해시 체인 기반 디지털 소유권 전송

초록

본 논문은 해시 함수를 이용해 레코드를 순차적으로 연결하는 단순한 체인 구조인 Hasq Hash Chains를 제안한다. 각 레코드는 고유 식별자와 이전 레코드의 해시값을 포함해 변조 방지를 보장하며, 소유권 이전은 새로운 레코드 작성으로 구현된다. 구현이 간단하고 기존 블록체인 대비 저장·전파 비용이 낮아 피어‑투‑피어 디지털 자산 거래에 적합하다.

상세 분석

Hasq Hash Chains는 블록체인에서 차용한 체인 개념을 최소화한 설계이다. 레코드 구조는 (H, S, K, N, G) 다섯 필드로 구성된다. H는 이전 레코드의 해시값이며, S는 소유자 식별자(예: 공개키 해시), K는 레코드 고유 키, N은 순번, G는 현재 레코드의 데이터(디지털 객체 해시 등)와 H, S, K, N을 연결해 만든 새로운 해시값이다. 이때 G = SHA256(H || S || K || N || D) 형태이며, D는 실제 디지털 객체의 해시다. 이러한 설계는 각 레코드가 이전 레코드에 대한 강한 의존성을 갖게 하여, 중간에 레코드를 삽입·삭제하거나 내용을 변조하려면 전체 체인을 재계산해야 함을 의미한다.

소유권 이전은 기존 레코드의 H 값을 새로운 레코드의 H 로 사용하고, 새로운 S 값을 수신자의 식별자로 교체함으로써 이루어진다. 즉, 이전 소유자는 자신의 비밀키로 서명한 트랜잭션을 전송하고, 수신자는 자신의 공개키 해시를 S에 넣어 새로운 레코드를 생성한다. 이 과정에서 별도의 합의 메커니즘이 필요 없으며, 피어들은 최신 레코드만 검증하면 된다.

보안 측면에서 해시 충돌 가능성은 SHA‑256 수준에서 무시할 수 있으며, 레코드가 공개적으로 전파되므로 투명성이 확보된다. 그러나 체인 자체가 중앙 집중식 검증자를 두지 않기 때문에, 악의적인 피어가 가짜 체인을 전파할 위험이 있다. 이를 방지하려면 신뢰할 수 있는 초기 루트 레코드(제네시스)를 사전에 공유하거나, 다중 경로 검증을 통해 동일한 루트에 도달하는지 확인하는 절차가 필요하다.

또한, Hasq는 블록체인의 블록 구조와 달리 트랜잭션 순서가 절대적이지 않다. 여러 피어가 동시에 레코드를 생성하면 포크가 발생할 수 있는데, 가장 긴 체인 혹은 가장 최근에 도달한 체인을 선택하는 규칙을 정의해야 한다. 이는 기존 블록체인 합의 알고리즘보다 단순하지만, 실제 네트워크 환경에서는 충돌 해결 로직이 필요하다.

성능 면에서는 각 레코드가 단일 해시 연산과 몇 개의 문자열 연결만을 요구하므로, 초당 수천 건의 트랜잭션을 처리할 수 있다. 저장 공간도 블록체인 대비 10배 이상 절감된다. 하지만 메타데이터(예: 레코드 생성 시각, 서명 등)를 추가하면 비용이 증가하므로, 적용 도메인에 따라 최적화가 필요하다.

요약하면, Hasq Hash Chains는 최소한의 연산과 저장으로 디지털 자산 소유권 이전을 가능하게 하는 경량형 체인 모델이며, 합의·포크 해결 메커니즘을 보완한다면 IoT, 디지털 콘텐츠, 인증서 관리 등 다양한 분야에 활용될 잠재력이 크다.