ARTex: 실물자산 토큰 익명 거래소 - 기술 분석

1. 서론

본 논문은 실물자산(Real-World Assets, RWA) 토큰 거래에서의 프라이버시 문제를 해결하기 위해 설계된 새로운 토큰 거래 플랫폼인 ARTex를 소개합니다. 비트코인의 등장 이후 디지털 자산 시장은 폭발적으로 성장했으며, 이에 따라 실물 자산과 디지털 자산을 연결하려는 시도가 이어지고 있습니다. 그러나 블록체인의 고유한 투명성 원칙은 거래자의 익명성을 훼손합니다. 대체 가능 토큰(Fungible Tokens, FTs)의 경우 믹서 서비스와 같은 해결책이 존재하고, 대체 불가 토큰(Non-Fungible Tokens, NFTs)에 대한 연구도 진행되었지만, RWA 토큰은 그 특성과 규제적 함의로 인해 독특한 과제를 제시합니다. ARTex는 이러한 단점을 해결하여 불법 활동에 대한 방어를 강화하면서도 거래자의 익명성을 보장하는 것을 목표로 합니다.

2. RWA 토큰이란?

실물자산(Real-World Assets, RWA) 토큰은 블록체인 상에서 유형 및 무형의 실물 자산을 토큰화한 것을 의미합니다. 이 개념은 2023년경 두각을 나타내기 시작했지만, 그 기원은 2017년까지 거슬러 올라갑니다. RWA 토큰은 증권형 토큰 공개(Security Token Offerings, STOs)뿐만 아니라 교환 불가능한 NFT와 소울바운드 토큰(Soulbound Tokens, SBTs)도 포함합니다. 제안된 ERC3643 프로토콜은 RWA 토큰을 표준화하며, 이를 실물 자산, 증권, 암호화폐, 로열티 프로그램을 포함하도록 정의합니다. ERC3643의 핵심 기능은 발행 시점부터 토큰 소유권의 추적 가능성을 보장하는 신원 등록 계약(Identity Registry Contract)으로, 이는 익명성 목표와 본질적으로 상충됩니다.

3. 익명성 보호의 과제

블록체인의 투명성은 Etherscan과 같은 도구를 통해 거래 내역을 쉽게 조사할 수 있게 하여, 지갑 주소, 토큰 보유량, 전송 세부 정보를 드러냅니다. 이는 RWA 토큰 거래자에게 심각한 프라이버시 위험을 초래합니다. 코인 믹서(예: Tornado Cash)나 프라이버시 중심 블록체인(예: Monero, Zcash)과 같은 기존 익명성 솔루션은 RWA 토큰에 종종 적합하지 않습니다. 믹서는 고유하고 대체 불가능한 자산에 대해 비효율적일 수 있으며, 자금 세탁과 관련된 규제적 위험 신호를 제기합니다. ERC3643과 같은 표준이 규제 준수(KYC/AML)를 위해 요구하는 추적 가능성은 익명성을 위한 기술적 요구사항과 직접적으로 대립하여 근본적인 긴장을 만들어냅니다.

4. ARTex 플랫폼

ARTex는 RWA 토큰 거래 프라이버시와 규제 준수 사이의 간극을 메우기 위한 전용 거래 플랫폼으로 제안됩니다.

5. 기술 상세 및 수학적 정식화

핵심 과제는 신원을 드러내지 않고 유효한 상태 전이를 증명하는 것입니다. 이는 영지식 증명을 사용하여 모델링할 수 있습니다. 예를 들어, 소유자의 공개 키 $PK_{owner}$를 드러내지 않고 특정 RWA 토큰(고유 ID $T_{id}$를 가진 대체 불가능 자산)의 소유권을 증명하기 위해 zk-SNARK를 구성할 수 있습니다.

RWA 소유권에 대한 단순화된 ZKP 관계:
증명자는 검증자(ARTex 플랫폼)에게 다음과 같은 비밀 $sk$를 알고 있음을 납득시켜야 합니다:
$PK_{owner} = g^{sk}$ (여기서 $g$는 타원 곡선 그룹의 생성자)
그리고 상태 트리 $S$ (예: 이더리움의 머클 패트리샤 트리)가 $Hash(PK_{owner}, T_{id}) = leaf_{value}$인 리프를 포함하며, 머클 경로 $\pi$가 루트 $R$에 대해 유효합니다.
회로 $C$는 다음을 검증합니다: $C(sk, PK_{owner}, T_{id}, \pi, R) = 1$ (모든 조건이 충족될 때만). 증명 $\pi_{zk}$는 $sk$나 $PK_{owner}$가 아닌 $R$과 $T_{id}$만 드러냅니다.

익명성 집합 크기: 풀링 메커니즘의 효과는 익명성 집합 크기 $n$에 달려 있습니다. 추가 정보가 없는 공격자가 입력을 출력에 정확히 연결할 확률은 $1/n$입니다. 유동성이 낮은 RWA 토큰의 경우, 큰 $n$을 유지하는 것이 중요한 과제입니다.

6. 실험 결과 및 차트 설명

참고: 제공된 PDF 발췌본에 실험 결과가 포함되어 있지 않으므로, 이 섹션은 ARTex의 완전한 평가에 포함될 내용에 대한 예상입니다.

차트 1: 익명성 대 지연 시간 트레이드오프. 선형 차트는 x축의 "풀링 크기"(함께 배치된 거래 수)가 증가함에 따라 "익명성 집합 크기"(프라이버시 지표)가 증가하지만, "거래 확인 지연 시간"도 증가할 가능성이 높습니다. ARTex의 최적 운영 지점은 익명성 곡선이 정체기에 접어들기 시작하면서 지연 시간이 허용 가능한 수준(예: 30분 미만)으로 유지되는 지점일 것입니다.

차트 2: 가스 비용 비교. RWA 토큰 전송당 평균 가스 비용을 비교하는 막대 그래프: 1) 직접 온체인 전송, 2) 일반 믹서 사용, 3) ARTex 프로토콜 사용. ARTex의 비용은 ZKP 생성/검증으로 인해 직접 전송보다는 높지만, 특히 배치 거래에 걸쳐 분산될 경우 복잡한 믹서 계약보다는 낮을 수 있습니다.

표: 프라이버시 유출 분석. 다양한 시나리오에서 유출되는 다른 속성을 비교하는 표:

• 직접 온체인: 송신자, 수신자, 토큰 ID, 금액, 타임스탬프.
• 일반 믹서: 토큰 ID(만약 NFT라면), 대략적인 타임스탬프 배치를 유출할 수 있음.
• ARTex (목표): 토큰 ID 전송 이벤트와 배치 타임스탬프만.

7. 분석 프레임워크: 사례 연구

시나리오: "알파펀드"는 경쟁사와 대중으로부터 거래를 비공개로 유지하면서 토큰화된 부동산 지분(RWA 토큰 ID: RE-NY-1001)을 "베타인베스트"에 매각하려고 합니다.

프레임워크 적용:

1. 거래 전: 양측 모두 ARTex 플랫폼에서 오프체인 KYC/AML 검증을 거칩니다. 그들의 신원은 규제 대상으로 가정된 플랫폼 운영자에게만 알려져 있습니다.
2. 주문 제출: 알파펀드는 RE-NY-1001에 대한 매도 주문을 제출합니다. 베타인베스트는 매수 주문을 제출합니다. 주문에는 그들의 신원과 토큰에 대한 암호학적 커밋먼트가 포함됩니다.
3. 매칭 및 풀링: ARTex의 매칭 엔진이 주문을 쌍으로 연결합니다. 프라이버시를 강화하기 위해, 이 쌍을 다른 관련 없는 RWA 토큰 거래(예: 토큰화된 탄소 배출권 및 로열티 토큰)와 함께 더 큰 배치에 포함시키기 위해 대기할 수 있습니다.
4. 영지식 결제: 배치에 대해 블록체인을 위한 단일 결제 거래가 구성됩니다. 이 거래에는 각 판매자가 생성한 ZKP가 포함되어, 그들이 판매하는 토큰을 합법적으로 소유하고 전송할 권리가 있음을 증명하며, 어떤 특정 입력이 어떤 출력에 해당하는지 드러내지 않습니다. 온체인 계약은 이러한 증명을 검증합니다.
5. 최종성: 성공적인 검증 후 블록체인 상태가 업데이트됩니다. 외부 관찰자는 ARTex 계약 내에서 일괄 RWA 토큰이 거래된 것만 볼 수 있으며, RE-NY-1001이 특별히 알파펀드에서 베타인베스트로 이동했다는 사실을 확인할 수 없습니다.

8. 미래 응용 및 발전 방향

ARTex 개념은 여러 가지 길을 열어줍니다:

• 기관 금융: 기관 간 토큰화된 채권, 주식, 펀드의 비공개 거래로 전략적 포지셔닝을 보호합니다.
• 사모펀드 및 벤처캐피털: 투자자 네트워크나 가치 평가 세부 정보를 조기에 노출시키지 않고 토큰화된 스타트업 지분의 2차 거래를 가능하게 합니다.
• 고가 자산 거래: 예술품, 수집품, 명품의 토큰화 분야에서 구매자/판매자 프라이버시가 최우선인 경우.
• 중앙은행 디지털 화폐(CBDCs)와의 통합: 은행 간 도매 CBDC 거래를 위한 프라이버시 계층을 제공할 수 있습니다.
• 크로스체인 프라이버시: 향후 버전에서는 서로 다른 블록체인 생태계 간의 RWA 토큰 익명 거래를 용이하게 할 수 있습니다.

9. 참고문헌

1. Nakamoto, S. (2008). Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System.
2. Buterin, V. (2022). Soulbound. Ethereum Foundation Blog.
3. Ethereum Foundation. (2024). ERC-3643: Token Standard for Real-World Assets. Ethereum Improvement Proposals.
4. Ben-Sasson, E., et al. (2014). Zerocash: Decentralized Anonymous Payments from Bitcoin. IEEE Symposium on Security and Privacy.
5. Miers, I., et al. (2013). Zerocoin: Anonymous Distributed E-Cash from Bitcoin. IEEE Symposium on Security and Privacy.
6. Etherscan. (2025). The Ethereum Block Explorer. https://etherscan.io
7. Financial Action Task Force (FATF). (2021). Updated Guidance for a Risk-Based Approach to Virtual Assets and VASPs.
8. Zcash Foundation. (2023). What are zk-SNARKs? https://z.cash/technology/zksnarks/

10. 전문가 분석 및 통찰

핵심 통찰: ARTex는 또 다른 프라이버시 코인 흉내내기가 아닙니다. 이는 디지털 금융에서 가장 고통스러운 역설, 즉 유동성이 낮고 고유하며 규제를 받는 실물 자산을 어떻게 현금처럼 유동적이고 사적으로 거래하게 할 것인가에 대한 표적 수술적 타격입니다. 저자들은 기존 도구들이 RWA 토큰을 또 다른 암호자산처럼 취급하기 때문에 실패한다는 점을 올바르게 지적합니다. 믹서는 대체 불가능성에 막히고, Monero의 RingCT나 Zcash의 zk-SNARKs와 같은 순수 익명성 프로토콜은 화폐용으로는 뛰어나지만(Zerocash 논문에 상세히 설명된 대로), RWA에 내재된 소유권 그래프와 규제 준수 연결 고리를 위해 설계된 것이 아닙니다. ARTex의 내기는 문제를 분리할 수 있다는 것입니다—신원과 규제 준수는 규제된 "담장 안 정원"에서 오프체인으로 처리하고, 거래 난독화는 온체인으로 처리하는 것이죠. 이는 실용적이지만 중앙집중적인 타협입니다.

논리적 흐름과 강점: 논리는 건전합니다. 논문은 부인할 수 없는 시장 요구—고위험, 실물 자산 거래를 위한 프라이버시—에서 출발하여 현재 솔루션이 왜 부적절한지 올바르게 진단합니다. 제안된 관심사 분리 아키텍처(오프체인 KYC, 온체인 프라이버시)는 가장 큰 강점입니다. 이는 플랫폼이 오프체인에서 VASP에 대한 금융행동특별작업반(FATF) 여행 규칙 요구사항을 준수하면서도 의미 있는 온체인 프라이버시를 제공할 수 있게 합니다. 이는 Tornado Cash가 결코 그렇지 않았던 방식으로 규제 기관에게 받아들여질 수 있게 할 수 있습니다. Zcash와 같은 프로젝트에서 선구하고 현재 Circom과 Halo2와 같은 도구로 확장 중인 ZKP의 잠재적 사용은 공개 없이 상태 전이를 증명하기 위한 올바른 기술적 방향입니다.

눈에 띄는 결점과 미해결 질문: 악마는 (생략된) 세부 사항에 있습니다. PDF 발췌본은 끊기지만, 방 안의 코끼리는 중앙집중화와 신뢰입니다. 전체 모델은 ARTex 플랫폼 운영자가 신뢰할 수 있고 규제를 받으며 부패하지 않은 실체라는 데 달려 있습니다. 이는 신원 데이터와 거래 의도를 위한 거대한 허니팟이 됩니다. 이것은 단지 블록체인 결제 계층을 가진 기존의 비공개 중개 회사와 어떻게 다릅니까? 고유하고 유동성이 낮은 RWA에 대한 "익명성 집합" 문제도 심각하게 축소되었습니다. 만약 당신이 이번 달에 토큰화된 피카소 작품을 거래하는 유일한 사람이라면, 아무리 많은 배칭도 당신을 숨기지 못합니다. 네트워크 수준 익명성을 위한 Dandelion++ 프로토콜이나 더 정교한 믹싱 그래프와 같은 기술이 필요합니다. 더욱이, 논문에는 구체적인 성능 데이터나 보안 증명이 부족합니다. 복잡한 RWA 소유권 로직(법적 권리, 배당금 포함)에 대한 ZKP 생성은 극도로 느리고 비쌀 수 있으며, 이는 초기 ZKP 연구에서 잘 문서화된 문제입니다.

실행 가능한 통찰: 투자자와 구축자들을 위해 요점은 다음과 같습니다: RWA 토큰 프라이버시 시장은 실재하며 서비스가 충분하지 않습니다. 그러나 ARTex와 같은 단일 중앙집중식 플랫폼에 베팅하는 것은 고위험입니다. 더 현명한 플레이는 프라이버시 인프라 계층에 있습니다. 다음을 주시하세요:

• 임의의 RWA 소유권 규칙을 효율적으로 검증할 수 있는 범용 ZKP 회로.
• KYC 증명을 프라이버시 보존 방식으로 패키징할 수 있는 탈중앙 신원(DID) 솔루션(예: Iden3 또는 Polygon ID 사용), 이를 통해 중앙집중식 KYC 허브의 필요성을 줄일 수 있음.
• Centrifuge나 Maple Finance와 같은 프로젝트가 통합할 수 있는 "프라이버시 서비스" 모듈, 독립형 거래소가 아닌.