4년 만에 실시되는 비트코인의 대형 업데이트 'Taproot'란?

2021년 11월 중순에 비트코인은 4년 만의 대형 업데이트가 실시될 전망입니다. 2017년의 업데이트에서는 당시 발생했던 확장성 문제에 대처하기 위해 Segwit가 구현되어 블록당 트랜잭션 용량이 높아졌는데, 이번에도 새로운 기술을 도입함으로써 확장성 문제해결과 보안향상을 도모합니다.

가상화폐의 업데이트란?

일반적으로 업데이트란 운영 중에 발생한 문제나 문제점을 수정하는 기능 개선, 런칭 시에는 없었던 기능을 추가하기 위해 이루어집니다.

· 확장성 문제를 해결하는 기능 추가 및 변경
· 컨센서스 알고리즘의 변경
· 플랫폼 업데이트와 관련된 가상화폐의 변경
· 이미 있는 기능의 확장
· 기타

업데이트 사례

◆ '이더리움 2.0'
2021년 4월에 실시된 이더리움 2.0이라고 불리는 대형 업데이트의 목적은 컨센서스 알고리즘 변경에 있습니다. 이 업데이트에 의해 컨센서스 알고리즘은 PoW(프루프 오브 워크)에서 PoS(프루프 오브 스테이크)로 변경되어 요즘 문제시되는 마이닝으로 인한 전력소비량이 99.95% 삭감될 전망입니다. 이더리움의 업데이트는 여러 단계로 나뉘어 실시될 예정입니다.

◆ 2017년에 실시된 'Segwit(세그윗)'
2017년에 비트코인은 대규모 업데이트를 실시했습니다. 당시 직면하고 있던 트랜잭션의 증가에 대응하기 위해 블록당 트랜잭션 용량을 늘릴 필요가 있었습니다. 그에 따라 채용된 기술이 Segwit입니다.

Segwit는 Segregated Witness의 약자로 트랜잭션에 포함된 데이터 크기가 큰 서명데이터를 블록의 새 영역에 저장하는 기술입니다. 이 업데이트로 약 2배의 트랜잭션 수를 하나의 블록에 넣을 수 있게 되었습니다.

Segwit 도입 시에는 비트코인 커뮤니티 내에서 큰 혼란이 일어나 커뮤니티가 분열되었습니다. 그 때 하드포크하여 탄생한 것이 비트코인 캐시입니다.

◆ 2021년 11월 중순에 예정된 'Taproot'
이번 비트코인의 업그레이드에서는 'Speedy Trial'이라는 방법이 채용되었습니다. 약 3개월간의 실장 테스트 기간을 마련해 8월까지 90% 이상의 마이너가 Taproot에 대한 지지를 표명하면 업데이트가 실시될 예정입니다.

이 방식을 취함으로써 안전성을 희생하지 않고 단기간에 실장실험을 할 수 있습니다. Speedy Trial은 5월 1일부터 시작되었으며 이미 지지율은 90%를 넘었기 때문에 11월 중순에는 업데이트가 실시될 전망입니다.

Taproot를 구성하는 두 가지 기술

◆ 슈노아 서명
슈노아 서명은 일반적으로 블록에 저장하는 서명(시그니처) 부분을 블록의 외부영역에 잘라서 기록합니다. 이렇게 하면 블록 내부에 기록하는 데이터용량을 줄일 수 있고 서명과 트랜잭션을 분리하여 기록하므로 익명성이 향상됩니다.

또 슈노아 서명은 비트코인을 송금하기 위해서 복수의 서명이 필요한 '멀티시그'에도 접근하고 있습니다. 멀티시그에 의한 송금데이터는 보안이 높은 한편 블록에서 차지하는 비율이 큰 점이 과제였습니다. 슈노아 서명에서는 멀티시그를 1개의 서명에 집약할 수 있게 되어 1개에 집약된 서명이 1인분의 서명과 같은 용량이 되는 방식으로 블록사이즈를 절약합니다. 또 서명이 결합되면 누가 서명에 참여했는지 해독하기가 어려워져 프라이버시가 향상됩니다.

◆ MAST(Merklized Abstract Syntax Tree)
MAST는 비트코인과 같이 복잡한 조건분기가 있는 트랜잭션 데이터를 효율적으로 기술하여 불필요한 정보를 블록에 쓰지 않고 은닉성을 향상시키는 기술입니다.

비트코인을 송금할 때는 단순히 'A씨로부터 B씨에게 1BTC를 송금한다'라는 거래뿐만 아니라 'A씨가 B씨에게 보낸 1BTC를 B씨가 1개월 받지 않는 경우에는 C 씨와 D씨가 0.5BTC씩 받는다' 등의 복잡한 거래조건을 설정할 수 있습니다. 이 조건이 복잡해질수록 트랜잭션 데이터의 크기가 커집니다. 그 결과 블록사이즈를 압박하게 되어 거래정체나 거래수수료 상승 등 확장성 문제를 일으키게 됩니다.

MAST를 사용하면 조건분기 스크립트를 마클 트리 구조에 할당하고 실행하지 않는 조건을 해시로 유지하여 트랜잭션 크기를 줄일 수 있습니다. MAST는 조건과 관련된 인물에게만 내용이 공개되는 구조이므로 실행되지 않은 조건은 열람할 수 없어 프라이버시 보호로도 연결됩니다.

마무리

비트코인의 개발은 인터넷상의 개발자 커뮤니티 안에서 토론이 이루어지고 의사결정이 이루어지는데, 비트코인에는 책임자가 당초부터 존재하지 않습니다. 커뮤니티의 합의제로 컨센서스를 얻고 나서 일이 진행되기 때문에 유동적이고 시간이 걸리는 특징이 있습니다. 그러나 이러한 문제에 대해서도 'Speedy Trial'로 대응이 진행되는 등 비트코인의 개발은 이전보다 유연성이나 기동성이 향상돠고 있습니다.

참조 번역
· Wikipedia
· 4年ぶりに実施されるビットコインの大型アップデート「Taproot」とは？
https://hedge.guide/feature/what-is-taproot-bc202106.html#spnavi