이더리움 재단, 8년간 연구한 포세이돈 해시 함수 폐기…SHA-2·BLAKE2s로 전환

SHA-2와 BLAKE2s가 양자 보안을 강화하는 방법

SHA-2와 BLAKE2s는 해시 기반 서명 패밀리(예: SPHINCS+, XMSS)에 속하며, NIST와 암호학계에서 양자 안전(quantum-safe)한 것으로 널리 인정받고 있습니다. 이더리움의 Lean Ethereum 로드맵에는 이더리움 검증자(validator)를 위한 주 양자 안전 대안으로 BLS 서명을 leanXMSS(기존 해시 기반의 상태 저장(stateful) 서명 방식)로 교체하는 내용이 포함되어 있습니다 . 맞춤형 SNARK 친화적 구조 대신 수십 년간 분석된 표준 해시를 사용함으로써, 양자 후보안에 대한 가정이 상대적으로 검증이 덜 된 포세이돈의 보안 마진에 의존하지 않게 됩니다 .

혁신의 핵심: Binius와 Flock, 바이너리 필드 SNARK

이번 전환은 두 가지 획기적인 SNARK 설계 덕분에 가능해졌습니다.

• Binius — 바이너리 필드 확장 타워(GF(2) 필드) 위에 구축된 SNARK입니다. 이 설계는 기존 해시 함수(SHA-256, Keccak-256)가 필요로 하는 비트 단위 연산과 본질적으로 정렬되어, 이전에 증명 비용을 높였던 임베딩 오버헤드(embedding overhead)를 제거합니다. 따라서 Binius는 SNARK 내에서 기존 대칭 암호를 검증하는 데 특히 적합합니다 .

• Flock — 표준 암호화 해시 평가(SHA-256, Keccak, BLAKE3)를 매우 빠르게 배치 증명(batched proving) 하기 위한 해시 기반 SNARK입니다. Flock은 동일한 R1CS 회로의 배치를 엄청난 처리량으로 증명하여, 새로운 SNARK 설계가 노트북 코어 하나에서 초당 100만 개의 증명을 처리할 수 있게 합니다 .

이 두 기술이 결합되어 SNARK 친화적 해시의 필요성이 사라졌습니다. 이제 기존 해시를 포세이돈만큼 효율적으로 증명할 수 있으며, 커뮤니티는 검증된 기존 원시 함수(primitive)를 사용하여 "STARK로 직행"할 수 있게 되었습니다 .

타임라인: 2028년까지의 leanVM 및 레이어 배포

이더리움 재단의 "Strawmap"(아키텍처 팀 발행)은 2029년까지 약 7번의 포크를, 약 6개월에 한 번씩 계획하고 있습니다 . 최근 발표에 따른 주요 이정표는 다음과 같습니다.

• leanVM(프로덕션 등급): 2027년 예정 — 실행 레이어 증명을 검증하고 집계하는 최소한의 영지식 가상 머신입니다 .
• 합의(Consensus), 데이터, 실행(Execution) 레이어 배포: 2028년으로 예정 .
• leanXMSS(해시 기반 검증자 서명): Verkle 트리 등 다른 양자 내성 원시 함수와 함께 3~4년에 걸쳐 출시되는 다년간의 Lean Ethereum 재구축의 일부입니다 .

이 일정은 잠정적이며, 각 프로토콜 변경은 구현, 테스트, 그리고 이더리움 커뮤니티의 합의를 거친 후에야 활성화됩니다.

기관과 검증자에게 미치는 영향

이번 전환은 은행, 수탁 기관, 기관 스테이킹 서비스에 구체적인 운영상의 압박을 가합니다.

• 상태 저장 해시 기반 검증자 서명(leanXMSS): 이더리움 검증자 인프라나 스테이킹 서비스를 운영하는 은행은 BLS 서명에서 leanXMSS(상태 저장 해시 기반 방식)로 마이그레이션해야 합니다 . 상태 저장 서명 방식은 주의 깊은 키 관리가 필요합니다. 키를 한 번만 재사용해도 보안이 깨질 수 있어, 기존(무상태) 서명에는 없는 운영상의 위험이 발생합니다.
• 암호 자산 인벤토리 마감 기한: 2027~2028년 배포 일정은 은행이 지금부터 암호 자산 인벤토리와 마이그레이션 계획을 시작해야 함을 의미합니다. 포세이돈이나 BLS에 의존하는 모든 스마트 계약, 수탁 시스템, 온체인 작업은 SHA-2/BLAKE2s 기반 증명으로 재설계되어야 합니다.
• 일반적인 규제 움직임: 국제결제은행(BIS), 유럽중앙은행(ECB), 미국 NIST 등 글로벌 규제 기관은 금융 기관에 양자 후보안(PQC, Post-Quantum Cryptography) 전환 계획을 점점 더 요구하고 있습니다. 이더리움의 하드 포크 일정은 은행 재무 및 DeFi 운영이 양자 안전 서명과 해시에 맞춰 조정되어야 하는 구체적이고 단기적인 마감 기한을 만들어냅니다. 이는 기존 은행의 PQC 로드맵에서 가정하던 먼 미래의 일정과는 대조적입니다.

이더리움 재단의 포세이돈 암호 분석 프로그램(100만 달러 규모)은 2026년 8월 1일부로 중단되었으며 , 이는 암호학계의 관심이 이미 새로운 해시 기반 원시 함수로 옮겨갔음을 시사합니다. 이더리움 위에서 개발하거나 구축하는 기관과 개발자에게 메시지는 분명합니다. 양자 후보안의 미래는 SHA-2, BLAKE2s, 그리고 이를 가능하게 한 SNARK 설계 위에서 작동한다는 것입니다.