🔐 유럽 대학 연구진, 생체인증과 블록체인을 결합한 차세대 신원 인프라로 고처리량 DLT 제시

생체인증 기술과 분산원장기술(DLT)을 결합해 디지털 신원과 인증 시스템을 구축하려는 연구가 확대되고 있는 가운데, 유럽 연구진이 고처리량 DLT 네트워크를 생체인증과 디지털 신원 인프라에 활용할 가능성을 분석한 연구를 발표했습니다.

벨기에 KU Leuven과 스페인 Universidad Autónoma de Madrid 연구진이 진행한 39페이지 분량의 학술 리뷰는 블록체인과 생체인식 기술의 결합 가능성을 기술적·법적 관점에서 분석했습니다. 연구진은 Stellar, XRP Ledger, Hashgraph, Solana 등 여러 네트워크를 검토하면서 확장성, 분산 신원관리, 개인정보 보호, GDPR 규제 문제 등을 주요 쟁점으로 다뤘습니다.

🧬 생체정보와 DLT가 만나는 지점

생체인식은 지문, 얼굴, 홍채와 같은 신체적 특징이나 서명·키 입력과 같은 행동적 특징을 이용해 개인을 식별하거나 인증하는 기술입니다. 기존 비밀번호나 카드와 달리 개인의 고유한 특성을 활용하기 때문에 보안성과 사용자 편의성 측면에서 활용 범위가 확대되고 있습니다.

연구진은 여기에 블록체인이나 DLT를 결합하면 신원정보의 무결성, 감사 가능성, 분산 관리, 상호운용성 등을 강화할 수 있다고 설명합니다.

다만 핵심은 생체정보 자체를 블록체인에 저장하는 것이 아닙니다.

연구에서는 민감하고 용량이 큰 생체정보는 일반적으로 오프체인에 안전하게 보관하고, 블록체인에는 해당 정보가 변조되지 않았음을 확인할 수 있는 암호학적 해시나 증명값을 기록하는 방식을 현실적인 접근법으로 제시합니다.

예를 들어 사용자의 얼굴이나 지문에서 생성된 보호된 생체 템플릿을 별도의 저장소에 보관하고, 그 데이터의 해시값을 DLT에 기록할 수 있습니다. 이후 인증 과정에서 저장된 데이터의 해시를 다시 계산해 기존 기록과 비교하면 데이터가 변경되지 않았는지를 확인할 수 있습니다.

즉, 생체인증은 오프체인에서 처리하고 DLT는 그 과정의 무결성과 감사 가능성을 지원하는 구조입니다.

⚡ 연구진이 주목한 ‘고처리량’ 네트워크

이번 연구에서 특히 눈에 띄는 부분은 생체인증과 결합할 수 있는 차세대 블록체인 네트워크의 처리량과 합의 방식에 대한 비교입니다.

연구진은 문헌에서 인용된 네트워크별 처리량을 소개하면서 Stellar는 약 1,000 TPS, XRP는 약 1,500 TPS, Hashgraph는 25만 TPS 이상의 처리 능력을 갖춘 것으로 나타났습니다. 또한 Stellar의 federated Byzantine agreement와 Hashgraph의 asynchronous Byzantine fault tolerance(aBFT)를 각각 주요 합의 방식으로 소개했습니다.

연구진은 생체인증에 실시간 또는 거의 실시간에 가까운 응답이 요구되기 때문에 기존 블록체인의 낮은 처리량과 긴 블록 생성·확정 시간은 생체인증과 같은 실시간 애플리케이션에 제약이 될 수 있으며, 연구진은 이러한 한계를 해결하기 위한 방향으로 고처리량 차세대 블록체인 네트워크를 제시하였습니다.

🌐 Hedera Hashgraph

이 를 위해 Hedera와 연결되는 부분이 Hashgraph 합의 기술입니다.

연구진은 Hashgraph를 비동기식 Byzantine Fault Tolerance(aBFT)를 활용하는 차세대 분산원장 구조로 분류하면서, 기존 블록체인의 확장성 문제를 해결할 수 있는 접근법 가운데 하나로 소개합니다.

특히 연구에서는 생체인증 시스템에서 DLT가 단순히 데이터를 저장하는 역할보다는 분산 신원관리와 검증 가능한 자격증명(credential), 감사 가능한 인증 기록을 지원하는 인프라로 활용될 가능성에 주목하였습니다.

이러한 구조에서는 생체정보 자체를 공개 원장에 저장하는 대신, 사용자의 신원과 암호화된 자격증명 또는 보호된 생체 템플릿을 연결하고 그 상태와 무결성을 DLT를 통해 검증할 수 있으며, 연구진이 제시한 DID(Decentralized Identifiers) 역시 이러한 구조와 연결됩니다.

DID는 중앙화된 신원 등록기관에 의존하지 않고 디지털 신원과 관련된 키, 자격증명, 서비스 정보를 연결할 수 있는 구조입니다. 생체정보는 오프체인에 보호된 형태로 보관하고, DID와 DLT를 이용해 해당 신원정보와 인증 과정의 무결성을 지원하는 방식입니다.

🪪 생체인증 + 블록체인, ‘디지털 신원’으로 확장

연구진은 생체인증과 DLT의 결합이 단순한 생체인증 시스템을 넘어 분산형 디지털 신원관리로 발전할 가능성 역시 제시 했습니다.

예를 들어 사용자의 생체정보를 이용해 암호화 키의 사용을 승인하고, 블록체인은 해당 공개키와 인증서의 등록·상태·폐기 정보를 여러 참여자가 검증할 수 있도록 관리하는 방식으로, 이 경우 두 기술은 서로 다른 역할을 담당합니다.

• 생체인증 → 사용자의 신원과 키 사용을 연결

• DLT → 공개키·자격증명·폐기 상태의 등록 및 감사 가능성 제공

연구진은 이러한 구조를 생체정보와 블록체인 기반 PKI(Public Key Infrastructure)를 결합하는 방식으로 설명합니다. 특히 기존 중앙화된 인증기관에 대한 의존도를 줄이고, 인증서 상태와 폐기 정보를 분산된 원장에 기록해 감사 가능성을 높이는 방향이 연구되고 있다고 설명합니다.

🔒 하지만 ‘생체정보를 블록체인에 저장’하는 것은 위험

이번 연구에서 가장 중요한 부분 중 하나는 블록체인의 장점을 강조하는 동시에 생체정보를 온체인에 직접 저장하는 방식에는 상당한 위험이 따른다고 지적했다는 점입니다.

생체정보는 비밀번호처럼 쉽게 변경할 수 없습니다. 비밀번호가 유출되면 새로운 비밀번호로 변경할 수 있지만, 얼굴·홍채·지문과 같은 생체적 특징은 근본적으로 다시 발급할 수 없습니다.

따라서 공개 블록체인의 불변성은 생체정보와 결합될 경우 오히려 문제가 될 수 있습니다. 한번 기록된 정보는 삭제가 어렵기 때문에 GDPR의 삭제권과 데이터 최소화 원칙 등과 충돌할 가능성이 있기 때문입니다.

연구진은 이에 따라 원본 생체정보나 완전한 생체 템플릿을 퍼블릭 블록체인에 저장하지 않는 것을 권고합니다.

대신 생체정보는 오프체인에 보관하고, 블록체인에는 필요한 최소한의 증명이나 암호학적 참조만 기록하는 접근법이 현재로서는 보다 현실적인 방향으로 제시됩니다.

⚖️ GDPR과의 관계도 핵심 과제

생체정보와 블록체인의 결합에서 기술적인 확장성만큼 중요한 문제가 개인정보 보호와 법적 책임입니다.

연구진은 유럽연합 GDPR에 따라 개인을 고유하게 식별하기 위한 생체정보가 특별한 보호 대상에 해당할 수 있으며, 블록체인에 기록된 정보 역시 특정 개인과 연결될 수 있다면 개인정보로 취급될 가능성이 있다고 설명합니다.

특히 해시나 암호화를 적용했다고 해서 해당 정보가 자동으로 익명화되는 것은 아닙니다. 데이터가 특정 개인과 연결될 가능성이 남아 있다면 GDPR의 적용 대상이 될 수 있기 때문에, 데이터 저장 위치뿐 아니라 식별 가능성, 접근권한, 데이터 처리 목적, 삭제 가능성, 책임 주체까지 함께 고려해야 합니다.

따라서 연구진은 생체정보와 블록체인을 결합하는 시스템을 설계할 때 기술적인 보안뿐 아니라 데이터 보호를 설계 단계부터 고려해야 하며, 높은 위험을 가진 개인정보 처리에는 Data Protection Impact Assessment(DPIA)가 필요할 수 있다고 설명하였습니다.

🚀 차세대 디지털 신원 인프라로 이어질 가능성

이번 연구의 결론은 블록체인이 생체인증을 대체한다는 것은 아니지만, 두 기술이 서로 다른 역할을 수행할 수 있다는 점에서 주목할만 합니다.

생체인증은 사용자의 신원을 확인하고, DLT는 그 신원과 관련된 자격증명·키·검증 기록의 무결성과 감사 가능성을 지원합니다.

특히 기존 블록체인의 처리량과 지연시간 문제를 극복할 수 있는 고성능 DLT와 오프체인 생체정보 저장, DID, 블록체인 기반 PKI 등을 결합하면 향후 보다 실용적인 디지털 신원 시스템을 구축할 가능성이 있다는 것입니다. 연구진 역시 고처리량 블록체인 플랫폼을 활용한 거의 실시간에 가까운 인증과 생체 기반 PKI를 향후 연구 방향으로 제시했습니다.

결국 이번 연구가 보여주는 핵심은 생체정보를 블록체인에 넣는 것 자체가 아니라, 민감한 개인정보는 안전한 오프체인 환경에서 보호하면서 DLT를 신원·자격증명·무결성·감사 인프라로 활용하는 것에 있으며, 이러한 관점에서 Hashgraph와 같은 고처리량 DLT가 향후 분산형 디지털 신원과 생체인증 시스템의 기반 기술 가운데 하나로 사용될 가능성이 더욱 커질 수 있습니다.