블록체인 및 암호화폐

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기본 개념

Smart Contracts는 특정 조건이 충족될 때 블록체인에서 실행되는 프로그램으로 정의되며, 중개자 없이 계약 이행을 자동화합니다.
dApps는 스마트 계약을 기반으로 하며, 사용자 친화적인 프론트엔드와 투명하고 감사 가능한 백엔드를 갖춘 애플리케이션입니다.
Tokens & Coins는 구분되며, coins는 디지털 화폐로 사용되는 반면 tokens는 특정 맥락에서 가치나 소유권을 나타냅니다.
Utility Tokens는 서비스 접근 권한을 부여하고, Security Tokens는 자산 소유를 의미합니다.
DeFi는 중앙 권한 없이 금융 서비스를 제공하는 Decentralized Finance를 의미합니다.
DEX와 DAOs는 각각 Decentralized Exchange Platforms와 Decentralized Autonomous Organizations를 의미합니다.

합의 메커니즘

합의 메커니즘은 블록체인에서 안전하고 합의된 거래 검증을 보장합니다:

**Proof of Work (PoW)**는 거래 검증을 위해 계산 능력에 의존합니다.
**Proof of Stake (PoS)**는 검증자가 일정량의 토큰을 보유하도록 요구하며, PoW에 비해 에너지 소비를 줄입니다.

Bitcoin 핵심 개념

트랜잭션

Bitcoin 트랜잭션은 주소 간 자금 이전을 포함합니다. 트랜잭션은 디지털 서명을 통해 검증되어, 개인 키의 소유자만이 전송을 시작할 수 있도록 보장합니다.

주요 구성 요소:

Multisignature Transactions는 트랜잭션을 승인하기 위해 여러 서명이 필요합니다.
트랜잭션은 inputs(자금 출처), outputs(목적지), fees(miners에게 지급), 및 scripts(트랜잭션 규칙)로 구성됩니다.

Lightning Network

여러 트랜잭션을 채널 내에서 처리하고 최종 상태만 블록체인에 브로드캐스트함으로써 Bitcoin의 확장성을 향상시키는 것을 목표로 합니다.

Bitcoin 프라이버시 우려

Common Input Ownership 및 UTXO Change Address Detection과 같은 프라이버시 공격은 트랜잭션 패턴을 악용합니다. Mixers 및 CoinJoin과 같은 전략은 사용자 간 트랜잭션 연계를 흐리게 하여 익명성을 향상시킵니다.

익명으로 Bitcoin 획득하기

방법에는 현금 거래, 채굴, mixers 사용 등이 포함됩니다. CoinJoin은 추적을 복잡하게 만들기 위해 여러 트랜잭션을 혼합하고, PayJoin은 일반 트랜잭션으로 CoinJoin을 위장하여 프라이버시를 강화합니다.

Bitcoin Privacy Atacks

Bitcoin 프라이버시 공격 요약

Bitcoin 세계에서 트랜잭션의 프라이버시와 사용자의 익명성은 종종 우려의 대상입니다. 다음은 공격자가 Bitcoin 프라이버시를 침해할 수 있는 몇 가지 일반적인 방법에 대한 단순화된 개요입니다.

Common Input Ownership Assumption

서로 다른 사용자의 inputs가 하나의 트랜잭션에서 결합되는 것은 복잡성 때문에 일반적으로 드뭅니다. 따라서 같은 트랜잭션의 두 입력 주소는 종종 동일한 소유자에게 속한다고 가정됩니다.

UTXO Change Address Detection

UTXO, 또는 **미사용 트랜잭션 출력(Unspent Transaction Output)**는 트랜잭션에서 전체가 사용되어야 합니다. 그 일부만 다른 주소로 전송되면 잔액은 새로운 change address로 돌아갑니다. 관찰자는 이 새로운 주소가 송신자에 속한다고 가정할 수 있어 프라이버시가 손상됩니다.

예시

이를 완화하기 위해 mixing 서비스나 여러 주소 사용이 소유권을 숨기는 데 도움이 될 수 있습니다.

사용자가 때때로 온라인에 자신의 Bitcoin 주소를 공유하여 주소를 소유자와 연결하기 쉽습니다.

트랜잭션 그래프 분석

트랜잭션은 그래프로 시각화될 수 있으며, 자금 흐름을 기반으로 사용자 간의 잠재적 연결을 드러냅니다.

Unnecessary Input Heuristic (Optimal Change Heuristic)

이 휴리스틱은 여러 inputs와 outputs를 가진 트랜잭션을 분석하여 어떤 output이 송신자에게 반환되는 change인지 추측하는 데 기반합니다.

예시

bash

2 btc --> 4 btc
3 btc     1 btc

If adding more inputs makes the change output larger than any single input, it can confuse the heuristic.

Forced Address Reuse

공격자들은 수신자가 이후 트랜잭션에서 이러한 금액을 다른 inputs와 합치길 바라며, 이전에 사용된 addresses로 소액을 보낼 수 있다. 이렇게 하면 주소들이 연결될 가능성이 생긴다.

Correct Wallet Behavior

Wallets는 이미 사용된, 비어 있는 addresses에서 받은 coins를 사용하지 않음으로써 이러한 privacy leak를 방지해야 한다.

Other Blockchain Analysis Techniques

Exact Payment Amounts: change가 없는 Transactions는 동일 사용자가 소유한 두 addresses 간의 거래일 가능성이 높다.
Round Numbers: 트랜잭션의 반올림된 금액은 지불임을 시사하며, 반올림되지 않은 output이 change일 가능성이 높다.
Wallet Fingerprinting: 서로 다른 wallets는 고유한 transaction 생성 패턴을 가지며, 이는 분석가가 사용된 소프트웨어를 식별하고 잠재적으로 change address를 찾아낼 수 있게 한다.
Amount & Timing Correlations: 거래 시간이나 금액을 공개하면 Transactions를 추적 가능하게 만들 수 있다.

Traffic Analysis

네트워크 트래픽을 모니터링함으로써 공격자들은 Transactions나 blocks를 IP addresses와 연결할 수 있어 사용자 프라이버시를 침해할 수 있다. 특히 한 기관이 많은 Bitcoin nodes를 운영하면 Transactions를 모니터링할 수 있는 능력이 향상되어 이 문제가 심각해진다.

For a comprehensive list of privacy attacks and defenses, visit Bitcoin Privacy on Bitcoin Wiki.

익명 Bitcoin Transactions

Bitcoin을 익명으로 얻는 방법

Cash Transactions: 현금으로 bitcoin을 취득.
Cash Alternatives: 기프트 카드를 구입하여 온라인에서 bitcoin으로 교환.
Mining: 혼자 채굴할 때가 가장 프라이빗하게 bitcoin을 얻는 방법이다. 채굴 풀은 채굴자의 IP address를 알 수 있기 때문에 풀 채굴은 프라이버시가 낮을 수 있다. Mining Pools Information
Theft: 이론적으로는 bitcoin을 훔치는 것이 익명으로 획득하는 또 다른 방법이 될 수 있지만, 불법이며 권장되지 않는다.

Mixing Services

mixing service를 사용하면 사용자는 bitcoins를 보낸 뒤 다른 bitcoins를 받음으로써 원래 소유자를 추적하기 어렵게 만들 수 있다. 그러나 이는 서비스가 로그를 보관하지 않고 실제로 bitcoins를 반환할 것이라는 신뢰를 필요로 한다. 대안으로 Bitcoin 카지노 같은 mixing 옵션이 있다.

CoinJoin

CoinJoin는 서로 다른 사용자들의 여러 트랜잭션을 하나로 합쳐 inputs와 outputs를 매칭하려는 사람들을 혼란스럽게 만든다. 그럼에도 불구하고 고유한 input 및 output 크기를 가진 트랜잭션은 여전히 추적될 수 있다.

예시로 CoinJoin을 사용했을 가능성이 있는 트랜잭션에는 402d3e1df685d1fdf82f36b220079c1bf44db227df2d676625ebcbee3f6cb22a 및 85378815f6ee170aa8c26694ee2df42b99cff7fa9357f073c1192fff1f540238가 있다.

For more information, visit CoinJoin. For a similar service on Ethereum, check out Tornado Cash, which anonymizes transactions with funds from miners.

CoinJoin의 변형인 PayJoin(또는 P2EP)은 두 당사자(예: 고객과 상인) 사이의 트랜잭션을 CoinJoin 특유의 동일한 outputs 없이 일반적인 트랜잭션으로 위장한다. 이는 탐지를 매우 어렵게 만들며 transaction surveillance에서 사용하는 common-input-ownership heuristic을 무효화할 수도 있다.

plaintext

2 btc --> 3 btc
5 btc     4 btc

위와 같은 거래는 PayJoin일 수 있으며, 표준 bitcoin 거래와 구별되지 않으면서 프라이버시를 향상시킨다.

PayJoin의 활용은 기존의 감시 기법을 상당히 혼란시킬 수 있다, 이는 거래 프라이버시를 추구하는 데 있어 유망한 발전이다.

암호화폐 프라이버시 모범 사례

Wallet Synchronization Techniques

프라이버시와 보안을 유지하려면 블록체인과 지갑을 동기화하는 것이 중요하다. 다음 두 가지 방법이 특히 유용하다:

Full node: 전체 블록체인을 다운로드함으로써 full node는 최대한의 프라이버시를 보장한다. 지금까지 발생한 모든 거래가 로컬에 저장되어, 공격자가 사용자가 관심 있는 거래나 주소를 식별할 수 없게 한다.
Client-side block filtering: 이 방법은 블록체인의 각 블록에 대한 필터를 생성해 지갑이 네트워크 관측자에게 특정 관심사항을 노출하지 않고 관련 거래를 식별할 수 있게 한다. 라이트급 지갑은 이 필터들만 다운로드하고, 사용자의 주소와 일치하는 경우에만 전체 블록을 가져온다.

Utilizing Tor for Anonymity

Bitcoin이 peer-to-peer 네트워크에서 작동하므로, 네트워크와 상호작용할 때 IP 주소를 감추기 위해 Tor 사용을 권장한다.

Preventing Address Reuse

프라이버시를 보호하려면 거래마다 새로운 주소를 사용하는 것이 중요하다. 주소를 재사용하면 거래들이 동일한 주체와 연결되어 프라이버시가 침해될 수 있다. 최신 지갑은 설계상 주소 재사용을 권장하지 않는다.

Strategies for Transaction Privacy

Multiple transactions: 결제를 여러 거래로 나누면 거래 금액을 흐리게 하여 프라이버시 공격을 방해할 수 있다.
Change avoidance: 잔돈 출력(change outputs)이 필요 없는 거래를 선택하면 change detection 기법을 방해해 프라이버시를 높일 수 있다.
Multiple change outputs: 잔돈 회피가 불가능할 경우, 여러 개의 change outputs를 생성하는 것도 프라이버시를 개선할 수 있다.

Monero: 익명성의 상징

Monero는 디지털 거래에서 절대적 익명성의 요구를 충족시키며 프라이버시에 대해 높은 기준을 세운다.

Ethereum: Gas and Transactions

Mutation testing을 통해 테스트 스위트의 사각지대를 찾기:

Mutation Testing With Slither

References

DeFi/AMM Exploitation

DEXes와 AMMs(Uniswap v4 hooks, rounding/precision abuse, flash‑loan amplified threshold‑crossing swaps)의 실제 익스플로잇을 연구하고 있다면, 다음을 확인하세요:

Defi/AMM Hook Precision

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