Keyless Signature Infrastructure (KSI)

개요

KSI(Keyless Signature Infrastructure)는 비대칭키 기반 PKI(Public Key Infrastructure) 방식 대신, 해시 체인을 활용한 블록체인 구조로 데이터 무결성과 타임스탬프를 보장하는 디지털 서명 인프라이다. 서명 키 없이도 위·변조 방지 및 신뢰 검증이 가능하며, 정부, 금융, 국방 등 고신뢰 환경에서 활용되고 있다.

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1. 개념 및 정의

항목	설명
정의	KSI는 비밀키를 사용하지 않고, 해시 트리와 타임스탬프 체인을 기반으로 데이터의 무결성을 증명하는 분산형 서명 인프라이다.
특징	해시값 기반 서명, 영구적 검증 가능, 중앙화 리스크 없음
기반 기술	해시 트리(Merkle Tree), 타임스탬프 체인, 블록체인

KSI는 일반적인 서명 생성-검증 모델을 탈피하여, 신뢰 기관 없이 데이터 진위 검증을 가능하게 한다.

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2. 구조 및 작동 방식

구성 요소	설명	예시
해시 트리	다수의 데이터 해시를 Merkle Tree로 구성	Leaf 노드: 각 데이터 해시, Root 해시 공유
타임스탬프 체인	시간 순으로 연결된 해시 기반 블록체인	주기적으로 Anchor 블록 생성
Aggregation	여러 해시를 병합하여 하나의 서명값 생성	Hash -> Tree -> Chain 경로 구성
Publication	외부에 공개된 Root 해시 저장소	신문, DNS, 공공 저장소 등
Verification	데이터 해시값 + 증명 경로로 위·변조 여부 검증	Verifier 노드, 클라이언트 검증 도구 사용

공개된 앵커 블록을 기반으로 제3자 검증이 가능하다.

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3. 전통 PKI와의 차이점

항목	PKI (공개키 기반 서명)	KSI
서명 방식	개인 키 기반 디지털 서명	해시값 기반 체인 서명
키 관리	개인/조직 키 보관 및 폐기 필요	키 없음, 노출 위험 없음
신뢰 모델	CA/RA 등 중앙 신뢰기관 의존	중앙기관 없음, 블록체인 기반 검증
검증 지속성	인증서 유효기간 존재	영구 검증 가능

KSI는 인증서 갱신, 해킹 리스크 등 기존 PKI 단점을 해소한다.

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4. 활용 사례 및 효과

사례	설명	효과
정부 기록 보존	행정정보, 법령 개정 이력 위변조 방지	공공기록의 감사 추적성 확보
산업 설비 로그 검증	OT 시스템의 로그 조작 방지	보안 규제 대응, 위협 대응 가능
의료/금융 데이터 보호	민감 데이터의 위조 탐지	제3자 검증 가능성 확보
사이버 공격 증거 보존	공격 전후 로그 무결성 보장	포렌식 증거력 강화

KSI는 Zero Trust 보안 모델과 상호 보완적으로 작동할 수 있다.

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5. 결론

Keyless Signature Infrastructure는 ‘신뢰 기관 없는 서명’이라는 개념을 현실화한 구조로, 중앙 집중 구조 없이 데이터의 진위와 무결성을 보장하는 기술이다. 향후 디지털 증명과 감사의 표준이자, 블록체인-보안 융합의 대표 사례로서 역할이 확대될 것으로 예상된다.