David Chaum은 메시지, 결제, 자격을 확인하면서도 한 사람의 삶을 모두 연결한 기록이 자동으로 만들어지지 않도록 하는 방법을 제안한 암호학자입니다. 그의 기여는 일상적인 바람에서 이해할 수 있습니다. 물건값은 치르되, 다른 구매 내역까지 모두 공개하고 싶지는 않다는 것입니다.
민감한 정보를 받는 기자를 떠올려 보세요. 암호화는 내용을 감추지만 관찰자는 누가 누구와 소통하는지 여전히 볼 수 있습니다. Chaum의 1981년 제안은 바로 이 차이를 다룹니다. 메시지는 mix라는 컴퓨터를 통과합니다. 이 컴퓨터는 바깥쪽 암호화 층을 제거하고 순서를 바꿔 내보냅니다. 수신자는 이후 안쪽 암호화 내용을 풉니다. 목적은 글을 숨기는 것뿐 아니라 특정 발신자와 특정 수신자를 연결하기 어렵게 만드는 데 있습니다. [1]
중간 컴퓨터에 메시지가 하나 들어와 즉시 나간다면 경로를 쉽게 추측할 수 있습니다. 그래서 1981년 설계는 같은 크기의 항목을 묶어서 처리합니다. Mix는 반복 입력도 거부해야 합니다. 그렇지 않으면 공격자가 같은 항목을 여러 번 보내고 출력에서 대응하는 반복 무늬를 찾을 수 있기 때문입니다. 순서와 외형을 바꾸는 일은 정해진 절차의 일부입니다. 경로에 컴퓨터를 하나 더 넣는 것만으로 같은 보호를 얻지는 못합니다. [1]
Chaum은 1981년에 여러 mix를 연결하는 구조도 설명했습니다. 메시지에는 여러 암호화 층이 있고 각 노드가 이를 차례로 제거합니다. 제안된 모델에서는 침해되지 않은 mix 하나만으로도 전체 연결망의 입력과 출력 사이 대응을 숨길 수 있습니다. 다만 이 결론은 암호화와 프로토콜의 올바른 실행이라는 전제에 달려 있습니다. 모든 실제 네트워크에서 익명성을 보장한다는 뜻은 아닙니다. 예를 들어 기자의 휴대전화가 해킹되었다면 전송이 정상이어도 문제는 남습니다. [1]
결제에서도 비슷한 질문이 나옵니다. 발행자가 모든 구매를 인출과 연결하지 못하게 하면서 돈을 검증할 수 있을까요? Chaum은 1985년 글에서 메시지의 가려진 형태에 서명하는 Blind Signatures를 설명합니다. 사용자가 디지털 지폐를 준비해 수학적으로 가리면 은행은 그 형태에 서명하고 계좌에서 해당 금액을 차감합니다. 사용자가 가림을 제거해도 원래 지폐에 대한 서명은 유효합니다. 지폐를 검증할 수 있지만, 서명만으로 은행이 나중에 제출된 지폐의 원래 인출을 알아낼 수는 없습니다. [2]
디지털 파일은 복사할 수 있습니다. 피터가 지폐로 가게에 지불한 뒤 같은 지폐를 다시 내밀어도 두 사본의 서명은 모두 유효해 보입니다. 그래서 1985년에 설명된 온라인 방식에서는 은행이 이미 받은 지폐 번호 목록을 보관하고 재사용을 거부합니다. 받는 사람에게는 서명 검증 외에 이 확인도 필요합니다. 서명은 누가 발행했는지를 알려 주고, 재사용 확인은 이미 상환되었는지를 가립니다. 서로 다른 문제입니다. [2]
이 결제 모델에는 발행자가 남습니다. 은행은 지폐에 서명하고 상환해야 합니다. 추적 방지 자체가 은행의 의무 이행을 보장하지는 않습니다. Bitcoin은 문제의 다른 부분을 다룹니다. 중앙 지폐 발행자 없이 네트워크가 공동 규칙과 계산 작업의 증명인 Proof of Work에 따라 BTC 이전 이력을 검증합니다. 따라서 블라인드 서명이 붙은 토큰이 자동으로 BTC가 되는 것은 아닙니다. 결제의 사생활 보호와 누구의 약속 이행에 의존하는지는 따로 살펴야 합니다. [3] [2]
Chaum의 1985년 글은 결제를 넘어섭니다. 조직들이 한 사람의 모든 기록을 쉽게 연결하지 못하도록 서로 다른 가명으로 자격이나 속성을 증명하는 방법도 다룹니다. 회원 할인을 생각해 보세요. 가게는 할인 자격을 확인해야 하지만 이전 방문 기록을 모두 알아야 하는 것은 아닙니다. 이런 증명서를 credential이라고 합니다. 이 설계는 확인 절차나 서비스 규칙을 없애지 않습니다. 필요한 사실의 증명과 해당 거래에 불필요한 정보를 분리하려는 것입니다. [2]
강력한 수학적 절차도 주변 운영 방식 때문에 약해질 수 있습니다. Chaum은 1985년에 즉각적이고 반대 방향인 잔액 변화가 계좌들을 연결할 수 있다고 지적했습니다. 서명 자체는 연결을 밝히지 않더라도 그렇습니다. 앞의 예에서 피터는 배송을 위해 자기 이름을 제공할 수도 있습니다. 따라서 시간, 계좌, 상점에 알려 준 정보도 서명과 함께 분석해야 합니다. 서비스에 정말 필요한 정보는 무엇이며, 단지 그렇게 설계되어 수집되는 것은 무엇일까요? 이 질문 역시 Chaum의 기여입니다. [2]
더 정확히 이해하려면 이 항목과 함께 다음도 읽어 보세요 Nick Szabo, Ralph Merkle, Blind Signature, Chaumian eCash. 다음 항목에서도 이 글을 참조합니다 DigiCash, Chaumian eCash, The Crypto Anarchist Manifesto, Blind Signature.