Ring Signature (링 서명)

개요

링 서명(Ring Signature)은 송신자의 신원을 익명화하면서도 거래의 유효성을 보장할 수 있는 암호학 기술로, 프라이버시 중심 암호화폐인 Monero(모네로)에서 핵심적으로 사용됩니다. 이를 통해 Monero는 송신자, 수신자, 금액이 모두 숨겨진 완전한 익명 거래를 구현하며, 블록체인 투명성과 사용자 프라이버시 사이의 균형을 추구합니다. 본 글에서는 링 서명의 개념, 작동 원리, Monero에서의 구현 방식, 장단점 등을 종합적으로 설명합니다.

---

1. 개념 및 정의

• 링 서명(Ring Signature): 다수의 공개키 중 실제 서명자의 키를 포함해 하나의 서명을 생성함으로써, 서명자가 집합 내 누구인지 알 수 없도록 하는 익명 서명 방식
• 수학적으로는 '링(원형 구조)'이라는 집합 안에서의 무작위화된 서명 구조를 통해 추적 불가능성을 실현
• 서명은 유효하지만, 실제 누가 서명했는지 검증자 입장에서 식별할 수 없음

---

2. 작동 원리

단계	설명	특징
입력 준비	송신자가 거래에 사용할 진짜 키 + 다른 무작위 공개키를 수집	유사한 키를 통해 혼합 구성
링 생성	이 키들을 하나의 링 구조로 정렬	무작위 순서 설정 가능
링 서명 생성	전체 키 기반으로 서명 알고리즘 실행	실제 서명자의 키는 감춰짐
유효성 검증	서명이 해당 링 집합에 대한 유효성만 증명	누가 서명했는지는 숨겨짐

Monero는 기본적으로 모든 거래에 링 서명을 적용해 송신자 은닉을 기본값으로 설정합니다.

---

3. Monero에서의 활용 구조

기술 요소	설명	역할
링 서명	송신자 익명화	입력 키가 누구 것인지 감춤
스텔스 주소	수신자 익명화	수신 주소가 블록체인 상에 노출되지 않음
RingCT (Confidential Transaction)	거래 금액 은닉	금액도 암호화하여 외부에 비공개
Dandelion++	네트워크 경로 은닉	IP 추적 방지를 위한 전송 경로 무작위화

Monero는 프라이버시 보호를 위해 여러 익명 기술을 결합하여 거래 전체를 은닉 처리합니다.

---

4. Ring Signature vs 일반 서명 vs zk 기술

항목	Ring Signature	일반 디지털 서명	zk-SNARK/zk-STARK
익명성	있음 (서명자 은닉)	없음 (공개키 노출됨)	있음 (정보 자체도 숨김)
크기	비교적 큼 (서명자 수에 비례)	작음	작거나 큼 (기술에 따라 다름)
검증 속도	중간	매우 빠름	빠름 (SNARK), 중간~느림 (STARK)
적용 사례	Monero, MobileCoin	BTC, ETH, 일반 메시지	Zcash, zkSync, StarkNet 등

링 서명은 특정 거래자가 아닌 집합 내 누구든 될 수 있다는 ' plausible deniability(개연성 있는 부인)'를 제공합니다.

---

5. 장점과 단점

구분	장점	단점 및 리스크
프라이버시	송신자 은닉성 보장	규제 기관에 의해 악용 가능성 제기
추적 불가능성	거래 경로 및 원점 파악 불가	분석 불가능성으로 범죄 악용 우려
탈중앙 거래	개인정보 제공 없이 거래 가능	거래 투명성 저해 가능성
오프라인 유사성	현금과 같은 디지털 경험 제공	거래 감사·감시 어려움

링 서명은 기술적 익명성 보장과 제도적 투명성 사이의 균형점 논의가 필요합니다.

---

6. 주요 적용 및 활용

프로젝트	설명	적용 방식
Monero	프라이버시 특화 코인	링 서명 + 스텔스 주소 + RingCT 기본 적용
MobileCoin	Signal 메신저 결제 통합	링 서명 기반 개인 간 암호 송금
Haven Protocol	Monero 포크 기반 프라이버시 금융	프라이버시 DEX 및 스테이블코인 구조
Particl	프라이버시 기반 마켓플레이스	링 서명 + Bulletproof 결합

이들 프로젝트는 온체인 프라이버시 보호를 핵심 가치로 구현하고 있습니다.

---

7. 결론

링 서명(Ring Signature)은 디지털 자산 거래에서 송신자의 프라이버시를 강력하게 보호할 수 있는 암호학 기술로, Monero를 중심으로 한 프라이버시 코인 생태계에서 핵심적인 역할을 합니다. 완전한 익명성과 추적 불가능성은 개인의 자유를 보장하지만, 동시에 규제 당국과의 충돌 가능성도 존재합니다. 향후에는 zk 기술과 결합하거나, 준익명화된 투명성 구조와의 균형을 모색하는 진화가 예상됩니다.