Identity-Bound Academic Credentials on Blockchain: On-Chain Issuer Accreditation with ERC-3643 and OnchainID

디지털 졸업장의 딜레마

당신이 특정 학교를 졸업했다는 사실을 증명해야 한다고 상상해 보십시오. 옛날 방식이라면, 당신은 종이 한 장을 건네줄 것이고, 그것을 확인하는 사람은 학교에 전화를 걸어 연결될 때까지 기다리며 전화가 받기를 기도해야 했을 것입니다. 만약 학교가 기록을 분실했거나 그 종이가 정교하게 조작된 위조품이라면, 당신은 난처한 상황에 처하게 됩니다. 이것이 현재 학술 자격 증명의 상태입니다. 즉, 신뢰가 단 하나의 기관이 보관하는 서류함에 의존하는, 무질서하고 느리며 속이기 쉬운 시스템입니다.

블록체인, 즉 거대하고 변경 불가능한 공공 장부 역할을 하는 디지털 기술을 떠올려 보십시오. 이것을 모두가 사실을 기록하는 공유 노트라고 생각하면 쉽습니다. 일단 한 줄이 기록되면, 다른 모든 사람이 알아차리지 않고서는 아무도 그것을 지우거나 수정할 수 없습니다. 이는 졸업장에 완벽해 보이지만, 초기 시도에는 큰 결함이 있었습니다. 그것들은 졸업장의 지문(즉, "해시")을 노트에 적어 넣는 것과 같았습니다. 그 방식으로는 종이가 변경되지 않았음을 증명할 수는 있었지만, 노트는 그 종이를 누가 가지고 있는지 또는 어느 학교가 그것을 작성했는지는 알지 못했습니다. 그것은 마치 광장에 놓인 잠긴 상자를 발견한 것과 같았습니다. 상자가 진짜라는 것은 알지만, 누가 그 상자를 두었는지 또는 상자를 가진 사람이 그 안에 든 것을 실제로 얻을 자격이 있는지는 알 수 없는 상태였습니다. 게 Furthermore, 만약 학교가 실수를 하여 성적을 수정해야 할 경우, 그들은 노트 속의 상자를 업데이트할 수 없었습니다. 이 논문은 고도의 금융 거래를 위해 구축된 시스템을 재용하여, 안전하고 위조가 불가능하며 업데이트 가능한 디지털 졸업장 시스템을 만드는 영리한 해결책을 탐구합니다.

논문의 핵심 아이디어: 학교 성적을 위한 금융 시스템

연구자들인 곤살로 프루투소(Gonçalo Frutuoso), 디오고 로드리게스(Diogo Rodrigues), 알렉산드르 P. 프랑시스쿠(Alexandre P. Francisco), 그리고 카티아 바스(Cátia Vaz)는 대담한 질문을 던졌습니다. "규제 대상인 금융 자산(예: 주식)을 위해 설계된 디지털 인프라를 가져와서, 망가진 학위 시스템을 고칠 수 있을까?"

그들은 답이 "예"라고도 할 수 있지만, 몇 가지 창의적인 변형이 필요하다는 것을 발견했습니다. 그들은 두 가지 기존 디지털 도구를 결합한 프로토타입 시스템을 구축했습니다. 모든 학생과 학교를 위한 개인용 디지털 여권 역할을 하는 OnchainID와, 특정 금융 토큰을 거래할 수 있는 승인된 은행만이 거래할 수 있도록 설계된 원래의 시스템인 **T-REX (ERC-3643)**입니다.

그들의 "DiGo Certify" 시스템이 어떻게 작동하는지 간단한 비유를 통해 설명하겠습니다:

거대한 투명한 디지털 게시판(블록체인)을 상상해 보십시오.

1. ID 카드: 모든 학생과 모든 학교는 이 게시판 위에 고유하고 변경 불가능한 디지털 ID 카드("신원 계약")를 갖게 됩니다.
2. 승인된 도장: 학교가 게시판에 무언가를 쓰기 전에, 학교는 승인된 기관들의 특별한 "화이트리스트"에 등록되어 있어야 합니다. 이것이 **신뢰할 수 있는 발행자 레지스트리(Trusted-Issuer Registry)**입니다. 이는 클럽의 입구에서 명단을 확인하여 학교가 발언할 권한이 있는지 확인하는 가드와 같습니다.
3. "클레임(Claim)"으로서의 졸업장: 학교는 단순히 성적을 적는 대신, 학생의 ID 카드에 직접 연결된 "클레임"을 작성합니다. 이 클레임은 그것이 승인된 학교로부터 왔음을 증명하는 디지털 마법 펜으로 서명됩니다.
4. 개인정보 보호 기술: 실제 졸업장(이름과 성적이 포함된)은 게시판 외부의 개인 사물함에 보관됩니다. 게시판은 오직 그 졸업장의 잠긴 "지문"(해시)만을 보유합니다. 검증자가 졸업장의 진위 여부를 확인하려면 당신의 개인 사물함을 볼 필요가 없습니다. 그저 당신이 보여주는 지문과 게시판에 있는 지문을 비교하기만 하면 됩니다. 두 개가 일치한다면, 그것은 진짜입니다.

긴장 관계: 주식 vs 영혼

이 논문은 재미있지만 중요한 갈등을 강조합니다. 그들이 사용한 T-REX 시스템은 사람들이 사고팔 수 있고 서로에게 양도할 수 있는 주식을 위해 구축되었습니다. 하지만 졸업장은 "영혼에 귀속된(soul-bound)" 것이어서, 당신의 소유이며 다른 사람에게 팔 수 없습니다.

저자들은 주의를 기울여야 했습니다. 그들은 금융 시스템의 "보안" 부분(ID 확인 및 화이트리스트)은 사용하되, "거래" 부분은 의도적으로 꺼두었습니다. 일단 졸업장이 학생의 ID에 부착되면 다른 사람에게 양도할 수 없도록 만들었습니다. 이는 시스템의 정직함을 유지하기 위한 의도적인 설계였습니다. 즉, 당신이 친구의 디지털 ID를 가지고 있다고 해서 친구의 학위를 살 수는 없다는 것입니다.

연구 결과: 신뢰의 비용

연구팀은 이 시스템의 작동 버전을 구축하고, 이를 실행하는 데 드는 컴퓨터 자원(이를 "가스(gas)"라고 함)과 시간이 얼마나 되는지 테스트했습니다.

• 업데이트 가능성: 단순히 졸업장에 "도장"을 찍고 영원히 남겨두는 이전 시스템과 달리, 이 시스템은 학교가 필요할 경우 오류를 수정하거나 학위를 취소할 수 있도록 허용합니다. 만약 학교가 실수를 했다면, 게시판의 클레임을 업데이트할 수 있습니다.
• 지갑 없이도 검증 가능: 제3자(예: 고용주)는 복잡한 디지털 지갑이나 당신의 개인 데이터에 접근할 필요 없이 졸업장을 확인할 수 있습니다. 그들은 단지 공공 게시판을 확인하면 됩니다.
• 가격표: 이 시스템을 설정하는 것은 단순한 "지문 방식"보다 더 많은 비용이 듭니다.
  • 전체 시스템을 사용하여 새로운 학교를 설정하는 데는 많은 컴퓨터 자원(전체 시스템 사용 시 약 4,881,061 가스, 경량 버전 사용 시 815,083 가스)이 듭니다.
  • 단일 인증서를 발급하는 데는 약 518,927 가스가 듭니다.
  • 대조적으로, 기존의 "지문 전용" 방식은 단 45,542 가스만 소요됩니다.
  • 저자들은 이 추가 비용이 누가 학위를 발행했는지와 누가 보유하고 있는지를 검증할 수 있는 능력을 구매하는 대가라고 설명합니다. 저렴한 방식은 이를 할 수 없습니다.
• 실제 비용: 공용 네트워크에서 인증서를 발급하는 비용은 현재 수수료에 따라 $16에서$156 사이가 될 수 있습니다. 그러나 프라이빗 네트워크나 더 저렴한 "레이어 2(Layer-2)" 네트워크를 사용하면 비용은 단 몇 센트로 떨어집니다.
• 속도: 테스트 네트워크에서 인증서를 발급하는 데는 약 11.9초가 걸리는 반면, 검증(유효성 확인)은 0.10초로 거의 즉각적입니다.

결론

논문은 이 시스템이 가장 단순한 방법들보다 더 복잡하고 약간 더 비용이 들지만, 가장 큰 문제들을 해결한다고 결론짓습니다. 즉, 가짜 졸업장을 방지하고, 수정을 허용하며, 학생의 개인정보를 보호한다는 것입니다. 이는 우리가 금융 보안 도구를 재용하여 교육의 신뢰할 수 있는 미래를 구축할 수 있음을 증명합니다.

하지만 저자들은 이것을 "완벽한 해결책"이라고 부르는 것을 경계합니다. 그들은 학교의 디지털 키가 도난당했을 때 발생하는 문제와 같은 위험이 여전히 존재한다고 언급하며, 이 시스템이 진정으로 세상에 나올 준비가 되려면 실제 대규모 네트워크에서 테스트되어야 하고 유럽의 디지털 신원 지갑과 통합되어야 한다고 제안합니다. 현재로서는, 이 시스템은 학술 자격 증명을 정직하고 안전하게 만드는 명확한 경로를 보여주는 강력하고 작동 가능한 프로토타입입니다.