Crypto Assets)에 대해 아무런 배경지식이 없어도 쉽게 사용할 수 있는 것에 포커스를 두었다고 볼 수 있다.

또한 모바일 환경으로도 Xion 블록체인에 쉽게 접근할 수 있는 인프라를 구축하여 보다 더 유저 친화적인 환경을 제공할 계획이다.

이 글의 비주얼을 제공해주신 Kate에게 감사의 말씀을 전합니다.