암호화폐에서 51% 공격이란 무엇인가?

51% 공격, 또는 과반수 공격이라고도 불리며, 블록체인 네트워크 내에서 중요한 보안 위협입니다. 이는 개인이나 그룹이 네트워크의 채굴 능력 또는 계산 자원의 절반 이상을 장악할 때 발생합니다. 이러한 과반수 통제는 공격자가 블록체인의 작동 방식을 조작할 수 있게 하여 이중 지불, 거래 검열 및 시스템 무결성을 훼손하는 악의적 활동으로 이어질 수 있습니다.

비트코인과 이더리움과 같은 분산형 암호화폐에서는 보안이 분산된 합의 메커니즘에 의존하며, 어느 한 단일 주체도 부당한 영향을 미쳐서는 안 됩니다. 그러나 만약 공격자가 하드웨어를 구매하거나 임대하여 충분한 채굴력을 모은다면—즉, 대규모 채굴장이나 채굴 풀 내 협력을 통해—정직한 채굴자의 노력보다 우위에 설 수 있습니다. 이러한 불균형은 특정 코인뿐만 아니라 전체 블록체인 기술에 대한 신뢰를 저해하는 위협이 됩니다.

51% 공격은 어떻게 작동하나요?

51% 공격의 핵심 메커니즘은 네트워크 해시파워(또는 지분 증명 시스템에서는 스테이킹 파워)의 절반 이상을 통제하는 것에 기반합니다. 이 기준을 달성하면, 공격자는 다음과 같은 행동을 할 수 있습니다:

• 거래 재구성: 최근 블록들을 다시 써서 이전에 수행한 거래를 취소할 수 있습니다.
• 이중 지불: 이전 거래 확인을 무효화하여 동일 코인을 두 번 사용할 수 있는데 이를 '이중 지불'이라고 합니다.
• 거래 검열: 특정 거래가 승인되지 않도록 차단하거나 새 블록에 포함시키지 않음으로써 검열할 수도 있습니다.
• 블록체인 데이터 변경: 경우에 따라 거래 세부 정보를 수정하거나 자금을 눈속임 없이 재배치할 수도 있습니다.

이러한 조작은 정직한 채굴자들의 기여도를 앞서기 위해 충분히 오랜 시간 동안 우위를 유지하는 데 달려 있으며, 일반적으로 대규모 마이닝 농장 또는 여러 마이닝 풀 간 협력을 통해 막대한 계산 자원을 투입함으로써 이루어집니다.

왜 작은 블록체인은 더 취약한가요?

비트코인처럼 큰 네트워크는 광범위한 탈중앙화와 높은 총 해시레드를 바탕으로 대부분의 행위자가 경제적 비용 때문에 쉽게 공격하기 어렵습니다. 반면 작은 블록체인은 훨씬 더 취약합니다. 그 이유는 다음과 같습니다:

• 낮은 난이도: 적은 계산력이 필요하므로 적은 노력으로 과반수 통제가 가능해집니다.
• 노드 수 적음: 노드가 적으면 중복성과 저항력이 떨어집니다.

역사적으로 여러 소형 알트코인이 이러한 취약점 때문에 51% 공격 대상이 된 사례가 많습니다. 대표적인 예로:

• Verge (XVG)는 2018년 여러 차례 성공적인 51% 공격을 받아 약 100만 달러 상당의 XVG 도난 사건 발생
• Bitcoin Gold (BTG)는 2020년 성공적인 대다수 공격으로 약 1800만 달러 규모 손실 발생

이는 크기와 탈중앙화 수준이 암호화폐별로 얼마나 위험도를 결정짓는지를 보여줍니다.

실제 사례: 51% 공격 사례들

지난 사건들을 살펴보면 이러한 공격들이 어떻게 진행되고 어떤 결과를 초래했는지 이해할 수 있습니다:

Verge (XVG)

2018년 초 Verge는 여러 차례 성공적인 51%공격을 당했고, 이를 통해 반복적으로 코인을 이중 지불하는 일이 벌어졌습니다. 당시 낮았던 해시레드와 보안 조치 부족 덕분에 피해 규모가 컸으며 사용자들은 상당한 금전적 손실을 입었습니다.

Bitcoin Gold (BTG)

2020년 5월에는 Bitcoin Gold가 대표적인 보안 사고를 겪었으며, 해커들은 성공적으로 다수공격(대다수 제어)을 수행하여 약 $1천800만 상당 BTG 토큰 도난 사건 발생했습니다. 이는 활발히 활동하는 커뮤니티와 일부 가용성에도 불구하고 상대적으로 낮은 해시레드로 인한 취약성을 드러냈습니다.

기타 유사 사례

Monacoin이나 Vertcoin 등 소규모 프로젝트들도 제한된 탈중앙성과 낮은 계산력 때문에 유사하게 침해당했던 사례들이 존재합니다.

사용자 및 암호화폐 생태계에 미치는 영향

51%공격의 결과는 단순히 금융적 손실뿐 아니라 사용자 신뢰까지 훼손됩니다:

• 신뢰 상실: 반복되는 침해 사건들은 해당 프로젝트뿐 아니라 시장 전반에서도 투자자들의 신뢰를 떨어뜨립니다.

• 금전적 피해: 이중 지불로 인해 사용자는 법적 구제책 없이 자금을 잃게 될 위험 있으며, 일단 확정된 기록이라 하더라도 조작 가능성이 존재합니다.

• 시장 변동성 증가: 이러한 사고 소식들은 투자자들이 안전성을 걱정하며 매도를 촉진하여 가격 급락 현상을 야기하기도 합니다.

또한 개발자들은 이에 대응하여 프로토콜 강화를 추진하며 기존 작업증명(PoW) 대신 증권형 알고리즘(PoS) 등 덜 민감하게 설계된 합의 방식을 도입하려고 노력하고 있습니다.

대책: 다수공격 방지 방법

네트워크 안정성과 보안을 강화하기 위해 개발자들이 사용하는 주요 전략들은 다음과 같습니다:

1. 네트워크 해시레드 증가

   • 광범위 참여 유도를 통해 중앙 집중화를 방지하고 다양한 참가자가 고르게 마이닝하도록 함

2. 체크포인트 및 최종성 프로토콜 도입

   • 일정 확정 이후 특정 블록들을 변경 불가능하게 만들어 재조정을 어렵게 함

3. 대안 합의 알고리즘 활용

   • Proof-of-stake(PoS), DPoS(대표 증명), 비잔틴 장애 허용(BFT) 기반 프로토콜 등 다양한 방식 적용

4. 네트워크 감시 및 빠른 대응 체계 구축

   • 이상 징후 탐지 후 즉각 대응 가능하도록 지속 모니터링 실시

미래 전망: 진화하는 보안 환경

암호화폐 글로벌 확산과 신규 프로젝트 등장 속에서 강력한 보안 강화 필요성이 커지고 있으며,

– 작업증명(PoW)에서 혼합 모델(Hybrid PoW/PoS)로 전환– 체인 간 검증 기술 구현– 의심스러운 활동 시 동적으로 반응 가능한 적응형 합의 메커니즘 개발 등이 추진되고 있습니다

또 규제 기관들도 디지털 자산 보호와 관련 기술 발전 추세를 고려하며 책임 있는 혁신 촉진 정책 마련 중입니다.

50%以上 통제 시도가 어떤 것인지 이해하는 것은 개발자와 채굴자를 비롯해 모든 이해관계자가 오늘날 암호화폐 생태계 내 위험성과 완화를 위한 전략들을 인식하는 데 중요합니다 . 기술 발전과 함께 인식 제고 역시 계속되면서 산업 전반에서는 더욱 견고하고 신뢰받는 분산 시스템 구축을 목표로 하고 있습니다.