블록체인의 혁신으로 인해 Ethereum, Solana, Avalanche, Bitcoin과 같은 독립적인 네트워크들이 자신의 프로토콜, 네이티브 자산, 합의 메커니즘과 함께 공존하게 되었습니다.
이러한 다양성은 금융, 게임, 신원, 거버넌스 등 다방면에서 혁신을 촉진하지만, 상호 운용성이 제한된 단편화된 환경도 초래합니다. 자산과 데이터가 이들 네트워크 간에 이동할 표준화된 방법이 없으면, 업계 전문가들이 "블록체인 삼중 문제"라고 부르는 보안, 탈중앙화, 확장성을 동시에 최적화하려는 투쟁에 의해 웹3의 잠재력이 제한됩니다.
블록체인 네트워크의 고립된 특성은 사용자와 개발자 모두에게 상당한 마찰을 일으킵니다. 이더리움에서 개발하는 개발자는 솔라나의 속도나 모네로의 프라이버시 기능을 쉽게 활용할 수 없습니다.
마찬가지로, 비트코인에 자산을 보유한 사용자는 중개자 없이 이더리움의 DeFi 생태계 내의 수익 창출 기회에 직접 참여할 수 없습니다. 이와 같은 단편화는 블록체인 기술의 핵심 가치 - 신뢰할 수 없고 허가 없이 운영되는 시스템을 창출하여 중앙 집중된 기관에 대한 의존성을 줄이는 것 - 을 위협합니다.
암호화폐 브릿지: 블록체인 생태계의 연결 조직
암호화폐 브릿지는 서로 다른 블록체인 생태계를 연결하기 위해 설계된 특수 프로토콜입니다. 이러한 브릿지는 크로스체인 토큰 및 정보 전송을 가능하게 하는 필수 인프라로 자리 잡았습니다. 비트코인을 이더리움 DeFi 생태계로 옮기거나 하나의 네트워크에서 다른 네트워크로 NFT를 전송할 때, 브릿지는 블록체인 상호 운용성의 온램프 및 고속도로 역할을 합니다.
랩핑된 자산(크로스체인 가치를 나타내는 토큰)의 시장 자본은 2024년 초에 180억 달러를 초과하여 생태계에서 브릿지가 수행하는 중요한 역할을 강조합니다. 주요 금융 기관과 DeFi 프로토콜은 네트워크 간의 유동성을 유지하기 위해 이러한 크로스체인 연결에 의존합니다.
그러나 그 중요성이 커짐에 따라 취약성도 커집니다. 암호화폐 브릿지는 전체 암호화 공간에서 가장 표적이 되고 악용되는 요소 중 하나로 부상했으며, 2021년부터 2024년 사이에 수십억 달러가 고프로파일 해킹에 의해 손실되었습니다.
이러한 브릿지가 작동하는 방식을 이해하고 계속해서 보안 책임이 되는 이유를 이해하는 것은 탈중앙화된 미래를 구축하거나 참여하는 누구에게나 중요합니다.
교차 기능 레이스 조건: 여러 함수가 안전하지 않은 방식으로 동일한 상태 변수를 조작할 때
- 액세스 제어의 논리 오류: 특히 관리 기능이나 긴급 중지 메커니즘에서
브릿지 계약은 특히 취약합니다. 복잡한 크로스체인 로직을 처리해야 하며, 개발이나 감사 중에 명백하지 않을 수 있는 복잡한 가장자리 경우가 있을 수 있기 때문입니다.
2. 중앙집중식 검증자와 수탁자
일부 브릿지는 다중 서명 지갑이나 소수의 검증자 세트를 사용해 거래를 확인합니다. 이로 인해 중앙 집중식 공격 벡터가 발생합니다. Ronin Bridge(Axie Infinity)는 공격자가 9명의 검증자 중 5명을 침해하여 자유로운 인출을 허용하는 쿼럼 위반을 일으킨 후 6억 2500만 달러의 피해를 입었습니다.
검증자 관련 취약점에는 다음이 포함됩니다:
- 키 관리 실패: 올바르지 않은 개인 키 저장 및 교체 실무
- 사회 공학: 검증자 인프라에 접근할 수 있는 주요 인물을 타겟으로 한 공격
- 내부 위협: 검증자 자신의 악의적인 행동
- 중앙 집중화 위험: 너무 적은 수의 개체가 검증 과정을 통제할 때
많은 브릿지의 보안 모델은 궁극적으로 검증자 세트의 무결성에 의존하므로, 블록체인 기술의 탈중앙화된 정신을 위배하는 단일 실패 지점을 만듭니다.
3. 오라클 조작
오라클은 가격 정보 및 이벤트 확인 등을 포함하여 브릿지에 중요한 데이터를 제공하는 역할을 합니다. 오라클이 조작되면 공격자들은 거래를 위조하거나 부풀려진 토큰 수량을 생성할 수 있습니다. 특히 합성 자산이나 레버리지를 지원하는 브릿지에서 위험합니다.
오라클 취약점은 여러 방식으로 나타납니다:
- 가격 피드 조작: 플래시 론(Flash Loan) 공격이 시장 가격을 일시적으로 왜곡할 때
- 합의 지연: 오라클 네트워크가 거래 상태에 대해 의견이 다를 때
- 오래된 데이터: 시간 민감한 정보가 충분히 빠르게 업데이트되지 않을 때
- 동기 부재: 오라클 제공자들이 시스템의 보안에 충분한 이해관계를 가질 수 없을 때
최근 Multichain 침해 사건은 공격자가 오라클을 조작하여 교차 체인 메시지를 위조하고, 약 1억 2600만 달러를 훔치게 된 사건이었습니다.
4. 호환성 및 복잡성
블록체인 아키텍처의 이질성으로 인해 안전한 교차 체인 통신은 매우 어렵습니다. 완료, 거래 순서 지정 및 암호화 표준의 차이점은 미묘한 취약점을 열 수 있으며, 해커는 신중히 구성된 멀티 체인 공격을 통해 이를 악용할 수 있습니다.
이러한 복잡성 관련 위험에는 다음이 포함됩니다:
- 완료 차이: 한 체인이 거래를 초 단위로 확인하는 반면 다른 체인은 몇 분 또는 몇 시간이 걸릴 때
- Nonc 관리자: 다른 순서 지정 메커니즘에서 거래 순서 정확도 보장
- 상태 동기화: 독립적인 네트워크 간에 일관된 원장 상태 유지
- 프로토콜 업그레이드: 한 체인이 브릿지 작업에 영향을 주는 중단적 변경을 구현할 때
Nomad 브릿지 익스플로잇($1.9억)은 임의의 메시지가 유효한 것으로 검증될 수 있게 하는 사소한 초기화 오류로 인해 발생한 문제로, 어떻게 미묘한 불일치가 치명적인 실패로 이어질 수 있는지를 보여 줍니다.
5. 부족한 보안 감사
많은 브릿지는 시장 점유를 확보하기 위해 적절한 보안 검토 없이 빠르게 출시됩니다. 감사된 프로토콜일지라도 복합적인 멀티 체인 로직 과 전통적인 테스트를 피할 수 있는 극단의 경우가 존재하므로 잠재적 버그를 포함할 수 있습니다.
감사 한계에는:
- 시간 제한: 철저한 보안 리뷰를 제한하는 빠른 시장 출시 압력
- 범위 제한: 스마트 계약에만 집중하며 오프체인 구성 요소를 무시
- 전문성 격차: 교차 체인 보안에 전문화된 감리사가 적음
- 테스트 환경 제한: 복합 멀티 체인 상호작용을 시뮬레이션하기가 어려움
2021년 6억 1천만 달러에 피해를 준 Polynetwork 해킹은 프로토콜이 보안 감사를 받았음에도 불구하고 발생했으며, 심지어 조사된 코드에도 심각한 취약점이 존재할 수 있음을 보여줍니다.
안전한 교차 체인 미래를 향하여
이러한 위험을 완화하기 위해 개발자와 연구자들은 여러 방면에서 작업 중입니다.
탈중앙 브릿지 검증자
Chainlink의 CCIP(Cross-Chain Interoperability Protocol) 및 LayerZero의 Ultra Light Node (ULN)와 같은 프로토콜은 중앙 집중 중개인을 제거하고 신뢰 가정을 개선하려고 합니다. 이러한 시스템은:
- 탈중앙 오라클 네트워크: 수백 개의 독립적인 노드에 걸친 검증의 분배
- 경제 보안 모델: 검증자에게 보호 보증으로 상당한 자본을 스테이크 하도록 요구
- 슬래싱 메커니즘: 악의적이거나 부주의한 검증자를 금전적으로 처벌
- 임계치 암호화: 유효한 서명을 생산하기 위해 여러 당사자 간의 협력을 요구
이러한 접근 방식은 많은 독립 검증자들에게 신뢰를 분배하여 단일 타락한 개체의 영향을 줄입니다.
정형 검증
고급 수학적 기술이 스마트 계약의 올바름을 배포 전에 증명하는 데 사용되고 있습니다. Runtime Verification 및 CertiK와 같은 프로젝트는 브릿지 프로토콜에 정형 방법을 적용하고 있습니다:
- 모델 검사: 모든 가능한 프로그램 상태를 철저히 검증
- 정리 증명: 계약 올바름을 수학적으로 증명
- 정적 분석: 코드 검토를 통한 취약점 식별
- 상징적 실행: 상징적 입력을 사용하여 계약 실행 시뮬레이션
정형 검증은 특히 복잡한 상태 전환을 가진 복잡한 프로토콜에서 전통적인 테스트가 놓칠 수 있는 취약점을 식별할 수 있습니다.
다층 보안 모델
실행 모니터링, 퇴출 스위치 및 온체인 보험 기금을 결합하여 침해가 발생했을 경우 손상을 경감할 수 있습니다. 현대의 브릿지 디자인은 다음과 같은 보안 레이어를 구현합니다:
- 회로 차단기: 의심스러운 패턴이 나타날 때 자동으로 거래 중지
- 속도 제한: 잠재적 착취 영향을 최소화하도록 거래량을 제한
- 타임락: 보안팀이 공격에 응할 수 있도록 인출 지연
- 보험 풀: 성공적인 공격 시 사용자를 보상하기 위한 기금을 마련
Aave의 Portal은 여러 보안 레이어를 사용하여 교차 체인 자산을 보호하는 예시로, 검증자 합의, 사기 증거 및 거래 한도를 포함하고 있습니다.
영지식 증명 (ZKPs)
ZKPs에 기반한 브릿지는 암호학적 확실성으로 교차 체인 거래를 검증할 수 있어 신뢰 가정에 대한 의존도를 줄일 수 있습니다. 예방 브릿지는 다음을 제공합니다:
- 수학적 검증: 기본 데이터를 공개하지 않고 거래 유효성을 증명
- 간결한 증명: 복합적인 검증을 간결하고 효율적인 증명으로 압축
- 즉시 완료: 거의 즉각적으로 교차 체인 거래를 검증
- 개인정보 보호: 민감한 거래 정보를 보호
zkBridge 및 Succinct Labs와 같은 프로젝트는 브릿지 보안에 대한 영지식 접근 방식을 개척하고 있지만, 계산 오버헤드는 여전히 도전 과제입니다.
교차 체인 표준
Interchain Standards Group 및 Ethereum의 ERC-5164 와 같은 산업 노력이 안전한 교차 체인 상호작용을 위한 범용 프로토콜을 정의하려고 합니다. 표준화의 이점에는 다음이 포함됩니다:
- 공통 보안 관행: 기본 보안 요구사항 설정
- 상호 운용 가능한 메시지 형식: 브릿지가 서로 소통할 수 있게 함
- 감사 프레임워크: 보안 검증에 대한 구조적 접근 방법 생성
- 비상 대응 프로토콜: 산업 전반의 사건 처리 절차 정의
Chainlink의 Cross-Chain Interoperability Protocol(CCIP)은 위험 관리 도구와 강력한 오라클 네트워크를 통해 과거의 브릿지 취약점을 해결하는 새로운 표준을 대표합니다.
그럼에도 불구하고, 네트워크 간의 가치가 흐르는 한, 브릿지는 숙련된 적에게 매력적인 타겟으로 남을 것입니다. 공격자에 대한 경제적 인센티브는 브릿지 프로토콜에 잠긴 전체 가치(TVL)와 비례하여 증가합니다.
최종 생각
암호화 브릿지는 진정으로 상호 운용 가능한 블록체인 생태계의 진화에 필수적입니다. 그것들은 Web3의 결합 조직으로 생태계를 넘어 합성 가능성을 허용하고, 다양한 프로토콜 간에 최대의 유틸리티를 얻을 수 있도록 합니다. 그러나 이러한 유틸리티와 함께 위험이 따릅니다. 지금의 과제는 단순히 브릿지를 구축하는 것이 아니라 그것을 강화하는 것입니다.
미래에는 현재의 분열된 환경보다 몇 가지 매우 안전한 브릿지 프로토콜 주변으로 통합이 이루어질 수 있습니다. 우리는 이미 주요 DeFi 프로토콜이 자체 솔루션을 만드는 대신 Chainlink의 CCIP 및 Wormhole의 업그레이드된 인프라와 같은 확립된 브릿지를 점점 더 선택하는 추세를 지켜보고 있습니다.
사용자로서 이러한 시스템이 어떻게 작동하는지 이해하는 것이 정보에 입각한 결정을 내리기 위한 첫걸음입니다. 브릿지를 사용하기 전에 고려해야 할 주요 질문은 다음과 같습니다:
- 브릿지가 어떤 보안 모델을 사용하나요?
- 누가 검증자이며, 무엇이 그들의 정직한 행동을 촉진하나요?
- 프로토콜이 철저한 보안 감사를 거쳤나요?
- 브릿지가 타임락이나 기타 보호 조치를 구현했나요?
- 브릿지의 보안 사고 처리 실적은 어떤가요?
개발자로서의 과제는 빠르게 진화하는 위협 환경에서 성능, 탈중앙화, 보안을 균형 있게 유지하는 것입니다. 이는 방어적인 프로그래밍 관행을 채택하고, 가능한 경우 정형 검증을 실행하며, 신뢰 가정을 최소화하는 시스템을 설계하는 것을 의미합니다.
연결된 체인 간에 수십억 달러가 계속 흐르면 암호화 브릿지의 안전성이 향후 블록체인 채택의 속도와 성공을 결정할 수 있습니다. 이러한 보안 과제를 해결하는 산업의 능력은 원활하게 상호 운용 가능한 다중 체인 미래를 실현하는 데 매우 중요할 것입니다.