비트코인 진화의 다음 단계… ‘슈노르 서명’은 무엇인가?

최근 비트코인의 오픈소스 개발 플랫폼 깃허브(Github)에 흥미로운 BIP(비트코인 개선 제안서, Bitcoin Improvement Proposal)가 제안되었다. 슈노르 서명(Schnorr Signature)이라고 불리는 기술을 비트코인 거래 검증 방식에 적용하는 것이다.

지난 8일, 비트코인 코어 개발자로 활동해온 피터 바일라(Pieter Wuille)가 BIP 형태로 공식 제안한 슈노르 서명은 세그윗(SegWit) 이후 비트코인의 최대 혁신으로 불리고 있다. 오랜 기간동안 비트코인 개발자 사이에서 논의되어왔던 슈노르 서명은 비트코인의 확장성, 프라이버시, 그리고 상호 호환성 기능을 개선할 것으로 보인다.

확장성
기존의 비트코인 거래 서명 방식 Image: Sam Wouters / Medium
슈노르 서명 기반의 비트코인 거래 방식 Image: Sam Wouters / Medium

슈노르 서명은 비트코인 거래의 필수 요소 중 하나인 ‘서명’ 데이터가 블록체인에서 차지하는 크기를 줄일 것으로 기대되고 있다. 데이터의 크기가 줄게 되면, 자연스럽게 더 많은 거래가 블록에 포함될 수 있으며 수수료 또한 낮아진다.

기존에 이용되었던 거래 검증방식에서는 다수의 송금인(Sender)이 한 수신인에게 비트코인을 보내는 경우, 모든 송금인의 서명(Signature)가 비트코인 블록에 포함해야 했다. 반면, 슈노르 서명 기반의 거래에서는 다수의 송금인의 서명은 하나의 서명으로 결합되어 검증이 가능해진다.

어떻게 보면 그리 큰 변화는 아니지만, 이런 작은 변화 하나 하나가 비트코인 블록에 기록되는 데이터의 효율성을 높이게 된다. 슈노르 서명은 비트코인 블록체인의 효율성을 약 25% 증가시킬 것으로 추산된다. 데이터의 효율성이 높아지는 만큼, 더 많은 거래가 블록에 포함될 수 있으며 비트코인 확장성 문제 해결에도 기여를 할 것으로 보인다.

프라이버시

비트코인 개발자 그레그 맥스웰(Greg Maxwell)이 개발했던 코인조인(CoinJoin)은 다수의 월렛에서 입금된 비트코인을 한 곳에 모아서 다수의 출금을 일으키며 거래 프라이버시를 유지할 수 있게 했다. 그 외에 블록체인 인포(Blockchain.info)의 쉐어드코인(SharedCoin), 셔플퍼프(ShufflePuff) 등 비슷한 아이디어는 많았다.

하지만 이런 형식의 서비스는 이미 존재하는 플랫폼을 변형해 만들었던 도구였던 만큼, 편의성과 효율성 측면에서 단점이 존재했다.

반면, 슈노르 서명이 BIP를 통해 공식적으로 비트코인 프로토콜에 반영될 경우, 유저들은 간편하게 프라이버시를 지킬 수 있을 것으로 기대된다. 또한 다수의 전송 수수료를 지불해야하는 기존의 프라이버시 거래 시스템 대비 수수료 또한 저렴할 것으로 보인다.

멀티시그 확장성

슈노르 서명이 불러오는 가장 큰 혁신 중 하나는 멀티시그(MultiSig) 거래 확장성이다.

보통 비트코인 거래는 한 사람의 프라이빗 키(Private key)로 실행된다. 하지만 멀티시그
거래는 다수 인원의 프라이빗 키가 있어야 거래가 체결된다. 멀티시그 거래는 거래소 또는 기업 계정 등 보안적인 사유로 과반수의 인원이 거래를 승인하는 절차를 만들기 위해 이용된다.

하지만 지금 시스템에서의 멀티시그 거래 효율성은 매우 낮다. 거래를 승인하는 모든 인원의 서명 데이터가 전송기록에 포함되어야 하기 때문에 전송 데이터(TX)가 차지하는 용량이 커지기 때문이다.

하지만 슈노르 서명이 도입된다면 멀티시그 거래는 1개의 서명 데이터로 대체될 수 있다. 슈노르 서명 기반의 멀티시그 거래는 기존 멀티시그 거래와 동일한 안전성을 가지면서도, 블록에서 차지하는 데이터 크기는 획기적으로 줄어든다.

최대 15명이 검증에 참여할 수 있었던 기존의 멀티시그 거래가 최대 6만명 이상으로 확장되는 것이다.

멀티시그 거래 참여자가 늘어날 수 있다면 비트코인을 다른 블록체인에 연동하는 ‘페깅(Pegging)’ 가능성 또한 높아진다.

블록체인간 상호 호환성(Interoperability)이 중요해지는 시대였지만, 멀티시그 월렛의 한계 때문에 비트코인 호환성은 문제로 남았었다. 하지만 슈노르 서명이 적용되면 수백명의 타 블록체인의 검증인(BP, Validator, Witness 등)이 비트코인 멀티시그 검증에 참여하여 ‘비트코인 보증 암호화폐’를 다른 블록체인에서도 구현할 수 있게한다.

현재 슈노르 서명은 BIP 제안서 형태로 발행된 상태이며, 이를 도입하기에는 더 많은 시간이 소요될 것으로 보인다. 수많은 테스팅과 개선점을 찾으며 완성될 것으로 보이는 슈노르 서명은 비트코인 네트워크의 포크(Fork)를 통해 도입될 것으로 예상된다.