비트코인은 무엇이 특별한걸까?

비트코인은 전기, 컴퓨터, 네트워크라는 인간이 만들어낸 기술의 산물들로 빚어낸 인류의 걸작입니다.
단순히 처음만들어진 디지털 화폐라는 것이 비트코인을 위대하게 만들었을까요?

이 점은 오해하기 좋은 포인트로 비트코인 이전에도 수많은 디지털 화폐들이 시도되었었고,
그 이후에는 더더욱 많은 디지털 화폐들이 만들어졌습니다.

그 결과 이제는 AI의 도움을 받으면 암호와 코딩을 아무것도 모르는 사람도 하나의 완벽한 블록체인기반 디지털 화폐를 만들어 낼 수 있죠.

그럼에도 불구하고 비트코인은 아직도 전세계에서 유일하게 그 가치를 인정받는 코인이고, 국가단위로도 더 많이 모으려는 움직임이 있을 정도로 확고한 위치를 갖게 되었습니다.

비트코인은 기술적인 특별함 보다는 인간의 본성과 논리 그리고 철학에 기반해서 작동되고 유지되고 있기 때문에 위대하다고 할 수 있습니다.

"다른 코인들과 무엇이 다르길래 비트코인은 계속 특별할까요?"

비트코인에 대해 이제 막 관심을 갖기 시작한 분들이라면 단 5문단으로 이루어진 위 글들이 당최 무슨 말인지 알 수 없는 외계어들일 것 입니다.

디지털 화폐, 블록체인, 양자컴퓨터는 그렇다치고 왜 논리와 철학까지 끌고 들어와서 비트코인을 포장하려는 건지 이해가 안될 따름일 겁니다.

그만큼 비트코인을 이해하는 것은 단지 투자자의 시선으로만 보거나 블록체인 기술자의 시선에서만 본다면 절대 이해할 수 없는 기술적 산물이자 사회적 현상으로 문, 이과를 망라한 이해가 필요합니다.

오늘 다룰 이야기는 그 중에서도 기술에 관련된 이야기입니다.
비트코인은 기술로서 탄생한 존재이니 취약점을 공격할 수 있는 기술의 등장은 비트코인에게 치명적일 수 있습니다.

오늘부터 3회에 걸쳐서 비트코인은 왜 안전한지 그리고 "과연 양자컴퓨터에 의해 없어져버릴 과도기의 화폐가 될지"에 대해서 누구나 이해하기 쉽도록 이야기를 나눠보는 시간을 갖겠습니다.

비트코인은 안전하다면서 왜 자꾸 해킹당할까?

혹자들은 이렇게 말할 것 같습니다.

비트코인 그거 맨날 해킹되던데?
FTX도 그랬고, 루나도 그랬고, 북한 라자루스도 비트코인 맨날 해킹하던데?

비트코인에 관심없는 외부의 시선에서 보면,

비트코인 = 코인 = 도박

삼위일체이기 때문에 비트코인과 다른 코인들과 구분하려 하지도 않을 뿐더러 비트코인이나 다른 코인들이 해킹당하는 사건들의 내막을 알려고 하지도 않는다는 특징이 있습니다.

이 차이점들을 모두 설명하고 가기에는 너무 방대하기 때문에 비트코인이 왜 안전한지?에 대한 보안적인 특징을 이해하면 위 사건들이 전부 비트코인의 보안성과는 전혀 관련없다는 것도 자연스레 이해가 되실겁니다.

여러분들이 그 무엇도 뚫을 수 없는 세상에서 가장 튼튼한 금속으로 금고를 만든다고 생각해봅시다.
이 금고는 너무나도 거대하고 튼튼해서 절대로 파손되지 않아야합니다.

이 가상의 금고를 우리는 '비트코인'이라고 이름 붙여보고, 이 금고가 가져야 하는 특징들을 하나씩 설정해나아가봅시다.

비트코인, 완벽한 금고에 존재하는 두개의 취약점은?

첫번째 취약점은 바로 '자물쇠'입니다.

금고는 당연히 금고안에 물건이나 귀중품을 넣고 빼야하기 때문에 자물쇠가 존재해야하고,
이 자물쇠는 완벽한 이 금고 시스템의 유일한 취약점이 되고맙니다.

누군가가 이 자물쇠 번호를 알게 되면 금고의 탄탄함은 모래성과 같이 의미가 없어져 버리겠죠?
이 자물쇠의 튼튼함이 곧 이 금고의 보안성으로 이어지는 것은 당연합니다.

두번째 취약점은 '서명'입니다.

금고는 나 혼자 사용할 것이 아니기 때문에 내 물건이라고 서명한 후에 밀봉해서 금고안에 보관하게 될 겁니다. 그런데 누군가가 금고에 넣기 직전 내 귀중한 물건의 서명을 다른 사람의 서명으로 바꿔치기 한다면 어떻게 될까요?

금고지기는 물건의 서명만 보고 주인에게 돌려주게 되므로 서명이 바꿔치기된 물건은 절대 나에게 돌려주지 않을겁니다. 금고가 아무리 튼튼한들 서명이 바꿔치기 되면 금고는 아무런 의미가 없어집니다.

그렇다면 이 금고는 자물쇠와 서명 이 두가지만 완벽하게 보호한다면 그 어느것도 뚫을 수 없는 완벽한 금고가 되겠죠?

비트코인의 두가지 안전체계는?

첫번째, "채굴" : 금고의 자물쇠를 강화시키는 역할

위에서 알아본 완벽한 금고처럼 비트코인도 두가지의 보안체계로 보호됩니다.

그 중에 비트코인은 물리적인 자물쇠를 갖고 있지않기 때문에 풀기 어려운 암호가 자물쇠의 역할을 대신합니다. 이 암호 자물쇠를 해시함수라고 부릅니다. 이 해시함수의 해시값을 찾아내는 과정을 채굴이라고 합니다.
(*해시함수를 자물쇠로, 해시값을 비밀번호라고 생각하면 편하다. 결국 자물쇠도 열쇠가 있어야 한다)

첫번째(제네시스) 금고(블록) 암호 찾기.

예를 들어 자물쇠의 비밀번호가 "0~1만"의 숫자 중 9092라고 해봅시다. 이 암호를 찾아내는 일은 크게 어렵지 않을 겁니다. 그런데 초창기에는 컴퓨터의 성능이 느려서 9092를 찾아내는데 10분이 걸렸다고 해봅시다.

자물쇠의 암호키를 알아낸 사람은 이제부터 금고에 들어가서 망나니 짓을 해도 됩니다. 금고 안에들어가 있는 각종 서명들을 마음대로 바꿀 수 있습니다.

그런데 아뿔싸. 이 금고는 첫번째 금고라서 아무런 내용이 없는 금고였네요?
별 소득없이 빈금고를 확인한것에 불과해서 마음이 조금 허전했지만 암호키를 모르면 사용하지 못할 자물쇠를 열어주었기 때문에 그 보상으로 50개의 토큰을 주길래 일단 받아두었습니다.

첫 금고를 열어재낀 기념으로 50개 토큰 소유권 증서에 서명하고 간단한 방명록을 작성하고 금고지기에게 전해주었습니다.  그리고는 금고지기들이 현재 금고 상태를 기록하고 금고문을 닫습니다.

자, 다시 자물쇠는 초기화되었고 첫번째 금고는 영원히 봉쇄된채 그 다음 금고가 생성되었고 이 금고에 사용될 암호를 다시 찾아야합니다.

💡 여기서 알 수 있는 것은 '채굴'이란?
자물쇠의 비밀번호를 찾는 것 그리고 비밀번호를 찾으면 보상을 받는 다는 것.

두번째 블록 암호 찾기.

이번에는 우연찮게 암호키가 131이어서 2분만에 암호키를 찾아버렸습니다.

그리고는 욕심이 나서 첫번째 금고에 내가 보관했던 금반지의 개수를 4개라고 기록을 바꾸고 싶어졌습니다.

내가 찾은 131의 암호키는 첫번째 금고의 암호키였던 9092에서 특별한 숫자를 곱해서 만들어진 숫자이지만 나는 첫번째 금고의 암호키도 알고 있기 때문에 첫번째 금고로 들어가서 내 금반지의 개수를 4개라고 고쳐서 나오려고 했습니다.

그런데 금고지기들은 이미 이전 금고의 내용이 금반지 1개라는 것을 기록하고 있었습니다.
따라서 내가 적어낸 금반지 4개의 기록은 '정보 불일치'로 거부당합니다.

이 금고지기 역할을 하는 존재들이 바로 노드(Node)들입니다. 노드들은 채굴자는 아니지만 블록(새 금고)가 만들어질때의 정보들이나 이전 정보들이 유효한지 검증하는 역할을 합니다.

따라서 나는 암호키를 2번이나 연속으로 풀어냈지만 또 다른 기록 검증자들의 기록까지 비교하는 통에 내 정보를 조작할 수가 없었습니다.

그리고는 세번째 금고(블럭)가 생성되는데 이전 블록이 2분만에 찾아졌으니 비트코인의 평균 블록 생성시간인 10분을 훨씬 앞당기게 되었으므로 이번 블록의 암호키의 자리수가 "0~십만" 으로 변경되면서 훨씬 암호키를 찾아내기 힘들어집니다.

이를 "채굴난이도" 라고 하며 실제로 비트코인은 평균 10분마다 블록이 생성될 수 있도록 채굴난이도를 올려가면서 계속 더 높은 컴퓨팅파워가 필요하도록 유도합니다.

즉, 아무리 기술이 발전되더라도 계속 암호키의 자리수를 올리면 암호키를 찾기는 어려워집니다.

금고 이야기를 끝내고 실제작동하고 있는 현재 비트코인의 채굴난이도는 113T(Tera=10¹²)로 최초 비트코인 채굴 난이도 1에 비해 113조배 난이도가 어려워진것이죠.

이렇게 비트코인은 실시간으로 스스로 채굴난이도를 조절하면서 금고를 뚫을 수 있는 유일한 취약점인 자물쇠의 보안을 강화시키는 역할을 하게됩니다.

또한 처음으로 암호키를 찾아낸 채굴자에게는 블록을 사용하게 만들고 비트코인 보안성이 얼마나 뛰어난지 증명을 해준 보상으로 비트코인을 보상으로 줍니다.

초기의 비트코인 채굴자들은 채굴된 이 비트코인으로 무엇을 할 수 있을런지는 모르겠지만, 일단 내가 시간과 약간의 비용을 들여서 채굴된 비트코인이기도 하니까 보관하거나 이런저런 이벤트에 뿌려보기도 하고 피자도 사먹는 행동들로 비트코인의 역사를 만들어간 사람들이 되었습니다.

어쨌든 당시의 비트코인의 가격이 싼 이유는 채굴하는데 별다른 비용이 들어가지 않았고, 사람들도 대체 이걸로 뭘 할 수 있을지 서로 잘 몰랐던것이 이유였습니다.

💡 여기서 알 수 있는 것은 채굴은 채굴난이도가 계속 변화하며, 이 채굴난이도는 새로운 블록이 평균 10분마다 생성될 수 있도록 조절되는 암호의 자릿수 개념이라는 것.

비트코인은 결국 양자컴퓨터로 해킹당할까?

비트코인의 자물쇠 역할을 하는 암호키를 찾는 채굴은 단순히 채굴난이도(암호키의 자릿수)를 지속적으로 상승시켜 난이도를 높일 수 있습니다.

양자 컴퓨터는 연산속도도 빠르지만 양자 알고리즘 중 그로버 알고리즘(Grover Algorithm)으로 1000억번 해시를 돌려야할 것을 양자컴퓨터는 100만번만 돌려도 거의 비슷한 확률로 정답을 찾을 수 있는 압도적인 효율성에 있습니다.

그럼에도 채굴난이도는 똑같이 매 10분당 채굴될 수 있도록 채굴난이도가 조정되므로 양자컴퓨터의 성능과는 관계없이 비트코인 자물쇠의 성능을 유지 시킬 수가 있습니다.

따라서 양자컴퓨터가 당장 상용화된들 비트코인의 단단한 특징 그 자체로 자물쇠 역할을 하는 해시함수 암호체계를 무너트릴 수는 없는 것이죠.

그런데 비트코인의 취약점 중 나머지 한개인 "서명"은 이야기가 조금 다릅니다.

💡 오늘이야기를 정리해보자면,
비트코인은 자물쇠(채굴)와 금고지기(노드)의 이중보안체계이며, 이 금고의 자물쇠는 양자컴퓨터 시대에도 무너지지 않는다.
다만, 이 금고의 정보의 주인에 대한 정보인 "개인키(서명)" 은 전혀 다른 이야기라는 것.

다음 시간에는 양자컴퓨터가 등장하면 맞닥드리게 될 진짜 취약점
"개인키(서명)" 문제에 대해서 이야기를 나눠보도록 하겠습니다.

📩 무료 구독만 해도 매주 월요일, ‘주간 비트코인 뉴스레터’ 를 통해 자산시장과 비트코인 흐름을 쉽고 재미있게 받아보실 수 있습니다.
👉 더 깊은 전략과 비트코인 이야기들이 궁금하시다면 무제한으로 컨텐츠를 즐길 수 있는 [유료 구독] 을 추천드립니다.

• "나머지? 소개글" 먼저 읽어보기
• "비트코인 이야기" 정주행 하기
• "나머지? 포트폴리오" 살펴보기
• 텔레그램 빠른 소식 "비트코인 나머지? 공지방" 참석하기