링 서명

용어요약

Ring Signature

링 서명은 여러 사용자로 구성된 그룹의 구성원 중 누구든 서명할 수 있으면서도 실제 서명자가 누구인지는 드러나지 않게 하는 디지털 서명 기법이다.

1.개요

링 서명(Ring Signature)은 1990년대 후반에서 2000년대 초에 제안된 암호학적 서명 방식으로, 여러 사용자의 공개키를 하나의 집합(링)으로 묶어 그중 한 명이 서명을 생성하되 검증자는 서명이 그 집합 내 누군가에 의해 만들어졌다는 사실만 확인할 수 있고 정확히 누구인지는 알 수 없게 한다. 2001년 론 리베스트(Ron Rivest), 아디 샤미르(Adi Shamir), 야엘 타우만(Yael Tauman)이 발표한 논문에서 정식화되었으며, '링'이라는 이름은 서명 생성 과정에서 참여자들의 값이 고리처럼 순환하는 구조에서 유래한다.

일반적인 디지털 서명이 '이 서명은 특정한 한 사람이 만들었다'는 것을 증명하는 것과 달리, 링 서명은 서명자의 익명성을 보장하는 데 초점이 있다. 서명자는 자신의 개인키 하나와 다른 참여자들의 공개키만 있으면 되고, 다른 참여자들의 동의나 협조는 필요하지 않다. 검증하는 쪽에서는 링에 포함된 공개키들 중 대응하는 개인키를 가진 누군가가 서명했다는 것은 확신할 수 있지만, 그 후보들 사이에서 실제 서명자를 특정할 수는 없다.

2.동작 원리와 특성

링 서명을 만들려면 서명자는 먼저 자신을 포함한 여러 명의 공개키를 모아 링을 구성한다. 이후 자신의 개인키를 사용해 서명을 생성하는데, 이때 다른 참여자들의 공개키에 대응하는 임의의 값을 함께 계산에 넣어 전체가 일관된 하나의 서명으로 닫히도록 만든다. 검증자는 링에 포함된 모든 공개키와 서명, 메시지만으로 서명의 유효성을 확인하며, 어느 공개키가 실제 개인키와 결합되었는지는 수학적으로 구분되지 않는다. 이 과정에는 해시 함수가 핵심적으로 쓰이며 SHA 계열과 같은 알고리즘이 활용된다.

링에 포함되는 구성원의 수가 많을수록 익명성 집합(anonymity set)이 커져 서명자를 특정하기 어려워진다. 다만 기본형 링 서명은 같은 사용자가 서로 다른 두 서명을 만들었을 때 이를 연결할 수 없다는 특성 때문에, 암호화폐처럼 '이미 사용한 자금을 다시 쓰는' 이중 지불을 막아야 하는 상황에는 그대로 쓰기 어렵다. 이를 보완하기 위해 특정 키가 두 번 서명에 사용되면 이를 탐지할 수 있는 키 이미지(key image)를 도입한 연결 가능 링 서명(Linkable Ring Signature)이 고안되었다.

3.암호화폐에서의 활용

링 서명이 가장 널리 알려진 사례는 프라이버시 중심 암호화폐인 모네로(Monero)이다. 모네로는 연결 가능 링 서명을 응용해, 거래를 보낼 때 실제 송신자의 출력값을 다른 여러 미끼(decoy) 출력값들과 함께 링으로 묶는다. 이렇게 하면 블록체인을 관찰하는 외부인은 어느 미사용 트랜잭션 출력이 실제로 소비되었는지 구분하지 못하며, 키 이미지를 통해 같은 자금이 두 번 쓰이는 이중 지불만 별도로 차단한다.

결과적으로 거래를 검증하는 데는 문제가 없으면서도 송신자의 프라이버시가 보호된다. 이는 송금 기록이 공개 원장에 그대로 남아 추적이 가능한 여러 암호화폐와 대비되는 지점으로, 링 서명은 스텔스 주소(stealth address), 기밀 거래(confidential transactions) 등과 함께 온체인 프라이버시를 구현하는 대표적인 기술로 꼽힌다. 사용자는 자신의 지갑에서 거래를 서명할 때 이러한 익명화 과정이 자동으로 적용된다.

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토큰포스트 위키, “링 서명”, 2026-07-28 수정, https://wiki.tokenpost.kr/w/ring-signature

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