블록체인 없이 계약 실행을 확장 가능한 보안 체계로

초록

본 논문은 기존 LGI(Law‑Governed Interaction) 메커니즘에 보호 계층을 추가한 “Cop”을 제안한다. Cop은 계약(프로토콜) 강제 실행을 위한 네 가지 핵심 품질—짧은 지연, 확장성, 상호운용성, 의존성·보안—을 모두 만족하도록 설계되었으며, 블록체인 기반 스마트 계약이 갖는 높은 지연·확장성 한계와 제한된 상호운용성을 극복한다.

상세 분석

Cop이 제시하는 핵심 아이디어는 “법에 기반한 로컬 제어”라는 LGI의 장점을 유지하면서, 기존 LGI가 지적한 보안 약점(‘아킬레스건’)을 보완하는 보호 계층을 삽입하는 것이다. 논문은 먼저 계약 강제 실행 메커니즘(PEM)의 필수 품질을 네 가지로 정의한다. ① 짧은 지연은 실시간 혹은 밀리초 수준의 응답이 요구되는 산업 제어·항공 등 시간 민감형 시스템에 필수이며, ② 확장성은 트랜잭션 양이 급증해도 지연이 일정하게 유지돼야 함을 의미한다. ③ 상호운용성은 서로 다른 프로토콜을 사용하는 다중 커뮤니티가 안전하게 교류할 수 있는 메커니즘을 요구하고, ④ 의존성·보안은 시스템 자체가 내부 오류와 외부 공격에 견고해야 함을 강조한다.

블록체인 기반 스마트 계약은 합의 프로세스에 의존해 지연이 수분 수준으로 늘어나고, 블록 생성 주기에 따라 선형적인 처리 한계가 있어 확장성이 제한된다. 또한 서로 다른 체인 간의 직접적인 상호운용을 위해 허브 체인을 도입하면 보안·성능이 더욱 악화된다. 반면 LGI는 각 참여자마다 로컬 컨트롤러(TL)를 두어 메시지 송·수신을 두 단계(양쪽 컨트롤러)에서 검증한다. 이 ‘이중 중재’는 병렬 처리와 높은 확장성을 가능하게 하며, 법(L) 자체가 인터페이스 규칙을 정의함으로써 다양한 프로토콜 간의 교차 검증을 지원한다.

하지만 LGI는 컨트롤러 자체가 손상되거나 악의적인 법을 로드할 경우 전체 시스템이 위험에 처한다는 ‘아킬레스건’이 존재한다. Cop은 이 문제를 해결하기 위해 (1) 신뢰할 수 있는 컨트롤러 서비스(CoS)를 TPM 혹은 최신 신뢰 실행 환경(TEE)으로 보호하고, (2) 법 로드 시 디지털 서명·증명 체계를 강화해 인증된 법만 실행하도록 한다. 또한 컨트롤러 간의 상태 동기화와 비상 상황 대응을 위한 ‘obligation‑Due’ 이벤트 메커니즘을 도입해, 비정상적 행동이 감지되면 자동으로 격리·복구 절차를 트리거한다. 이러한 설계는 기존 LGI의 로컬성·확장성을 유지하면서, 악성 코드 삽입·위조 공격에 대한 방어를 크게 향상시킨다.

기술적 관점에서 Cop은 기존 블록체인 솔루션이 제공하는 불변성·투명성 대신, 법 기반의 명시적 정책 검증과 신뢰 하드웨어 기반의 무결성을 결합한다. 이는 특히 규제 요구가 엄격하고, 실시간 응답이 필수적인 산업 IoT, 스마트 그리드, 항공 교통 관리 등에서 유리하다. 다만, CoS의 중앙화된 신뢰 모델이 새로운 단일 실패점이 될 수 있으며, 대규모 다중 조직 환경에서 CoS 운영 주체 간의 신뢰 협약이 필요하다. 또한 법(L)의 설계 복잡도가 증가하면 컨트롤러의 처리 부하가 상승할 위험이 있어, 법의 모듈화·계층화 설계가 필수적이다.

요약하면, Cop은 LGI의 로컬 제어와 이중 중재 구조를 기반으로, 보안 강화와 정책 관리 자동화를 통해 블록체인 기반 스마트 계약이 갖는 성능·확장성 한계를 극복하려는 시도이며, 실제 시스템 적용을 위해서는 신뢰 서비스 인프라와 법 설계 표준화가 뒤따라야 한다.