Security and Privacy in Digital Payments: Blockchain, PIX, and Central Bank Digital Currencies (CBDCs)

당신이 커피값을 결제하거나 친구에게 돈을 보내기 위해 휴대폰을 탭할 때마다, 당신은 돈의 안전, 개인 정보의 보호, 그리고 금융 세계의 규칙 준수라는 세 가지 상충하는 요구 사항 사이에서 균형을 잡아야 하는 복잡한 디지털 시스템에 의존하고 있는 것입니다. 수십 년 동안 이러한 시스템은 주로 은행과 정부에 의해 통제되었지만, 지난 15년 동안 가치를 이동시키는 새로운 방식들이 등장했습니다. 브라질의 즉시 결제 네트워크와 같이 중앙 당국이 모든 거래를 들여다볼 수 있는 일부 새로운 방식들은 중앙 집중형입니다. 반면, 공공 블록체인 네트워크와 같은 다른 방식들은 단 한 명의 책임자도 존재하지 않는 흩어진 사용자 집단에 의해 운영되며, 거래 내역은 추적하기 어렵도록 암호 뒤에 숨겨져 있는 경우가 많습니다. 중앙은행이 발행하는 디지털 화폐로 알려진 세 번째 그룹은 이 두 세계의 장점을 결합하기 위해 현재 구축되고 있는 중입니다. 오늘날 세계가 직면한 큰 질문은 어떻게 하면 프라이버시를 너무 희생하지 않으면서도 범죄자들이 빠져나가지 못하게 하면서 보안과 효율성을 확보할 수 있는 시스템을 설계하느냐는 것입니다.

포르투갈과 브라질의 대학 연구진은 이러한 다양한 시스템을 둘러싼 혼란을 해결하기 위해 연구를 시작했습니다. 그들은 2014년부터 2025년 사이에 발표된 50개의 고품질 연구를 수집하고 분석하였으며, 브라질의 PIX 시스템부터 다양한 블록체인 네트워크, 그리고 중앙은행들이 테스트 중인 디지털 화폐에 이르기까지 모든 것을 살펴보았습니다. 연구진은 이러한 기술들을 별개의 섬처럼 취급하는 대신, 이를 하나의 차트로 매핑하는 새로운 방법을 만들어냈습니다. 이 차트는 어떤 결제 시스템이든 설명할 수 있는 세 가지 간단한 질문을 사용합니다. '누가 규칙을 변경할 권한을 갖는가?', '거래에 대한 정보가 대중이나 당국에 얼마나 노출되는가?', 그리고 '법적 규칙이 시스템 내부에 처음부터 구축되어 있는가, 아니면 사후에만 확인되는가?' 각 시스템에 대해 이 질문들에 답함으로써, 연구진은 정확히 어디에서 상충 관계(trade-offs)가 발생하는지, 그리고 서로 다른 필요에 따라 어떤 설계가 가장 잘 작동할 수 있는지를 파악할 수 있었습니다.

연구 결과, 모든 상황에 완벽하게 들어맞는 단일 시스템은 없었지만, 이들은 세 가지 뚜렷한 패턴으로 분류되었습니다. 첫 번째 패턴은 연구진이 "규제 명확성 모델(Regulatory Clarity Model)"이라고 부르는 것으로, 브라질의 PIX 시스템이 정확히 이 방식으로 작동합니다. 이 설정에서는 단일 중앙은행이 모든 권한을 보유합니다. 중앙은행이 규칙을 정하면, 시스템을 운영하는 은행들은 이를 엄격히 준수해야 합니다. 규칙이 시스템 초기 단계부터 내장되어 있기 때문에, 당국은 불법 활동을 저지하고 모든 사람이 법을 준수하도록 보장하는 것이 매우 쉽습니다. 그러나 이러한 안전과 질서의 대가는 프라이버시입니다. 이 시스템은 당국이 일어나는 거의 모든 일을 볼 수 있도록 설계되어 있어, 사용자가 자신의 금융 습관을 숨길 여지가 거의 없습니다.

그 반대편 스펙트럼에는 비트코인이나 이더리움과 같은 공공 블록체인 네트워크를 설명하는 "자율성 모델(Autonomy Model)"이 있습니다. 여기서는 단 한 명의 개인이나 은행도 책임을 지지 않습니다. 규칙은 대규모 사용자 커뮤니티에 의해 설정되며, 이를 변경하는 것은 어렵고 느립니다. 이 설계는 높은 수준의 자유를 제공하며 누구도 거래를 검열하는 것을 거의 불가능하게 만듭니다. 하지만 이러한 자유에는 규제 기관들에게 상당한 단점이 따릅니다. 시스템 내에 불법 활동을 확인하기 위한 내장된 규칙이 없기 때문에, 당국은 사람들이 디지털 화폐를 일반 현금으로 전환하는 접점에서만 법을 집행할 수 있습니다. 이는 불법 거래가 인지되지 않은 채 발생할 수 있는 틈을 만들며, 이러한 틈을 메우기 위해서는 단순한 시스템 업데이트보다는 복잡한 국제적 협력이 필요합니다.

그 중간에는 많은 중앙은행이 자체 디지털 화폐를 위해 탐색하고 있는 경로인 "하이브리드 거버넌스 모델(Hybrid Governance Model)"이 자리 잡고 있습니다. 이 시스템들은 두 극단을 혼합하려고 시도합니다. 중앙은행은 통화 정책을 설정하고 안정을 보장하는 궁극적인 권한을 유지하지만, 거래를 처리하기 위해 분산된 은행 및 중개인 네트워크를 사용합니다. 이를 통해 소액의 일상적인 구매에 대해서는 프라이버시를 보호하면서도, 규모가 크고 위험도가 높은 송금에 대해서는 당국이 확인할 수 있도록 하는 절충안을 마련할 수 있습니다. 연구진은 이 중간 경로가 사기 방지, 속도, 사용자 신뢰와 같은 요소들의 조합을 고려할 때 가장 좋은 성능을 보인다는 것을 발견했습니다. 이는 디지털 화폐의 미래가 완전한 통제냐 완전한 자유냐를 선택하는 문제가 아니라, 양쪽 모두를 제공할 수 있는 균형 잡힌 설계를 찾는 문제임을 시사합니다.

연구진은 또한 누군가가 송금인이나 금액을 밝히지 않고도 거래가 유효함을 증명할 수 있게 해주는 수학적 도구와 같은 프라이버시 보호 기술을 면밀히 살펴보았습니다. 이러한 도구들은 강력하지만, 연구에 따르면 현재 브라질과 같은 국가가 매일 처리하는 막대한 양의 거래를 감당하기에는 너무 느린 것으로 나타났습니다. PIX 시스템은 한 달에 30억 건 이상의 거래를 처리하는데, 연구에서 테스트된 프라이버시 도구들은 상당한 하드웨어 업그레이드 없이는 그 속도를 따라잡기 어려울 것입니다. 이는 우리가 세부 사항을 숨길 수 있는 기술을 가지고는 있지만, 전 세계가 사용할 수 있을 만큼 빠르게 수행하는 엔지니어링 문제를 아직 해결하지 못했음을 의미합니다.

결론적으로, 연구진은 하나의 시스템을 단순히 복제하여 모든 곳에 적용할 수는 없다고 결론짓습니다. 최선의 설계는 사회가 특정 시점에 무엇을 가장 가치 있게 여기느냐에 전적으로 달려 있습니다. 만약 한 국가가 범죄를 저지하고 모든 거래가 법을 따르도록 보장하는 것을 우선시한다면, 내장된 규칙을 가진 중앙 집중형 시스템이 가장 효과적인 선택입니다. 만약 사회가 개인의 자유와 통제에 대한 저항을 우선시한다면, 규제를 어렵게 만들더라도 탈중앙화된 시스템이 더 우월합니다. 가장 유망한 전방의 경로는 중앙 당국의 보안과 분산된 네트워크의 유연성을 모두 제공하려는 하이브리드 접근 방식입니다. 연구진은 향에 정부와 은행들이 이러한 시스템들을 공정하게 비교할 수 있도록 돕는 새로운 측정 지표들을 제안하며, 우리가 차세대 화폐를 구축할 때 추측이 아닌 명확한 근거에 기반하여 선택을 내릴 수 있도록 하고 있습니다.