OpenTimestamps는 비트코인 코어 개발자 피터 토드가 이끄는 프로젝트로, 인터넷 아카이브가 위조될 수 없도록 했습니다.
지난주에 발표된 블로그 포스트에서 개발자이자 컨설턴트는 OpenTimestamps 프로젝트를 사용하여 인터넷 아카이브의 750,000,000개의 파일을 비트코인 블록체인에 타임스탬프를 찍는 방법을 설명했습니다. 이는 아무도 — 심지어 인터넷 아카이브 자체도 — 이 책, 비디오, 이미지 및 기타 기록의 컬렉션을 수정할 수 없음을 의미합니다; 눈에 띄지 않게는 말이죠.
그가 어떻게 했는지 살펴보겠습니다.
머클 트리
이 노력은 OpenTimestamps 프로젝트의 흥미로운 전시로, 오픈 소스이며 무료로 제공되는 타임스탬프 서비스입니다.
OpenTimestamps는 두 가지 암호화 도구를 결합하여 작동합니다.
첫 번째는 해시의 암호화 구조인 머클 트리입니다.
데이터의 어떤 조각도 해시될 수 있으며, 이는 데이터를 스크램블하고 짧은 숫자 문자열로 압축하는 것을 의미합니다: 해시. 이 숫자 문자열은 겉보기에는 무작위이며, 원래 데이터를 재구성하는 데 사용될 수 없습니다.
그러나 이것은 일종의 확인으로 사용될 수 있습니다. 원래 데이터에 접근할 수 있는 사람은 이 데이터를 다시 해시할 수 있으며, 정확히 같은 해시를 얻을 것입니다. 한편, 원래 데이터가 최소한으로 변경되면 (예를 들어, 이미지에 추가 픽셀이 포함된 경우), 결과 해시는 완전히 다르게 나타납니다. 해시는 당신이 가진 데이터가 해시를 생성하는 데 사용된 정확한 데이터임을 증명합니다.
따라서 머클 트리는 여러 해시를 함께 해시합니다. 두 개의 해시는 하나의 해시가 되고, 또 다른 두 개의 해시도 하나의 해시가 됩니다. 그런 다음 이 두 개의 결과 해시는 새로운 해시가 되어, 이제 네 개의 해시는 하나의 해시로 표현됩니다. 그리고 이 네 개의 결합된 해시는 아마도 네 개의 다른 결합된 해시의 해시와 함께 해시될 수 있어, 다시 하나의 해시로 결론지을 수 있습니다. 등등. 해시의 해시가 영구적으로 계속될 수 있기 때문에, 머클 트리는 궁극적으로 사실상 무제한의 데이터를 “저장”할 수 있습니다.
머클 트리의 진정한 마법은 트리에 포함된 원래 데이터의 어떤 것도 머클 트리의 단일 남은 해시인 “머클 루트”와 대조하여 확인할 수 있다는 것입니다; 다른 데이터가 필요하지 않습니다. 트리에서 해시를 찾을 위치만 알면 됩니다.
퍼즐의 두 번째 조각은 그 머클 트리가 언제 생성되었는지를 설정하는 것입니다.
비트코인 블록체인
머클 트리가 존재하게 된 시점을 설정하는 것은 비트코인 블록체인의 힘을 활용하여 이루어집니다. 문자 그대로, 비트코인의 전력 소모형 작업 증명 시스템은 데이터가 특정 시점에 존재해야 함을 보장합니다.
비트코인 블록체인은 본질적으로 머클 트리와 같은 암호화 구조입니다. 그러나 머클 트리가 해시를 단일 압축 해시로 병합하는 반면, 블록체인은 그것들을 타임라인으로 병합합니다. 각 비트코인 블록은 해시되고 다음 블록에 포함됩니다. 그 블록도 해시되고 그 다음 블록에 포함됩니다.
한편, 비트코인의 작업 증명은 이러한 각 블록이 채굴하는 데 실제 자원을 필요로 하도록 만듭니다. 현재, 이것은 이미 블록당 수천, 어쩌면 수만 달러의 비용이 듭니다.
이것이 비트코인의 역사를 불변하게 만드는 이유입니다.
예를 들어, 오래된 블록에서 거래를 제거하여 “역사를 변경하는” 것은 그 거래를 단순히 제거하는 것으로는 불가능합니다. 그렇게 하면 거래를 포함한 블록의 해시가 완전히 변경되어 그 블록이 무효화됩니다. 이는 다음 블록도 무효화하게 되며, 이전 블록의 유효한 해시를 포함하지 않기 때문에 그 이후의 모든 블록이 무효화됩니다.
대신, 비트코인의 역사를 변경하는 유일한 방법은 그것을 완전히 다시 채굴하는 것입니다. 오래된 거래는 그 거래 없이 동일한 블록을 다시 채굴함으로써만 “제거”될 수 있습니다. 그리고 나서 다음 블록을 채굴해야 하며, 그 다음 블록도 … 가장 긴 체인을 채굴할 때까지 계속해야 합니다. (기술적으로는 가장 많은 누적 작업 증명을 가진 체인입니다.)
이것은 매우 빠르게 매우 비쌀 것입니다. 경쟁하는 채굴자가 없더라도, 비트코인 역사의 하루를 다시 채굴하는 데 수십만 달러의 에너지가 필요합니다. 경쟁하는 채굴자가 있다면, 최소한 해시 파워의 과반수가 필요합니다.
특히 경쟁하는 채굴자가 있을 경우, 비트코인 역사의 몇 주를 다시 쓰는 것은 사실상 누구에게도 감당할 수 없는 비용입니다 … 몇 년을 다시 쓰는 것은 말할 것도 없습니다.
게다가, 이렇게 많은 역사를 다시 쓰는 것은 매우 명백할 것입니다. 많은 비트코인 사용자가 이를 알아차리고 불가능하게 만들기 위한 예방 조치를 취할 수 있습니다.
OpenTimestamps
OpenTimestamps는 머클 트리의 마법과 비트코인 블록체인의 불변성을 결합합니다.
이를 보여주기 위해, 토드는 지난주에 인터넷 아카이브에서 750,000,000개의 파일 해시를 가져와 모두 하나의 머클 트리로 결합했습니다. 그 트리의 “루트”는 비트코인 거래에 포함되었습니다. 그는 그 거래를 비트코인 네트워크를 통해 전송하여 비트코인 블록체인에 포함되도록 했습니다. 이는 이제 몇 주 전의 일이며 사실상 되돌릴 수 없습니다.
결과적으로 거의 전체 인터넷 아카이브가 이제 비트코인 블록체인에 해시되었습니다. 누구나 인터넷 아카이브에서 어떤 문서든 가져와서 그것이 현재 형태로 4주 전에 존재했음을 확인할 수 있습니다. 해시가 일치하면, 그 문서는 그 이후로 수정되지 않았거나 나중에 생성될 수 없었습니다.
마지막으로, 이 타임스탬프를 실제로 유용하게 만들기 위해 OpenTimestamps 팀 — 특히 리카르도 카사타, 루카 바카로, 이고르 바리노프 — 는 접근 가능한 검색 인터페이스와 브라우저 내 타임스탬프 검증기를 만들었습니다. 이를 통해 누구나 인터넷 아카이브의 데이터베이스를 쉽게 탐색하고 기록이 비트코인 블록체인에 내장된 해당 해시와 일치하는지 즉시 확인할 수 있습니다.
역사적으로 아카이브된 데이터는 이제 눈에 띄지 않게 수정될 수 없습니다.
