‘머클 트리(Merkle Tree)’ 준비금 증명이란 무엇인가요? [2024년]

암호화폐 산업계는 2022년 말 힘든 한 해를 보냈습니다. 암호화폐 거래소 FTX를 비롯해 헤지펀드 기업 쓰리애로우 캐피털(Three Arrows Capital)과 대출기업 셀시우스(Celsius) 등이 연달아 파산하면서 많은 투자자들이 암호화폐 업계를 떠났습니다. 그럼에도 불구하고, 중앙화 거래소는 보유량 증명을 통해 암호화폐 생태계에서 이용자 신뢰를 회복할 수 있는 기회가 있습니다.

준비금 증명은 중앙화 거래소와 디지털 자산 플랫폼의 투명성을 촉진합니다. 온체인 전문가들은 이를 통해 커스터디 서비스에서 거래 상대방으로부터 발생할 수 있는 위험을 확인할 수 있다고 생각합니다. 가령, 은행이 지급 능력을 증명하기 위해 연례 보고서를 의무적으로 작성한다면, 중앙화 거래소는 준비금으로 지급 능력을 증명할 수 있습니다.

머클 트리(Merkle tree)란 무엇인가요?

준비금 증명이 어떻게 작동하는지 이해하려면 먼저 머클 트리(Merkle tree)를 이해해야 합니다. 머클 트리는 컴퓨터 과학에서 사용되는 데이터 구조입니다. 머클 트리를 사용하면 대규모 데이터 세트에서 빠르고 안전하게 콘텐츠를 검증할 수 있을 뿐만 아니라, 데이터의 일관성을 보장할 수 있습니다.

머클 트리(해시 트리 또는 이진 해시 트리라고도 함)는 해시로 구성됩니다. 이러한 해시를 ‘리프 노드(leaf nodes)’라고 말합니다. 나중에 모두 이해할 수 있으니 걱정하지 마세요! 해시 트리는 리프 노드를 서로 연결하고 쌍을 이루어 상위 노드 또는 해시를 생성합니다.

이 과정은 트리의 최상위에 단일 노드가 있을 때까지 계속되며 이 노드를 머클 루트라고 합니다. 다시 말해,

데이터(A, B, C, D)가 있습니다.
데이터는 해시 H(A), H(B), H(C), H(D)입니다.
다음으로, 해시는 H(A,B), H(C,D) 쌍입니다.
마지막으로, 데이터는 머클 루트 H(A,B,C,D)로 요약됩니다.

머클 트리의 데이터(예시에서는 A,B,C,D)는 트랜잭션과 계정, 암호화폐 잔액, 심지어 상위 노드 자체일 수도 있습니다. 리프 노드(예: 트랜잭션) 4개로 트리를 구축할 수 있으며, 이 방법으로 모든 크기의 트리를 구축할 수 있습니다.

비트코인은 단일 블록에 수백 개에서 천 개가 넘는 트랜잭션이 있습니다. 모든 블록은 동일한 방식으로 머클화를 수행하며, 32바이트의 데이터 하나가 머클 루트를 생성합니다. 머클 루트는 모든 트랜잭션은 32바이트로 요약됩니다.

트랜잭션의 진위 여부를 확인하려면 사용자는 해시(트랜잭션 ID/리프 노드)만 확인하면 됩니다. 트랜잭션이 변경된다면, 그 결과는 해시는 물론 상위 노드와 머클 루트에도 반영됩니다. 따라서 머클 트리는 위변조가 불가능하며 데이터의 진위 여부를 검증하는 데 유용합니다.

준비금 증명이란 무엇인가요?

대부분의 중앙집중식 암호화폐 거래소는 원장과 대차 대조표를 비공개로 유지하는데, 이는 암호화폐의 정신에 반하는 운영입니다. 준비금 증명은 자금 수탁 기업이 암호화폐를 보관하고, 그 보유량을 공개하는 것입니다. 이는 사용자 잔액 증명과 일치합니다. 즉, 검증 가능한 감사를 통해 중앙화한 암호화폐 보유량을 투명하게 공개하는 것입니다.

All crypto exchanges should do merkle-tree proof-of-reserves.

Banks run on fractional reserves.
Crypto exchanges should not.@Binance will start to do proof-of-reserves soon. Full transparency.

— CZ 🔶 BNB (@cz_binance) November 8, 2022

대부분 국가에서는 회계상 디지털 통화를 다루지 않습니다. 게다가 많은 감사 기법이 디지털 자산에 적용되지 않습니다. 이것이 준비금 증명이 필요한 이유입니다.

셀시우스와 쓰리애로우즈 캐피털, FTX 등 사라지거나 파산한 중앙집중식 거래소들은 유동성 위기를 겪었습니다. 투명성 부족으로 인해 많은 투자자들이 막대한 손실을 입었습니다. 이는 개인 및 기관 투자자와 채권자 모두에게 해당하는 이야기입니다.

중앙화한 거래소가 뱅크런을 감당할 수 없다는 것은 곧 파산을 의미합니다. 기업이 준비금 증명을 할 수 있다면, 이는 실제 디지털 자산을 보유하고 있다는 증거입니다. 사용자는 언제든지 제한 없이 자신의 계좌에서 잔액을 인출할 수 있습니다.

참고로, 준비금 증명은 종종 ‘랩드 토큰’과 스테이블코인에도 적용됩니다. 두 경우 모두 해당 기업이나 서비스가 사용자의 자산을 보관하고 어음이나 차용증을 1:1로 발행합니다. 이러한 기업 중 상당수는 사용자의 자산을 얼마나 보유하고 있는지 투명하게 공개하지 않습니다.

머클 트리 준비금 증명은 어떻게 작동하나요?

머클 트리는 데이터를 다시 계산할 필요 없이 대규모 데이터 세트를 검증합니다. 또, 데이터의 ‘증명’을 데이터 자체로부터 분리합니다.

해시가 머클 트리에서 수학적 고유 특성을 유지한다면 위변조가 불가능합니다. 이는 머클 트리에서도 마찬가지입니다. 사용자는 데이터 세트에서 데이터 일부만 가지고도 데이터 세트의 진위를 식별할 수 있습니다. 준비금 증명의 일반적인 개념은 예치된 암호화폐가 실제 계좌 잔고에 있다는 것을 사용자에게 증명하는 것입니다.

리프 노드는 사용자의 실제 계정 잔고이고, 머클 루트는 실시간으로 보유한 모든 거래소 사용자의 계정 잔고의 합이라고 생각해 보겠습니다. 거래소가 준비금을 얼마나 보유하고 있는지 제시한다면, 감사인은 거래소가 주장하는 금액과 사용자에게 실제 지불해야 할 금액에 대한 정보를 확인할 수 있습니다. 머클 트리 준비금 증명은 이런 과정을 통해 이뤄집니다.

이 방법을 통해 사용자는 자신의 잔액을 확인할 수 있습니다. 궁극적으로 사용자는 자신의 고유 ID와 계정 잔액을 가져와 해싱한 후 트리에서 검색할 수 있습니다. 여러 차례의 검증을 통해 전체 트리 구조의 신뢰성을 보장하고 제3자인 감사인이 만족할 수 있도록 합니다.

준비금 증명의 장점과 한계

준비금 증명 감사는 사용자에게 강력한 신뢰감을 줍니다. 이는 기업이 자율 규제를 통해 신뢰를 쌓는다는 것을 말합니다. 또, 준비금 증명 감사는 중앙화한 회사나 해당 서비스가 거래 상대방의 수탁 계좌로 자금을 옮기지 못하도록 합니다.

준비금 증명은 사용자 신뢰를 구축하는 좋은 방법이지만, 한계가 없는 것은 아닙니다. FTX의 몰락을 초래한 것은 결국 부채입니다. 부채는 기업이 다른 대상자(예: 채권자)에게 지불해야 하는 의무, 빚을 말합니다.

어떤 경우에는 부채가 사용자의 자금일 수도 있고, 어떤 경우에는 대출금일 수도 있습니다. 어떤 경우든, 준비금 감사가 기업의 지급 능력을 의미하지는 않습니다. 기업에 미결제 대출금이나 보험에 가입한 투자자가 있는 경우, 파산 시 후자가 가장 높은 우선순위를 받습니다.

즉, 대규모 투자자가 먼저 해당 기업의 자산을 확보해 손실을 먼저 회복할 수 있습니다. 이상적으로, 준비금 증명 > 부채 증명 = 지급 능력이 됩니다. 게다가, 거래소는 준비금을 이동할 수 있습니다.

The CEO of Crypto(.)com says they accidentally sent $400 million $ETH to the wrong wallet address.

Wildly irresponsible.

Get off these platforms. pic.twitter.com/SABIZPEYWZ

— Dylan LeClair 🟠 (@DylanLeClair_) November 13, 2022

특정 시점에서의 준비금 증명(Point-in-time attestations)은 특정 시점의 준비금에 대해서만 보장합니다. 즉, 감사가 진행된 뒤 거래소는 사용자의 자금을 옮길 수 있습니다. 이는 거래소가 준비금을 증명하기 위해 자금을 빌렸다가 반환해 결국 파산할 수 있음을 의미합니다.

온체인 분석은 거래소가 많은 지갑을 소유하고 그 일부는 공개되지 않기 때문에 상당히 어렵습니다. 게다가 기업들은 서로 미결제 계좌를 보유하고 있습니다. 따라서, 개인이 기업의 준비금과 부채를 증명하기는 어렵습니다.

감사는 어떻게 진행되나요?

건전한 감사는 세 가지 요소를 유지해야 합니다.

• 감사인은 전체 사용자 입금 기록을 받습니다.
• 감사 날짜와 시간 기준으로, 보유 중인 법정화폐와 디지털 화폐의 총액이 사용자 부채를 충당하기 충분한지 확인할 수 있어야 합니다.
• 기업이 보유하고 있다고 주장하는 자금을 진짜 보유하고 있는 여부.

준비금 증명 감사는 비교적 간단합니다. 절차는 다음과 같습니다.

1. 독립적인 제3자가 거래소에서 사용자 잔액의 익명화된 스냅샷을 찍습니다.
2. 둘째, 사용자 고유 ID와 계정 잔액을 해싱해 계산합니다.
3. 감사인은 이러한 해시를 머클 트리에 수집해 머클 루트를 생성합니다.
4. 그 후 감사인은 회사의 디지털 서명을 수집합니다. 이는 그들이 실제 온체인 자산을 보유한 주소를 통제하고 있는지 증명합니다.
5. 감사인은 첨부된 디지털 서명의 잔액이 머클 트리를 통해 발견된 것과 일치하면 해당 거래소가 모든 사용자 자산을 보유하고 있다는 것을 확정할 수 있습니다.

준비금은 어떻게 확인하나요? 

아직 초기 단계지만 기업의 준비금 증명을 확인할 방법이 있습니다. 개인 사용자의 경우, 플랫폼에서 보유량 증명 확인 방법에 대한 지침을 제공할 수 있습니다. 크라켄과 게이트아이오(Gate.io) 모두 웹사이트에서 보유량 확인을 위한 자료를 제공합니다. 여기에는 다음과 같은 사항이 포함됩니다.

• 사용자 고유한 아이디 획득에 대한 지침
• 감사를 찾을 수 있는 곳
• 잔액과 해시된 사용자 아이디를 계정의 스냅샷과 비교하는 방법

준비금 증명을 제공하는 중앙집중식 거래소에 계정이 있는 경우, 해당 거래소가 개별 사용자를 위한 지침을 제공하는지 확인해야 합니다. 해당 기업이 개별 사용자에게 해당 서비스를 제공하지 않는 경우, 난센(Nansen)과 같은 서비스에서 여러 법인의 보유량 증명 기록을 보관합니다. 난센은 “모든 사용자가 자신의 토큰 보유량과 거래 내역을 추적할 수 있게 하겠다”며 “엑스(옛 트위터)의 ‘@nansenportfolio’ 계정에 보유량 증명을 표시할 수 있도록 거래소와 협력하고 있다”고 밝혔습니다.

난센은 중앙 집중식 거래소와 탈중앙화 금융(DeFi) 서비스, DAO, 펀드 등 여러 자산 종목을 관리하고 있습니다. 이 목록에는 바이낸스와 쿠코인, 후오비, dYdX, 유니스왑, 에이브 등 유명 기업도 포함돼 있습니다.

코인 메트릭스(Coin Metrics)의 이사이기도 한 암호화폐 업계의 유명 인사 닉 카터도 준비금 증명을 수행한 기관의 목록을 관리하고 있습니다. 목록은 다음과 같습니다.

• 거래소
• 대출 기관
• 발표/예정
• 부분 검증
• 스테이블코인 / ETP 발행사
• 자산 증명(해당 부채 없음)

준비금 증명이 향후 자리를 잡을 수 있을까?

암호화폐 수탁 서비스의 투명성에 대한 장래는 밝아 보입니다. 현재 체인링크와 같은 프로젝트는 탈중앙화 오라클 네트워크(DON)를 통해 준비금에 대한 여러 사항을 제공합니다. 이러한 서비스는 온체인과 오프체인 예치금 모두에 적용됩니다.

또, 초기 단계이기 때문에 잠재력도 있습니다. 향후 새로운 실무자들이 감사 서비스를 활용할 수 있습니다. 많은 회계사가 암호화폐 거래소나 디지털 자산 플랫폼을 거의 다루지 못합니다. 이에 따라 틈새시장이 생겨날 수 있습니다.

업계 전반에 걸쳐 새로운 규제가 시행될 경우, 준비금 증빙은 강력한 법률을 막는 데 도움이 될 수 있습니다. 자율 규제는 탈중앙화의 정신을 더욱 강화합니다. 이는 잠재적으로 웹3.0 도입을 촉진할 수 있습니다.

자주 묻는 질문