오라클 문제

오라클 문제(oracle problem)란 블록체인 밖에 있는 데이터를 블록체인 안으로 가져올 때 발생하는 문제를 말한다. 오라클 현상이라고도 한다. 데이터베이스 관리 시스템(DBMS) 제품인 오라클(Oracle)과 이름은 비슷해도 내용상 아무런 관련이 없다.

개요

블록체인 분야에서 오라클(Oracle)이란 블록체인 밖에 있는 데이터를 블록체인 안으로 가져오는 것을 말한다. 이때 블록체인 밖에 있는 데이터를 오프체인(off-chain)이라고 하고, 그 데이터가 블록체인 안으로 들어온 것을 온체인(on-chain)이라고 한다. 블록체인(blockchain)은 데이터의 위변조가 거의 불가능한 분산 저장 기술이지만, 데이터가 블록체인 안으로 들어와야 블록체인으로 관리할 수 있다. 데이터가 블록체인 안으로 들어오지 않거나, 혹은 블록체인 안으로 들어오는 과정에서 위변조가 발생한다면, 설령 그 데이터가 블록체인으로 관리된다고 할지라도 신뢰하기 어렵다.

현실 세계에 있는 데이터가 블록체인 안으로 들어오는 과정은 생각만큼 쉽지 않다. 오프체인 데이터가 온체인 데이터로 바뀌기 위해서는, 현실 세계와 블록체인의 중간에서 데이터를 블록체인 안에 넣어주는 사람이나 장치가 필요하다. 오라클 문제는 이러한 중간자 역할을 하는 사람이나 장치를 어떻게 신뢰할 수 있을 것인가 하는 문제이다. 블록체인은 탈중앙 분산화를 추구하므로 권위를 가진 중앙이 존재하지 않는다. 따라서 블록체인에 데이터를 입력하는 중간자를 신뢰할 수 있는 특별한 방법이 필요하다.

블록체인에서 오라클 문제를 해결하기 위해 다양한 방법이 도입되고 있으나 확실한 해결책은 존재하지 않는다. 암호화폐 소유자들의 투표를 통해 결정하거나, 다양한 데이터의 중위값을 선택하거나, 현실 세계와 블록체인 사이에서 신뢰할 수 있는 데이터를 제공해 주는 미들웨어를 두는 방법 등 블록체인 오라클 문제를 해결하기 위한 다양한 대안이 제시되고 있다.

사례

블록체인은 스마트 계약(smart contract)에 사용될 수 있다. 계약 당사자가 사전에 협의한 계약 내용을 미리 프로그래밍하여 블록체인 안에 넣어두고, 이 계약 조건이 모두 충족되면 자동으로 계약 내용이 실행되도록 할 수 있다. 문제는 계약 조건이 충족되었는지를 누가 어떻게 판단하느냐 하는 오라클 문제가 있다.

예를 들어, 선거에 출마한 A 후보와 B 후보 중에서, 만약 A 후보가 당선되면 C에게 코인을 지급하고, B 후보가 당선되면 D에게 코인을 자동으로 지급하는 스마트 계약이 있다고 가정해 보자. 실제 선거에서 A 후보가 승리했더라도 해당 데이터를 입력하는 사람이 고의 또는 부주의로 B 후보가 승리했다고 잘못 입력하는 상황이 생길 수 있다. 그럼 스마트 계약 조건에 따라 엉뚱하게도 D에게 코인이 자동 지급되는 문제가 발생한다. 블록체인에 기록된 데이터는 위변조가 불가능하지만, 현실 세계의 데이터를 블록체인에 기록하는 과정에서 위변조가 발생할 수 있다. 이것이 오라클 문제이다.

좀 더 복잡한 사례로, 만약 자동차 사고가 발생하면 자동으로 보험금을 지급하는 스마트 계약이 있다고 가정해 보자. 자동차 사고가 실제로 발생했는지, 만약 사고가 발생했다면 언제 어디에서 발생했고, 피해는 어느 정도인지, 누가 사고의 가해자이고 누가 피해자인지 등의 내용을 블록체인 안에 입력해야 스마트 계약에 의해 자동으로 보험금이 지급된다. 그렇다면 과연 누가 이런 데이터를 입력할 자격이 있을지, 또한 입력된 데이터의 신뢰성은 누구에 의해 보장될 수 있을지 하는 문제가 발생한다. 블록체인 시스템에서는 권위 있는 중앙이 존재하지 않고, 블록체인 네트워크에 참여하는 각 노드들이 평등하게 의사 결정 과정에 참여하기 때문에 이런 문제를 해결하려면 상당히 복잡한 의사 결정 구조가 필요하다. 만약 현실 세계에서 자동차 사고가 발생했고 보험회사가 있다면, 보험 가입자와 보험회사가 서로 협의하여 처리하면 된다. 하지만 블록체인은 탈중앙 분산화 시스템이기 때문에, 권위를 가진 신뢰할 수 있는 의사 결정 기구가 존재하지 않는다. 이것이 바로 블록체인에서 오라클 문제의 한 사례이다.

오라클 문제는 블록체인 기반의 물류관리 시스템에서도 발생할 수 있다. 물류관리에 블록체인 기술을 적용하면, 제품생산에서부터 최종 소비자까지 생산·가공·보관·운송 이력을 투명하게 관리할 수 있다. 하지만 제품 생산 및 가공 내역을 입력하는 사람이 정직하게 데이터를 입력했는지, 해당 제품을 보관·운송하는 업체가 중간에 제품을 '바꿔치기'하지 않고 제대로 전달했는지 등을 확인하기는 쉽지 않은 일이다. 제품에 RFID 칩을 달아서 모든 운송 과정을 투명하게 관리할 수 있다고 하지만, 혹시라도 해당 제품에 부착한 RFID 칩 자체를 바꿔치기했는지를 알아내기는 어렵다. 또한 사과, 배, 딸기, 바나나 같은 과일이나 농축산물에 일일이 RFID 칩을 달기도 쉽지는 않다. 블록체인에 기록된 물류관리 이력 데이터는 위변조가 불가능하여 신뢰할 수 있지만, 최종적으로 소비자에게 전달된 제품이 해당 블록체인에 기록된 제품이 맞는지 확신하기는 어렵다.

종류

오라클 문제는 크게 하드웨어 오라클 문제와 소프트웨어 오라클 문제가 있다.

하드웨어 오라클 문제

하드웨어 오라클 문제(hardware oracle problem)는 센서(sensor)와 같은 하드웨어 기기를 사용하여 수집한 데이터를 블록체인 안에 기록할 때 발생하는 오라클 문제이다. 센서는 빛, 소리, 온도, 압력 등 다양한 물리적인 환경 정보의 변화를 전기적 신호로 바꿔주는 역할을 한다. 온도 센서, 습도 센서, 압력 센서, 지문 센서, 자이로 센서, 바이오 센서 등 다양한 센서에서 수집된 데이터가 블록체인 안에 자동으로 기록되게 할 수 있다. 이 때 센서 장치의 오작동이나 부정확한 측정으로 인해 블록체인에 기록되는 데이터가 정확하지 않을 수 있다. 블록체인 자체는 데이터의 위변조가 불가능하지만, 센서의 오작동으로 인해 블록체인에 기록되는 데이터가 부정확해져서 스마트 계약에 문제가 발생할 수 있다. 이처럼 현실 세계와 블록체인 시스템의 중간에 위치하면서 현실 세계의 데이터를 수집하여 블록체인 시스템 안으로 입력해 주는 센서 등 하드웨어로 인해 발생하는 문제를 하드웨어 오라클 문제라고 한다.

소프트웨어 오라클 문제

소프트웨어 오라클 문제(software oracle problem)는 소프트웨어를 사용하여 현실 세계의 데이터를 수집한 후 블록체인 안에 기록할 때 발생하는 오라클 문제이다. 자료수집 봇(bot), 빅데이터 분석기, 인공지능(AI) 등 다양한 소프트웨어를 사용하여, 인터넷에 퍼져 있는 데이터를 수집하여 블록체인에 기록할 수 있다. 예를 들어, 선거에서 A 후보와 B 후보 중에서 누가 이겼는지 판단하기 위해, 각종 인터넷 뉴스, 게시판, 댓글, 블로그, 트위터, 페이스북 등에 흩어져 있는 데이터를 수집한 후 인공지능을 사용하여 A 후보가 승리했다고 판단을 내리고, 블록체인에 전달해 줄 수 있다. 하지만 만약 이러한 자료수집 봇이나 인공지능이 사실과 다른 판단을 내린다면, 블록체인 안에 기록된 데이터 역시 잘못된 정보가 된다. 소프트웨어는 버그가 있을 수 있고, 악의적 해커에 의해 해킹을 당하여 오작동할 수도 있다. 블록체인 자체는 해킹이 불가능하지만, 블록체인에 데이터를 전달하는 소프트웨어는 해킹을 당할 수 있다. 이처럼 소프트웨어적인 문제로 인해 블록체인에 기록된 데이터가 부정확해지는 문제를 소프트웨어 오라클 문제라고 한다.

참고자료

• kblock, 〈(케블리) #39. 블록체인, 오라클〉, 《스팀잇》, 2018-04
• keepit, 〈KEEP!T Column : 블록체인 산업의 확장을 위한 열쇠, 오라클〉, 《스팀잇》, 2018-05
• Energist, 〈블록체인과 외부 세계를 연결시키는 오라클(Oracle)〉, 《네이버 블로그》, 2018-01-07
• 플릭파트너스, 〈(플릭파트너스 칼럼) 블록체인 기술이 기존 산업과 결합하기 위해 해결해야 할 과제〉, 《아시아타임즈》, 2018-05-13
• 허범석 플릭파트너스 파트너, 〈(EE칼럼) 블록체인 기술이 대중에게 다가가려면〉, 《에너지경제》, 2018-06-04
• 서울 크립토 서포터즈, 〈(암호화폐 상식) 오라클 문제 (Oracle problem)〉, 《네이버 블로그》, 2018-03-17
• 히숲지기, 〈Q:블록체인에서 오라클(Oracle)이란 무엇인가요?〉, 《네이버 블로그》, 2018-08-01
• 참괴다, 〈오라클 현상〉, 《네이버 블로그》, 2018-05-29

같이 보기

• 블록체인
• 오라클