반도체와 공진화 하는 Next Paradigm Blockchain : Color Platform

오는 10월 31일은 Satoshi Nakamoto가 비트코인 백서를 발간한지 10주년 되는 날이다. 블록체인이라는 탈중앙화 분산장부기술을 유행시켰고 수천개의 암호화폐를 탄생시킨 뿌리다. 2017년 초 1천달러 수준에서 2018년 초 2만달러까지 가격이 치솟았던 비트코인은 6개월만에 6천달러까지 하락하여 투자자를 실망시켰다. 이더리움을 비롯한 다른 암호화폐의 가격도 년초에 비해 크게 하락했다.

이처럼 가격이 하락한 근본적 원인은 블록체인과 암호화폐가 가진 많은 단점과 기술적 한계 때문이다. 이를 극복하는데 반도체가 큰 도움을 준다. 나는 반도체와 공진화 1)Co-evolving 하는 새로운 블록체인 시대를 예언하며 이를 Next Paradigm 이라 부를 것이다.

사토시 나카모토가 2008년 발표한 백서의 제목은 Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System이다. Hash-based proof-of-work 방식으로 수천대의 서버가 거래내역을 합의하는 방식을 사용함으로써, 제3의 신뢰기관 없이 화폐를 발행하고 국경을 초월하여 송금하는 민간 전자화폐 시스템을 개발했다.
사람들은 비트코인의 원리를 구현하는 소프트웨어 기술을 블록체인 Blockchain이라고 불렀다. 중앙통제자가 없고 누구도 기록을 조작할 수 없고 정보를 모두가 투명하게 공유한다는 점에서 사람들은 열광했다.

엄밀히 말하면 블록체인에도 제3의 인증기관 ‘Trusted 3rd party’가 있다. 수천대의 서버가 공동으로 제3의 인증기관 역할을 하는 것이다. 작업증명 PoW 방식의 이런 원리 때문에 비트코인과 이더리움은 속도가 느리고 비싸고 실용성이 떨어진다.

효율성과 확장성 문제를 해결하기 위해 개발된 지분증명 PoS 방식은 비용과 속도 문제는 해결했으나 탈중앙화에서는 후퇴했고 보안에 대한 우려를 키웠다.

EOS에서 PoS를 운영하는 Block Producer의 경우 노출되어서는 안되는 Private Key를 공개적 인터넷에 연결된 서버에 암호화해서 숨겨 놓아야 한다. 이 Private key 가 결국은 해커에게 탈취당할 것이라는 우려가 있다. 어떤 전문가는 해킹불가능한 소프트웨어는 없다고 단언한다. 탈중앙화를 포기한 PoS 방식이 보안마저 취약하다는 뜻이다. 그렇다면 차라리 중앙집중형 컴퓨터시스템이 낫다는 견해도 있다.

내가 동료들과 함께 2018년 5월 창업한 컬러플랫폼(Color Platform)은 PUF (Physical Unclonable Function) 라는 반도체를 이용하여 이 문제를 근본적으로 해결한다. PUF 반도체는 제조 공정에서 개별 칩마다 다른 일련번호를 만들어 복제가 불가능하고 변형되지 않는 손가락의 지문 같은 특성이 있다. PUF를 서버와 단말기마다 탑재하여 시스템을 잘 구성하면 복제와 해킹이 거의 불가능하고 성능이 크게 개선된 전자화폐를 만들 수 있다.

이 방법으로 Color Platform은 사토시 나카모토가 꿈꾸었으나 실현하지 못했던 The True Peer-to-Peer Electronic Cash System인 Color Pay를 완성할 것이다. 진정으로 제3자의 검증없이 당사자간에 Offline에서도 가치를 교환할 수 있는 전자화폐 시스템이 실현된다.

완전히 새로운 개념이기 때문에 우리는 이를 Next Paradigm이라고 선언한다. 블록체인을 뛰어넘는 멋진 신세계이다.

민간이 발행하는 국제화폐인 비트코인이 무시로 국경을 넘나들자 영국 파운드화나 달러 같이 강대국이 기축통화를 석권한다는 패러다임이 붕괴되고 있다. 2차 세계 대전 과정에서 국제 패권을 잡게 된 미국은 달러의 힘으로 세계를 지배했다. 국제 시뇨리지, 즉 화폐주조 차익이 얼마나 큰 돈벌이 인지 권력자들은 잘 안다. 9.11 테러 이후 미국은 리코법 Rico Act 을 강화하여 애국자법 Patriot Act 을 제정하고 세계 모든 은행에게 미국의 법을 따르도록 강제했다. 테러자금, 자금세탁, 마약 무기 등 불법거래 자금 이동을 돕는 은행은 미국의 제제 대상이 되어 미국은행과 거래를 금지시켰다. 전세계의 모든 은행이 미국의 눈치를 보게 되었다. 스위스는 비밀 계좌를 포기했다. 이런 미국 주도의 국제질서에 작은 균열을 비트코인이 만들었고 이 균열이 점차 커지고 있다.

새로운 디지털 국제화폐시대에 주도권을 잡고자 하는 국가들은 블록체인 기술로 법정화폐 FIAT Currency를 전자화폐화(CBDC, Central Bank Digital Currency)로 전환하는 기술개발 경쟁에 뛰어들었다. 스웨덴은 마이너스 금리 시대에 뱅크런을 피하기 위해, 영국은 파운드의 영광을 되찾기 위해, 중국은 미국의 패권에 도전하기 위해, 러시아와 이란은 미국의 경제 제제를 피하려는 수단으로 말이다.

하지만 몇 년간의 노력에도 아직 뚜렷한 성과가 없다. 블록체인은 계좌 주인은 누구인지 모르는데 계좌간 거래 내역은 모두에게 공개된다. 은행과는 반대다. 기존의 금융질서와 법질서와 정면으로 배치된다. 암호화폐는 인터넷 연결 없이는 쓸 수 없다. 돈이라는 것은 재난 지역이나 통신이 안되는 오지에서도 쓸 수 있도록 진정한 개인 대 개인 거래가 가능해야 한다. 법정화폐의 거래 비용은 극히 낮아야 하고 엄청난 량의 거래를 빠르게 처리할 수 있어야 한다. 개인의 자금 사용 내역 정보가 보호되어야 한다. 도난이나 해킹이 있더라도 복구 가능해야 한다. 보통 사람도 쉽게 쓸 수 있어야 한다. 국가의 통화 발행량을 조절할 수 있어야 하며, 이자율 조정으로 화폐금융정책이 가능해야 한다.

이런 모든 것이 비트코인류의 블록체인 기술로는 잘 풀리지 않는다. 이 숙제를 푸는 자가 넥스트 패러다임의 승자가 될 것이다.

PUF 반도체 기반 블록체인 컬러플랫폼과 컬러페이는 이 과제 중 상당 부분을 해결했다.

PUF는 한국의 반도체기업 ICTK(대표 류승삼)가 지난 6년간 300억원을 투자하여 개발한 반도체이다. 삼성전자를 비롯한 경쟁자들이 각축을 벌이고 있으나, ICTK의 Passive circuit 방식은 Error Correction Code가 없어도 작동되는 독창적인 기술이며 국제경쟁의 선두 주자다.

나는 2015년 가을 블록체인과의 접목을 모색하던 류승삼회장을 만났고, 2018년 3월 한호현 교수의 Purechain 개념설계를 보며 확신을 가졌고, 2018년 6월 컬러플랫폼과 계약을 하고 본격 개발에 착수했다. 2018년 11월경에 시제품을 공개하는 것을 목표로 판교에서 개발팀이 치열하게 코드와 씨름하고 있다.

2019년 휴대전화와 연동하여 근거리 통신하는 크레딧카드 형태와 USB 형태의 Color Pay 단말기가 완성되면, 기존 블록체인의 난제들이 해결될 것이다.

통신이 안되는 재난 지역이나 오지에서도 최소한의 전기 에너지만 있으면 단말기 간에 송금이 되는 진정한 P2P 전자화폐다. Offline 상태에서 거래된 내역은 인터넷과 연결되면 사후적으로 분산장부에 기록된다.
전세계 어디서나 휴대전화 단말기와 연결하면 크레딧 카드처럼 쓸 수 있다. 단 수수료가 0.1% 이내로 가능하며 몇 달러의 소액 결제도 가능하다.
Visa 같은 크레딧 카드 시스템과는 달리 전용기기가 필요 없고 스마트폰과 QR코드로 처리된다. 중앙 통제 기관이 없고 호환성이 매우 높다.
P2P 단말기 간에 0.01 초 이내에 송금이 확정되므로 사용자가 많을수록 TPS가 커진다. 즉, 초당 백만건도 천만건도 처리가 가능하다.
IoT 기기 사이의 암호화폐 거래도 가능하다. 4차 산업혁명의 핵심 인프라가 되는 것이다.
도난이나 분실에 대처할 수 있다. Color Pay 단말기를 3개 발급받아 한 계좌에 등록한 후 한 개는 평상시에 휴대하며 사용하고, 도난당하거나 분실할 경우 나머지 2개 단말기로 복구할 수 있다.
거래 정보를 모두에게 공개할 필요가 없으므로 금융거래 프라이버시를 보호할 수 있으며, 무기 마약거래나 자금 세탁 같은 불법거래는 적절한 감독 기구를 이용하여 통제할 수 있다.
컬러페이를 이용하면 누구나 은행의 개입없이 국경을 초월하여, 쉽고 빠르고 싸게 금융서비스를 쓸 수 있다. 컬러플랫폼 팀은 머지 않은 장래에 은행서비스를 받지 못하는 Unbanked 30억명을 대상으로 초기 비용 부담 없는 전용 스마트폰을 배포하는 것을 구상 중이다.
궁극적으로 CBDC에 이 기술이 적용되면 수십억명의 인구가 쓰게 될 것이다.

컬러페이는 국제금융의 넥스트 패러다임이다. 기존의 금융 시스템도, 블록체인 암호화폐도 해내지 못했던 진정한 The True P2P 민간 전자화폐 컬러페이는 11월에는 시제품을 공개할 예정이다.

아직까지의 블록체인과 암호화폐 기술은 오로지 소프트웨어에 의존하며 하드웨어와는 독립적으로 제작되었다. 우리는 블록체인 기술과 P2P국제 암호화폐는 반도체를 중심으로 한 하드웨어와 공진화 Co-evolution해야 살아남을 수 있다고 본다.

전세계 비트코인 채굴능력 약 50%를 장악하여 수조원의 돈을 번 32세 중국 청년 우지한 (吳忌寒, Wu Jihan) 은 비트코인의 해쉬 Hash함수를 연산하는 알고리즘을 주문형반도체 (ASIC Application Specific Integrated Circuit)에 탑재하여 연산속도를 빠르게 함으로써 채굴 생산성을 높인 것이 성공의 비결이다.

컬러플랫폼이 블록체인의 넥스트 패러다임인 것은 반도체와 접목한 블록체인 시대를 열었기 때문이다.

과거 컴퓨터와 휴대전화의 발전 과정을 보면 소프트웨어 보다는 하드웨어가 진보를 주도했다. 블록체인과 암호화폐도 그리 되는 것이 필연적이다. 소프트웨어를 하드웨어에 임베드 Embedded 하면 속도와 성능이 1천배 이상 증가하기 때문이다.

나는 1977년 서울대 관악캠퍼스에서 OMR카드에 구멍을 뚫어 IBM Mainframe Computer에 Fortran 언어로 프로그램을 돌리는 경험을 했고, 1982년 서소문 삼성본관에서 처음으로 Personal Computer 를 접하고 1.2메가바이트 용량의 8인치 Floppy disc 에 데이터를 저장해 가며 Basic Language로 프로그램을 개발해 보았다. 당시 삼성본관 1개층의 절반을 쓰던 제일제당 전산실에 가득차 있던 IBM Mainframe computer 의 성능은 오늘날 내가 쓰는 갤럭시노트8에 못미친다.

당시의 Fortran과 지금의 Go Lang의 근본은 비슷하다. 반면 Hardware의 성능은 그동안 약 10만배 좋아졌다. 오늘날 전자기기의 성능이 이처럼 향상된 것은 소프트웨어가 처리하던 기능 상당 부분을 반도체에 탑재했기 때문이다.

1세대 암호화폐 비트코인, 2세대암호화폐 이더리움, 3세대 암호화폐 EOS, Cardano는 한계에 봉착했다. 실용성도 확장성도 떨어진다. P2P Cash System으로서는 초기 시제품 수준이다. 나는 이들을 First Paradigm 이라고 부르겠다.

PUF 반도체에 Embedded된 해킹불가능한 물리적 개인키Private Key와 1천배 이상 빠른 암호알고리즘으로 무장한 Next Paradigm으로 블록체인은 Quantum Jump할 것이다.

물리학적 Paradigm이 바뀌면 그 원리를 응용한 제품은 물론 인간의 사고 방식과 정치 사회구조까지 바뀐다. 1904년을 배경으로 한 ‘미스터 선샤인’을 보면서 2천 5백년전 봉건시대에 중국에서 만들어진 공자 맹자 패러다임에 매몰되어 노예를 거느리는 기득권을 유지하고자 했던 양반들이 조선의 민초들에게 얼마나 가혹한 운명을 강요했는지 눈물이 난다. 불과 30년전인 1869년 뉴튼 물리학의 지동설 패러다임을 채택하고 수학과 영어를 배우기 시작한 일본은 1894년 청일전쟁에서 이기고 동학군을 학살했다. 1905년 러일전쟁에서 6개월만에 5만명의 자국의 군인을 희생시키고 러시아 군인 3만명을을 살해하며 일본은 러시아로부터 항복을 받아낸다. 이 때에도 낡은 패러다임에 매달리던 조선 왕국은 소멸하고 수만명의 의병이 섬멸된다. 조선인은 멸시받는 열등민족으로 추락한다.

패러다임의 변화는 필연적인 경험의 축적과정에서 우연한 도약 즉, Quantum Jump 에서 발현된다.

한국은 반도체 강국이다. 삼성전자와 하이닉스의 출신 기술 인력이 풍부하다. 반도체 제조 생태계가 풍성하다. 블록체인 암호화폐에 대한 열기도 뜨겁다. 넥스트 전자화폐 패러다임이 한국에서 탄생하고 발전하는 것은 어쩌면 필연이다. 컬러플랫폼 팀과 ICTK팀은 협력하여 그 시대적 역할을 감당할 뿐이다.

서울공대 교수들의 중요한 저서 <축적의시간>에서 주장한 “개념설계” 가 필요한 시기다. 컬러 프로젝트에서 CCA Chief Concept Architect역할을 자임한 나는 컬러플랫폼 팀 그리고 ICTK 팀과 함께 선배들이 축적한 지성을 모아 Next Paradigm을 구체화하는 역할을 수행하려 한다. 컬러 플랫폼 프로젝트에 많은 관심과 격려를 해주길 바란다.

이제 10년전 비트코인이 제시했던 Hash-based Proof-of-Work 방식 A Peer-to-Peer Electronic Cash System 패러다임 시대는 저물고 PUF based The True Peer-to-Peer Electronic Cash System 패러다임시대가 열린다.

PUF반도체의 기능과 블록체인의 Next Paradigm의 Color Pay가 작동되는 원리를 자세히 설명하는 다음 글에도 많은 관심을 부탁한다.