제로코인 (Zerocoin Protocol)

제로코인(Zerocoin 프로토콜)은 비트코인 프로토콜에 코인 믹싱 기능을 기본으로 내장해 트랜잭션의 출처와 사용처 사이의 연결을 끊고 프라이버시를 제공하려는 목적으로 2013년에 제안된 암호화 프로토콜입니다. 비트코인에는 채택되지 않았고 Zcoin과 PivX에 구현되었으나, 2019년 프로토콜 결함이 알려진 뒤 두 프로젝트 모두 이 기능을 중단했습니다.

작동 방식

제로코인은 영지식 증명을 이용해 “어떤 코인을 썼는지”를 밝히지 않고 “정당한 코인을 하나 가지고 있다”는 사실만 증명하게 합니다. 과정은 두 단계로 나뉩니다.

• 발행(mint): 사용자는 일반 코인을 소각하고, 비밀 일련번호를 담은 암호학적 약정값(commitment)을 블록체인에 올립니다. 모든 약정값은 하나의 누산기(accumulator)에 모입니다.
• 사용(spend): 코인을 쓸 때 사용자는 일련번호를 공개하고, 그 일련번호에 해당하는 약정값이 누산기 안에 있다는 영지식 증명을 함께 제출합니다. 네트워크는 어느 약정값인지 알지 못한 채 증명을 검증하고, 공개된 일련번호를 기록해 같은 코인이 두 번 쓰이는 것을 막습니다.

그 결과 발행 트랜잭션과 사용 트랜잭션을 서로 연결할 수 없게 되어, 새로 받은 코인에는 이전 트랜잭션 내역이 이어지지 않습니다. 여러 사람의 편지를 모아 섞은 뒤 발신자를 밝히지 않고 전달하는 서비스처럼, 자금이 어디에서 왔는지 추적하기 어려워집니다.

비트코인에 채택되지 않은 이유와 그 이후

제로코인은 비트코인 코드에 직접 “코인 믹싱”을 도입해 익명성을 높이려 했지만, 이를 위해서는 비트코인 프로토콜을 변경해야 했고 증명의 크기와 검증 비용도 일반 트랜잭션보다 훨씬 컸습니다. 이런 호환성과 효율성 문제로 비트코인 도입은 무산되었습니다. 대신 Zcoin과 PivX 같은 프라이버시 코인이 제로코인 방식의 익명성 기능을 도입했지만, 2019년 프로토콜 결함이 알려진 뒤 이 기능을 중단하거나 비활성화했습니다.

장점

• 향상된 프라이버시: 트랜잭션 내역을 난독화하여 자금의 출처와 목적지를 추적하기 어렵게 만드는 것을 목표로 합니다.
• 대체성: 코인 사이의 이력 연결을 끊어 암호화폐의 모든 단위를 서로 구별할 수 없게 만들고, 특정 코인의 블랙리스트 지정을 방지하려고 합니다.

단점

• 비트코인과 호환되지 않음: 비트코인용으로 처음 제안되었지만, 기존 비트코인 네트워크에서는 프로토콜 변경 없이 쓸 수 없습니다.
• 복잡성과 비용: 프로토콜의 암호화 기술은 구현하기 복잡하고, 증명 생성과 검증에 상당한 컴퓨팅 자원이 필요합니다.
• 구현 결함의 위험: 2019년 사례처럼 암호화 설계나 구현의 결함이 발견되면 기능 전체를 중단해야 할 수 있습니다.