Zcash는 비트코인과 매우 유사한 구조를 가지고 있지만, '프라이버시'라는 핵심 가치를 구현하며 독자적인 길을 걷고 있는 암호화폐이다. 오늘은 Zcash가 비트코인과 어떻게 다르고, 그 차이를 만드는 핵심 기술인 '영지식 증명(Zero-Knowledge Proof, ZKP)'에 대해 알아보자.
Zcash란 무엇인가?
Zcash는 분산형 익명 결제 시스템 'Zerocash'를 구현한 암호화폐이다. Zcash는 기존 비트코인에서 사용되는 투명한 결제 방식과 영지식 증명 기술인 zk-SNARKs가 보장하는 실드 결제 방식을 연결하고 있다. Zcash의 목표는 채굴 중앙화 문제를 해결하기 위해 메모리 하드 작업 증명 알고리즘인 'Equihash'를 사용하는 것이었다.
비트코인과 마찬가지로 Zcash는 총 발행량이 2,100만 개로 제한되어 있으며, 채굴을 통해 코인이 생성된다.
Zcash의 핵심 기술: 영지식 증명(ZKP)
Zcash는 익명 거래를 위해 '영지식 증명(ZKP)' 기술을 사용한다. 영지식 증명이란, 어떤 사실이 참이라는 것을 증명할 때, 그 사실 자체는 전혀 드러내지 않고도 증명이 가능한 암호학적 기법이다.
Zcash는 영지식 증명의 한 종류인 zk-SNARKs를 활용하여 다음과 같은 방식으로 작동한다.
실드 주소(z-address): Zcash에는 두 가지 종류의 주소가 있다.
- 투명 주소(t-address): 비트코인과 같이 거래 내역이 공개되는 주소이다.
- 실드 주소(z-address): 영지식 증명이 적용되어 거래 내역이 암호화되는 주소이다. 사용자는 실드 주소를 통해 자신의 나이나 국적 같은 정보를 공개하지 않고도 "나는 성인이다" 또는 "나는 특정 국가의 국민이다"와 같은 사실을 증명할 수 있다.
노트(Notes)와 영지식 증명: Zcash의 코인은 '노트(note)' 형태로 존재한다. 각 노트에는
note commitment와nullifier가 암호학적으로 연결된다.note commitment는 거래가 생성될 때 공개되며,nullifier는 거래가 소비될 때 공개된다.nullifier는spending key를 통해 계산되며,note commitment와nullifier사이의 연결은spending key없이는 식별할 수 없다.이중 지불 방지: Zcash는 이중 지불을 막기 위해 '널리파이어(nullifier)'라는 고유한 값을 사용한다. 거래가 소비되면 해당 노트의 널리파이어가 블록체인에 기록되어, 이 널리파이어가 다시 사용될 수 없도록 막는다.
Zcash의 발전: 네트워크 업그레이드
Zcash는 지속적인 네트워크 업그레이드를 통해 기술을 발전시켜 왔다.
- Sprout: 초기 프로토콜로, 'BCTV14'라는 증명 시스템을 사용했다.
- Sapling: 'Groth16' 증명 시스템과 'BLS12-381' 페어링을 도입하여 증명 생성 속도와 효율성을 크게 개선했다.
- Orchard (NU5): 최신 업그레이드로 'Halo 2'라는 새로운 증명 시스템을 사용한다. 이는 증명의 크기를 줄이고 검증 속도를 높여 확장성을 더욱 향상했다.
이러한 기술적 진보는 Zcash가 프라이버시를 보호하면서도 빠르고 효율적인 거래를 지원할 수 있는 기반이 된다.
비트코인 vs. Zcash: 한눈에 비교하기
| 특징 | 비트코인 (Bitcoin) | Zcash (ZEC) |
|---|---|---|
| 프라이버시 | 완전 공개 (모든 거래 내역 공개) | 선택적 비공개 (익명 거래 가능) |
| 핵심 기술 | SHA-256d, UTXO 모델 | 영지식 증명(ZKP) |
| 주소 유형 | 한 가지 (t-address) | 두 가지 (t-address, z-address) |
| 채굴 알고리즘 | SHA-256d | Equihash |
| 총 발행량 | 2,100만 개 | 2,100만 개 |
결론
Zcash는 비트코인의 안정적인 기반 위에 '영지식 증명'이라는 강력한 암호화 기술을 더해 개인 정보 보호라는 중요한 과제를 해결하고 있다. 투명한 블록체인 환경에서 프라이버시를 지키고자 하는 사용자에게 Zcash는 매력적인 대안이 될 수 있다.
참고 자료:
- Zcash Protocol Specification 문서
- 블로그 글, "Zcash에 대하여"
- ChainCatcher, "제로 지식 증명 기술 응용: 블록체인 발전사에서의 세 번째 기술 혁신"
- Halborn, "zk-SNARKs vs. zk-STARKS: Comparing the Main ZKPs in Blockchain"
- Plisio 블로그, "zk-SNARK: 암호화폐에서 사용되는 방법"
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