예언자, Web3를 더 좋게 만들었나요?

저자: Sally, IOSG Ventures

오라클(oracle)은 일반적으로 온체인과 오프체인 데이터의 다리이자 창으로 여겨집니다. 간단히 말해, 오라클은 블록체인 프로젝트에 실제 세계 데이터 서비스를 제공하는 미들웨어입니다.

출처: IOSG

블록체인을 신뢰 기계로 정의한다면, 오라클은 본질적으로 신뢰를 유지하고 구축하는 기계라고 할 수 있습니다. 사실, 블록체인 자체는 신뢰를 생성할 수 없으며, 신뢰의 입력은 오라클에서 옵니다. 대부분의 블록체인 프로젝트는 오라클에 연결되지 않으면 마치 시야를 잃고 어둠 속에서 걷는 것과 같아 생존하기 어렵습니다.

잘 알려진 바와 같이, 블록체인은 폐쇄된 블랙박스이며 네트워크 호출을 시작할 수 있는 능력이 없습니다. 그러나 스마트 계약은 합의 메커니즘 때문에 제3자에게 데이터 검증을 요청해야 합니다. 이해를 돕기 위해, 오라클이 수행하는 역할을 두 문명 간의 사자로 비유할 수 있습니다. 마치 《삼체》에서 인류와 삼체 문명 간의 소통을 유지하는 "지자"와 같습니다. 오라클을 통한 데이터 전송을 통해 스마트 계약은 인터넷과 현실 세계에서 오는 확실한 정보를 얻을 수 있습니다. 여기에는 주식 가격, 환율, 대통령 선거의 최종 결과 등이 포함됩니다.

네 가지 계보

형태에 따라 오라클은 소프트웨어 오라클, 하드웨어 오라클, 중앙화 오라클 및 탈중앙화 오라클의 네 가지로 나눌 수 있습니다:

1. 소프트웨어 오라클

소프트웨어 오라클은 인터넷에 연결되어 API를 통해 실시간으로 모든 제3자 서버나 웹사이트에서 데이터와 정보를 접근하고 전송할 수 있습니다. 예를 들어 상품 가격, 날씨 지수, 항공편 번호 등을 스마트 계약에 기록할 수 있습니다.

2. 하드웨어 오라클

하드웨어 오라클은 IoT에서 널리 사용되며 전자 센서와 데이터 수집기로 사용됩니다. 이는 물리적 사건을 디지털 값으로 변환하여 스마트 계약이 이해할 수 있도록 합니다. 바코드 스캐너, 신용카드 POS 기기, 다양한 의료 데이터를 수집하는 의료 장비 등이 하드웨어 오라클로 간주될 수 있습니다.

3. 중앙화 오라클

중앙화 오라클은 단일 데이터 출처의 오라클로, 일반적으로 정부나 신뢰할 수 있는 회사와 같은 신뢰할 수 있는 제3자가 데이터를 제공합니다. 이는 데이터가 로컬 장치의 신뢰할 수 없는 운영 체제에서 분리되어 데이터 변조와 손실을 방지할 수 있습니다. 그러나 단일 중앙화 데이터 출처는 스마트 계약에 잠재적인 위험을 초래할 수 있습니다.

4. 탈중앙화 오라클

탈중앙화 오라클은 분산 합의 메커니즘을 가진 오라클로, 공감 오라클이라고도 불립니다. 이는 단일 외부 출처가 아닌 여러 출처에서 데이터를 수집하므로 더욱 신뢰할 수 있으며 신뢰가 필요 없습니다. 화웨이 연구소의 관련 연구 이론에 따르면, 데이터 처리 방식에 따라 탈중앙화 오라클은 다음과 같이 네 가지로 나눌 수 있습니다:

• 집계 기반 처리 방식: 여러 데이터 소스를 집계하여 단일 악의적 데이터의 영향을 제거합니다. 예: Chainlink
• 스테이킹 기반 처리 방식: 참여자가 자산을 보유하여 신뢰도를 높입니다. 예: Band
• 게임 이론 기반 처리 방식: 비적대적 경제적 인센티브를 제공합니다. 예: NEST
• 평판 기반 처리 방식: 평판을 낮추어 적대적 노드를 제한합니다. 예: Witnet

중앙화 오라클과 비교할 때, 탈중앙화 오라클은 운영 효율성이 상대적으로 낮지만 단일 노드의 고장 문제를 해결하므로 보안 위험이 적습니다. 위험에 대한 우려로 인해 대부분의 DeFi 애플리케이션은 탈중앙화 오라클에서 운영되는 것을 선호합니다.

출처: IOSG

오라클이 Web3에서: 단순한 DeFi 인프라 이상

이러한 내용을 바탕으로 블록체인이 오라클을 채택하는 가치에 대한 기본적인 이해를 갖추게 되었습니다. 그러나 오라클이 web3.0에서의 응용 가치에 대해 현재 많은 연구가 여전히 애매한 어조를 사용하고 있습니다.

작년에 Chainlink 2.0 백서에서 처음으로 DON(탈중앙화 오라클 네트워크) 개념이 도입되었습니다. DON은 Chainlink 노드 그룹이 유지하는 네트워크로, 어떤 오라클 서비스도 유연하게 안내할 수 있습니다. 따라서 가까운 미래에 Chainlink는 신뢰할 필요 없는 오프체인 계산을 통해 블록체인에 외부 데이터를 제공할 수 있게 될 것입니다. 이러한 비전을 실현하기 위해 Chainlink는 VRF, Keepers, CCIP 등 일련의 제품과 서비스를 출시했으며, 이 서비스의 배포는 오라클이 web3 응용 시나리오에서의 상상 공간을 더욱 열어주는 데 크게 기여했습니다.

출처: Chainlink 2.0 백서

오라클이 미래 web3 세계에서 가진 엄청난 잠재력을 더 잘 보여주기 위해, 우리는 먼저 몇 가지 전형적인 사용 사례를 나열하여 간단히 설명하고, 이후 다양한 응용 시나리오에 따라 논의할 것입니다:

출처: IOSG

1. DeFi

현재 원주율 암호화폐와 스테이블코인이 여전히 DeFi의 주류를 이루고 있지만, 실물 자산의 토큰화에 기반한 신흥 시장이 점점 더 많은 주목을 받을 것으로 예상됩니다. 예를 들어, 미국에서 합법적인 신분이 없는 외국인은 직접적으로 미국 주식 거래 시장에 참여할 수 없지만, 실물 자산 토큰 시장에서 특정 미국 주식과 연계된 토큰을 구매함으로써 유사한 투자 효과를 얻을 수 있습니다. 또한 사용자는 토큰화된 부동산을 담보로 하여 더 큰 유동성을 확보할 수 있습니다.

DeFi에서 오라클의 또 다른 신흥 사용 사례는 공정한 순서(fair sequencing)입니다. 현재의 거래 시스템에서 거래는 채굴자에 의해 검토되고 정렬되며, 이는 그들에게 큰 차익 거래 및 조작의 여지를 남깁니다. 채굴자와 검증자는 mempool에 제출될 예정이지만 아직 블록체인에 올라가지 않은 거래 정보를 활용하여 거래 순서를 수정하여 자신에게 유리하게 만들 수 있습니다. MEV(채굴자가 추출할 수 있는 가치)라는 용어는 이러한 현상을 설명하기 위해 사용됩니다.

따라서 이러한 공정성을 해치는 문제를 해결하기 위해 Chainlink와 같은 오라클은 공정한 순서 서비스(FSS) 솔루션을 제안했습니다. FSS는 결정론적 알고리즘을 설계하여 DEX가 공정한 거래를 실현하도록 도와 MEV, 프론트 러닝 또는 거래 혼란을 초래하는 다른 모든 계획을 방지할 것입니다. 이 솔루션은 거래 모니터링(monitoring), 거래 정렬(sequencing), 거래 게시(posting)라는 세 가지 메커니즘으로 구성됩니다. 아래의 도식도를 통해 FSS에 대한 전반적인 이해를 빠르게 할 수 있습니다:

출처: IOSG

2. NFT & GameFi

NFT 발급 메커니즘과 GameFi의 사용자 경험은 오라클을 통해 오프체인 외부 데이터와 연결되어 크게 향상될 수 있습니다. 전형적인 사용 사례는 오라클이 제공하는 랜덤 넘버의 오프체인 생성입니다. 예를 들어, 예술가는 검증 가능한 랜덤 넘버를 기반으로 희귀도가 다른 NFT를 생성하고 에어드롭의 공정성을 보장할 수 있습니다. 또 다른 예로, 게임 제작자는 랜덤 넘버를 활용하여 더 다양한 전투 장비와 전투 장면을 생성할 수 있습니다.

이론적으로 랜덤 넘버는 통계적으로 무작위로 생성된 숫자를 의미하며, 네트워크 보안, 게임 및 과학 시뮬레이션 등에서 필수적인 역할을 합니다. 랜덤 시퀀스를 생성하는 장치를 랜덤 넘버 생성기(Random Number Generator, RNG)라고 합니다. 생성된 랜덤 시퀀스의 성질에 따라 "진짜 랜덤 넘버 생성기(True Random Number Generator, TRNG)"와 "의사 랜덤 넘버 생성기(Pseudorandom Number Generator, PRNG)"로 나눌 수 있습니다. TRNG는 일반적으로 소음, 혼란 현상, 양자 랜덤 과정 등 불확실한 물리적 현상을 이용하여 진짜 랜덤 시퀀스를 생성합니다. PRNG는 결정적인 알고리즘으로, 외부에서 초기 값을 입력하여 시드 역할을 해야 합니다. 일반적인 알고리즘으로는 Linear congruential, Cryptography, ANSI X9.17, Mersenne twister 등이 있습니다.

출처: IOSG

명백히 블록체인에서 생성된 랜덤 넘버는 모두 의사 랜덤 넘버입니다. 그리고 블록체인 내용의 투명성으로 인해 체인 상에서 생성된 랜덤 넘버는 부정직한 노드의 공격에 쉽게 노출되어 큰 보안 위험에 직면합니다. 전형적으로 채굴자는 "Block Withholding Attacks"를 통해 자신에게 불리한 블록을 버림으로써 도박에서 상대적 우위를 얻을 수 있습니다. 이러한 경우, 채굴자의 공격 비용을 높이는 것 외에 가장 편리한 해결책은 오라클을 TRNG로 사용하여 오프체인 데이터를 통합하여 검증 가능한 진짜 랜덤 시퀀스를 생성하는 것입니다. 이는 랜덤 넘버의 비밀성과 공정성을 보장합니다. 현재 단계에서 Randao와 같은 오라클이 제안한 Commit Except 및 BLS 협약 외에, 탈중앙화 오라클이 제공하는 VRF(Verifiable Random Function)가 가장 일반적인 서비스입니다. VRF의 작업 흐름은 다음과 같이 요약될 수 있습니다:

출처: IOSG

3. SocialFi & DAO

일부 경우, 오라클은 socialfi 및 DAO의 응용 시나리오에서 탈중앙화 신원 인증(DID) 도구로 기능할 수 있습니다. DON을 활용하여 인터넷과 오프체인 활동 데이터를 통합함으로써, 오라클은 사용자가 web3에서 자신의 신원 증명을 검증하고 관리하도록 도와주며, 전통적인 DID 도구가 제공하지 않는 전통 호환성과 개인 정보 보호를 제공합니다. 예를 들어, 오라클을 통해 DAO 구성원의 오프체인 활동 참여 정보와 자격 인증 정보를 통합함으로써, DAO 관리자는 해당 POAP(출석 증명)를 발급하고 구성원의 능력 자격을 인증할 수 있습니다.

CanDID는 DON이 이러한 기능을 실현하는 데 도움을 주는 내부 도구입니다. 오라클을 통합함으로써, CanDID는 사용자가 기존 시스템에서 안전하게 신원을 가져오고 여러 신원이 생성되는 것을 방지할 수 있도록 합니다. 예를 들어, 왕씨는 자신의 사회 보장 개인 정보 페이지를 사용하여 자신의 사회 보장 번호를 증명하는 프로토콜 증명서를 생성할 수 있습니다. 메커니즘적으로 CanDID는 신원 시스템과 키 복구 시스템의 두 가지 하위 시스템으로 구성됩니다.

신원 시스템에서 CanDID는 DECO 또는 Town Crier라는 두 가지 오라클을 활용하여 소셜 미디어, 전자 은행 계좌 등 기존 네트워크 서비스에서 안전한 신원 이전을 실현하며, 데이터 공급자가 DID와 호환되는 증명을 명시적으로 생성할 필요가 없으므로 증명 생태계의 편리함을 크게 촉진합니다.

키 복구 시스템에서 CanDID는 사용자가 기존의 네트워크 인증 솔루션을 활용하여 빠르고 간단한 작업 흐름을 통해 키를 복구할 수 있도록 합니다. 사용자는 자주 사용하는 장치에 키를 저장하고, 미리 복구 정책을 선택하거나 비밀 공유를 통해 공유할 수 있습니다. 구체적인 복구 프로세스는 아래 그림을 참조하십시오:

출처: CanDID: Can-Do Decentralized Identity with Legacy Compatibility, Sybil-Resistance, and Accountability

마무리하며

결론적으로, 오라클은 web3 시대에 새로운 장을 열었으며, 과거의 기존 개념과 기능을 초월할 준비가 되어 있습니다. 현재 오라클의 web3 신흥 응용에 대한 논의가 여전히 적지만, 우리는 기술이 지속적으로 발전하고 web3가 web2를 점차적으로 흡수함에 따라, 점점 더 많은 민감한 시장 참여자들이 오라클이 가진 잠재적 가치와 web3에 대한 중요한 기여를 인식할 것이라고 믿습니다.

발견되지 않은 것을 발견하고, 상상할 수 없는 것을 상상하십시오. 향후 연구에서는 오라클의 가격 피드 혁신 및 크로스 체인 솔루션 등 더 많은 신흥 사용 사례와 메커니즘 세부 사항을 심층적으로 해석할 것입니다.