8년간의 투자가 급선회, 이더리움이 왜 갑자기 포세이돈을 포기했나?

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8년, 수천만 달러의 투자 끝에 이더리움은 더 보수적이지만 더 확실한 포스트퀀텀(Post-Quantum) 경로를 선택했다.

원문 제목: 《8년의 투자 급선회, 이더리움이 갑자기 Poseidon을 포기한 이유는?》
원문 저자: ChandlerZ, Foresight News

8월 13일, 이더리움 연구원 Justin Drake가 X에 글을 올려 이더리움 재단이 L1 레이어에서 SNARK 친화형 해시 알고리즘 Poseidon을 포기하고 SHA2 또는 BLAKE2와 같은 전통적인 해시 함수를 채택하기로 결정했다고 밝혔다.

이 결정 뒤에는 8년간의 연구, 수천만 달러의 투자 축적, 그리고 양자 후 암호화 로드맵에 대한 중대한 수정이 자리 잡고 있다.

Poseidon은 2019년 출시 이후 줄곧 zkRollup 및 zkVM과 같은 애플리케이션에 이상적인 해시 솔루션으로 여겨져 왔다. 그 구조는 SNARK 회로에서 기존의 이진 연산 기반 해시 함수보다 더 저렴하고 효율적이다. 그러나 양자 후 보안이 이더리움의 필수 요구 사항이 되면서 Poseidon의 한계가 드러나기 시작했다.

Justin Drake는 이러한 전환이 획기적인 SNARK 설계 진전 덕분이라고 밝혔다. 즉, '이진체(binary field)' 연산 방식을 통해 기존 해시 함수가 SNARK 회로에서 이전에 SNARK에 최적화된 Poseidon에 필적하는 성능을 발휘할 수 있게 되었으며, 단일 노트북으로 초당 약 100만 회의 기존 해시 호출 검증이 가능하다.

기사에 따르면, Poseidon은 2019년 출시 이후 줄곧 주류 SNARK 친화형 해시 솔루션이었으며, zkRollup 및 zkVM과 같은 애플리케이션에 보안을 제공해 왔다. Justin Drake는 계획에 따르면 프로덕션급 leanVM이 2027년에 출시될 예정이며, 합의 레이어, 데이터 레이어 및 실행 레이어의 관련 배포는 2028년에 완료될 것으로 예상된다고 밝혔다. 이더리움 재단의 양자 후 팀도 이진체 관련 연구를 가속화하고 있다.

왜 지금인가?

기존 해시 함수가 오랫동안 SNARK에 진입하기 어려웠던 주요 장애물은 계산 언어의 차이에서 비롯된다. SHA2, BLAKE2s 및 Keccak은 XOR, 시프트와 같은 부울 연산을 많이 사용하는 반면, 기존 SNARK는 일반적으로 큰 소수체(prime field)에서 산술을 처리하므로 각 비트 연산을 시뮬레이션하는 데 높은 제약 비용이 발생한다. Poseidon은 소수체 산술을 중심으로 직접 설계되어 더 적은 제약으로 더 빠른 증명 속도를 얻는 대신, 알고리즘의 역사가 짧아 지속적인 암호 분석이 필요하다.

이진체는 기반 수학을 0과 1만 포함하는 최소 소수체로 전환하고, 이진 확장체를 사용하여 더 큰 데이터를 담는다. 따라서 비트 연산이 증명 시스템에 직접 들어갈 수 있게 되었고, SNARK가 기존 해시 함수에 적응하기 시작하면서 기술적 초점이 'SNARK 친화형 해시 설계'에서 '해시 친화형 SNARK 설계'로 전환되었다.

Jim Posen과 Benjamin Diamond가 2023년에 제안한 Binius는 바이너리 타워 필드 SNARK 경로를 보여주었으며, Benedikt Bünz, Ron Rothblum, William Wang의 Flock 논문은 2026년 7월 29일 arXiv에 게재되었습니다. 해당 M4 Max 벤치마크는 단일 코어 기준 초당 82,000회의 BLAKE3 압축, 42,000회의 SHA-256 압축, 30,000회의 Keccak 순열을 증명하며, 10코어 BLAKE3 처리량은 660,000회를 초과합니다.

Drake는 노트북이 초당 약 100만 회의 기존 해시 호출을 증명할 수 있으며, 오버헤드는 네이티브 CPU 부울 연산의 약 100배라고 밝혔습니다. SNARK.fast는 며칠 전 M3 Max에서 초당 180만 회의 BLAKE3를 달성했습니다.

2027년 leanVM, 2028년 3계층 배포

Poseidon이 폐기된 또 다른 핵심 이유는 양자 후 보안 일정이 가속화되고 있기 때문입니다. Project Eleven이 발표한 《The Quantum Threat to Blockchains - 2026 Report》는 양자 컴퓨터의 빠른 발전이 블록체인 보안에 심각한 위협이 되고 있다고 지적합니다. 일단 '암호학적 관련 양자 컴퓨터'(CRQC)가 등장하면, Shor 알고리즘은 ECDSA(비트코인 및 대부분의 퍼블릭 체인에서 채택)와 RSA 같은 비대칭 암호화를 빠르게 해독할 수 있습니다. Q-Day(양자 해독의 날)는 2030년에서 2033년 사이에 도래할 것으로 예상되며, 그 시점에 수조 달러 규모의 온체인 자산이 위험에 노출될 것입니다.

블록체인 공개 키는 장기간 정적으로 유지되고 롤백이 불가능하기 때문에 마이그레이션이 매우 어렵습니다. 보고서는 격자 기반, 해시 기반 등 양자 저항 서명 방식을 포함한 양자 후 암호화(PQC) 마이그레이션을 즉시 시작하고, 하이브리드 방식을 통해 점진적으로 전환하여 양자 위협의 전면적 발발을 피할 것을 권고합니다.

Justin Drake는 AI의 암호 분석 능력 향상으로 인해 격자 기반 방식인 HAWK와 동형 기반 방식인 SQIsign이 연이어 타격을 받았다고 경고했습니다. 이로 인해 이더리움 재단은 해시 기반 방식에 베팅하게 되었으며, 이러한 방식은 양자 공격에 더 강한 저항력을 가진 것으로 간주됩니다.

앞서 이더리움은 양자 후 로드맵을 공개했으며, 여기에는 2027년 프로덕션급 leanVM 배포, 2028년 합의 계층, 실행 계층, 데이터 가용성 계층에서의 배포 완료가 포함됩니다. leanVM은 양자 후 서명 집계에 특화된 최소화된 제로 지식 가상 머신으로, 전체 전략의 핵심 구성 요소로 간주됩니다.

2026년 3월, 이더리움 재단은 포스트퀀텀 보안 리소스 허브로 pq.ethereum.org를 출시했으며, 10개 이상의 클라이언트 팀이 주간 단위로 포스트퀀텀 상호운용성 개발 네트워크를 운영하기 시작했습니다. 재단은 또한 포스트퀀텀 암호학 연구를 진전시키기 위해 100만 달러 규모의 Poseidon Prize와 동일한 금액의 Proximity Prize를 설립했습니다. Vitalik Buterin本人도 여러 차례 강조했듯이, 포스트퀀텀 보안은 이더리움의 'walkaway test'(안심하고 떠날 수 있는 테스트)의 필수 조건이며, 이더리움이 양자 보안을 달성하지 않는 한 '경직화'될 수 없습니다.

해시 함수 전환은 이더리움 포스트퀀텀 로드맵의 전체 구조를 변경하지 않습니다. 검증자가 현재 사용하는 BLS 서명은 타원 곡선에 의존하며, 향후 방안은 여전히 leanXMSS와 같은 해시 기반 서명을 기반으로 하고, leanVM이 대량의 서명을 각 블록당 하나의 소형 증명으로 압축합니다. 이더리움 공식 페이지에서 이전에 제시한 비교에 따르면, leanXMSS 서명은 약 3000바이트, BLS 서명은 96바이트에 불과하며, leanVM의 데이터 압축 목표는 약 250배입니다.

SHA2 또는 BLAKE2s는 더 긴 공개 분석 이력을 보유하고 있어, EF는 Poseidon 매개변수가 수년간의 암호 분석을 견디기를 기다리는 시간을 줄일 수 있습니다. Drake가 제시한 strawmap은 2027년 프로덕션급 leanVM, 그리고 2028년 합의 레이어, 데이터 레이어 및 실행 레이어 배포를 가리킵니다.

동료 경쟁, Solana는 Falcon 선택

이더리움만이 포스트퀀텀 시대를 준비하는 유일한 메인스트림 퍼블릭 체인은 아닙니다. Solana 재단은 2026년 4월 포스트퀀텀 보안 로드맵을 발표했으며, 핵심 개발 팀인 Anza와 Jump Crypto의 Firedancer는 독립적인 연구 끝에 동일한 포스트퀀텀 서명 방식인 Falcon을 선택했습니다.

Falcon은 NIST 표준화 포스트퀀텀 서명 방식 중 하나로, 서명이 컴팩트하여 Solana와 같은 고처리량 블록체인 환경에 적합합니다.

두 검증자 클라이언트 개발 팀인 Anza와 Firedancer는 독립적인 연구 끝에 일치하여 포스트퀀텀 디지털 서명 방식 Falcon을 선택했으며, 각각 GitHub에 초기 구현 코드를 공개했습니다. 현재 로드맵은 세 단계로 구성됩니다: Falcon 및 대체 방안에 대한 지속적 평가; 양자 위협이 현실화될 때 신규 지갑에 포스트퀀텀 방안 채택; 최종적으로 기존 지갑 전체 마이그레이션. 또한 Blueshift의 Solana Winternitz Vault는 생태계에서 2년 이상 운영되어 왔으며, 올해 초 Google Quantum AI 백서에서 업계 선도 사례로 인용되었습니다.

솔라나 재단은 양자 컴퓨팅이 실질적인 위협이 되기까지는 수년이 걸리며, 현재 즉각적인 마이그레이션은 필요하지 않지만 연구, 인프라 및 생태계 조정은 모두 준비되어 있어 적절한 시기가 되면 신속하게 시작할 수 있고, 네트워크 성능에 큰 영향을 미치지 않을 것으로 예상된다고 밝혔다.

Starknet은 현재 EF의 새로운 방향에 가장 근접한 비교 대상이다. StarkWare는 6월 30일 로드맵을 발표했으며, 3단계로 진행될 예정이다. 1단계에서는 상태 커밋, 컨트랙트 주소 및 네트워크 구성에 사용되는 Pedersen 해시 알고리즘을 BLAKE2로 대체하고, Falcon-512와 같은 포스트퀀텀 합의 서명도 도입할 예정이다. 2단계는 기존 컨트랙트의 마이그레이션 도구에 중점을 두며, 마지막 단계는 여전히 이더리움과 관련된 외부 의존성(브리지 시스템 호출 및 blob 데이터 가용성 포함)을 해결하는 데 집중한다. 3단계는 이더리움 자체의 마이그레이션 경로에 달려 있다.

다른 퍼블릭 체인과 비교해 이더리움은 '먼저 표준을 세우고, 나중에 코드를 움직이는' 경로를 선택했다. Poseidon을 포기하고 SHA2/BLAKE2로 전환한 것은 포스트퀀텀 시대에 더 성숙하고 널리 검증된 암호학적 프리미티브를 선택한 것이다.