🇰🇷 미스릴은 어떻게 강력한 보안 환경을 용이하게 하는가

[CryptoVeri]

미스릴은 어떻게 강력한 보안 환경을 용이하게 하는가

카르다노를 기반으로 구축된 미스릴(Mithril)은 체인 동기화 및 상태 부트스트래핑의 효율성 향상을 목표로 보안에 우선순위를 두고 있습니다.

2023년 8월 23일
올가 흐리니크

보안은 트랜잭션과 사용자 데이터의 무결성, 기밀성, 신뢰성을 보호하는 모든 암호화 프로토콜에서 가장 중요한 요소입니다.

미스릴은 보안을 우선시하는 동시에 체인 동기화 및 상태 부트스트래핑의 효율성을 향상시키는 것을 목표로 하는 카르다노 기반 프로토콜입니다. 미스릴은 현재 블록체인 상태의 스냅샷을 검색하여 노드 동기화에 필요한 시간을 크게 단축하는 스테이크 기반 임계치 다중 서명(STM) 체계를 도입했습니다. 그렇다면 이 프로토콜은 어떻게 속도와 확장성을 저하시키지 않으면서도 강력한 보안을 유지할 수 있을까요?

이번 글에서는 미스릴이 채택한 보안 환경에 대해 자세히 살펴보고, 복원력을 확보하는 메커니즘에 대해 알아보겠습니다.

미스릴 보안

미스릴은 기술적 프로토콜 특성과 지분 참여를 기반으로 강력한 보안 환경을 지원합니다.

프로토콜

카르다노에서 우로보로스는 보유 지분에 따라 블록 생성자 역할을 할 노드를 무작위로 선택합니다. 특정 메시지나 액션에는 특정 수의 이해관계자가 암호화 서명을 제공해야 합니다.

블록체인 환경에서 확장성을 높이려면 참여자 수에 따라 선형적으로 증가하는 중요한 작업의 복잡성을 해결하는 것이 관건입니다. 참여자 수가 증가하면 서명을 효율적으로 집계하는 과정이 더욱 복잡해집니다. 일반적인 시나리오에서는 이해관계자 대다수를 대표하는 서명을 확보하기 위해 각 이해관계자가 관련 메시지에 개별적으로 서명해야 합니다. 이러한 접근 방식은 실현 가능하지만 확장성과 속도 측면에서 비효율적입니다.

미스릴은 블록체인 시스템에서 보안을 손상시키지 않으면서 지분을 활용하고 효율적인 다중 서명 집계를 보장하도록 설계되었습니다. 미스릴은 스테이크 기반 임계치를 사용하여 수많은 서명을 집계할 때 발생하는 확장성 문제를 해결합니다. 고정된 수의 참여자가 메시지를 검증해야 하는 대신, 미스릴은 전체 스테이크의 일부만 있으면 올바른 서명을 생성할 수 있습니다. 이를 통해 효율적인 집계가 가능하고 성능이 향상됩니다.

미스릴 프로토콜은 비대화 방식으로 작동하므로 서명자들이 서로 직접 소통할 필요가 없습니다. 집계 프로세스는 모든 서명을 하나로 결합하며, 서명 수에 따라 대수적 복잡성을 갖습니다.

프로토콜은 어떻게 보안을 유지하는가?

미스릴은 카르다노의 지분 증명 메커니즘을 활용하며, 이는 다양한 솔루션(예: 서비스형 지갑)에 통합될 수 있습니다. 또한, 미스릴은 전체 거래 내역 검증 프로세스를 줄이거나 가속화하여 이해관계자가 체인의 특정 체크포인트를 검증할 수 있도록 함으로써 빠른 체인 상태 부트스트래핑을 가능하게 합니다. 이는 라이트월렛과 같은 경량 애플리케이션에 유리하며, 예를 들어 효율적인 집계 검증이나 거버넌스 의사결정을 용이하게 할 수 있습니다.

다음 다이어그램은 서명 프로세스를 보여줍니다:

1. 미스릴 서명자는 한 쌍의 키를 생성하고 애그리게이터와 다른 서명자에게 검증 키를 배포합니다.
2. 서명할 때가 되면 각 서명자는 서명할 데이터의 다이제스트를 계산하고 최대 m개의 서명을 생성합니다(여기서 m은 프로토콜의 매개변수입니다). 생성된 서명의 수는 각 서명자의 지분과 검증 가능한 무작위 함수에 따라 달라지며, 따라서 서명과 선택이 하나의 '추첨’으로 결합됩니다.
3. 서명은 애그리게이터로 전송되며, 애그리게이터는 수신된 모든 후보 중에서 k 서명을 선택하며, 여기서 k는 사전 정의된 프로토콜 매개변수이기도 합니다.
4. 서명과 검증 키는 검증 프로세스에 단일 타원 곡선 연산이 필요한 방식으로 머클 트리에 결합됩니다.
5. 그런 다음 애그리게이터는 인증서와 서명된 실제 데이터로 만든 스냅샷을 배포할 수 있습니다.

다음 기능은 미스릴의 보안에 기여합니다:

• 적격성 조건 및 지분 기반 필터링: 미스릴은 지분에 따라 서명자의 적격성을 제어함으로써 서명 프로세스를 관리 가능하고 효율적으로 유지합니다.
• 무작위 선택과 서명 결합: 미스릴은 무작위 선택 프로세스와 서명 메커니즘을 결합합니다. 이 접근 방식은 공정하고 검증 가능한 의사 무작위 프로세스를 통해 선택된 사용자에 의해 서명이 생성되도록 보장합니다.
• 서명 집계 및 검증: 미스릴은 성공적인 다중 서명을 생성하기 위해 모든 서명 세션에서 수집된 최소 k개의 고유한 추첨 인덱스를 필요로 합니다. 이 집계된 서명은 단일 타원 곡선 연산을 사용하여 효율적으로 검증할 수 있으므로 계산 오버헤드를 줄일 수 있습니다.
• 키 등록 및 머클 트리 구성: 미스릴은 계산 비용을 최소화하기 위해 참여자의 검증 키를 머클 트리 구조로 구성합니다. 검증자는 머클 트리 루트만 알고 있으면 되므로 액세스해야 하는 정보가 줄어듭니다. 따라서 대규모 커뮤니티에서도 효율적인 검증 프로세스를 유지할 수 있습니다.

이러한 설계 요소와 기술을 통합함으로써 미스릴은 STM 체계의 보안을 보장하고, 카르다노의 지분 기반 환경을 활용하면서 효율적이고 확장 가능한 암호화 작업을 제공합니다.

스테이크 참여

미스릴의 보안 모델은 인증서 서명을 생성하는 데 이해관계자의 적극적인 참여에 의존합니다. 정직하고 협력적인 이해관계자의 지분 참여율이 높을수록 인증서가 제공하는 보안 수준이 강화됩니다. 즉, 더 많은 이해관계자가 서명 프로세스에 참여할수록 잠재적인 공격에 대해 네트워크의 복원력과 보안이 강화됩니다.

미스릴 프레임워크에서는 공격자가 부정확하거나 잘못된 인증서를 생성할 수 없습니다. 그러나 공격자는 인증서 서명을 기권하거나 거부할 수 있으며, 이는 원활한 기능을 방해하고 인증서가 서명되는 데 걸리는 시간을 늘릴 수 있습니다.

미스릴은 이해관계자의 많은 참여로 강력한 네트워크를 육성함으로써 블록체인의 무결성과 신뢰성을 보장합니다. 이러한 적극적인 참여와 보안에 대한 헌신은 미스릴의 지분 참여 접근 방식의 근간을 형성합니다.

미스릴의 지분 참여 접근 방식

정직한 다수를 확립하기 위한 IOG의 접근 방식은 다음과 같습니다:

• 알려진 스테이크 풀 운영자(SPO)를 메인넷 베타 출시에 참여하도록 초대합니다.
• 미스릴 참여자에 대한 감사 및 행동 모니터링 제공
• 좋은 행동에 대한 인센티브 제공. 예를 들어, 참여자가 정직하게 행동하지 않으면 보상을 받을 수 없습니다.

네트워크 참여자가 되는 방법에 대해 자세히 알아보려면 미스릴 SPO 온보딩 가이드를 참조하세요.

미스릴에 대해 더 자세히 알아보시려면 이 Discord 채널에 가입하고, GitHub 토론에 참여하고, 미스릴 문서에서 자세한 내용을 확인하시기 바랍니다.

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* Source: https://iohk.io/en/blog/posts/2023/08/23/how-mithril-facilitates-strong-security-settings/
* Translation: Ilhun@CryptoVeri enics_sky@naver.com