분산 ID

Decentralized IDs, DIDs

분산원장을 이용해 중앙등록기관 없이 시장 자율로 운영되는 확장성 있는 신원 증명 체계

개요

개념

온라인상에서 분산원장을 기반으로 사용자가 스스로 신원 등에 대한 증명 관리, 신원정보 제출 범위 및 제출대상 통제 등을 수행할 수 있도록 하는 신원관리 체계

• 전통적인 서버-클라이언트 모델 신원관리 체계와는 달리, 사용자가 자신의 신원정보에 주권(Self-Sovereignty) 행사 가능

등장 배경

전 세계적으로 개인의 프라이버시를 보호하고자하는 움직임과 더불어 각 서비스제공기관마다 사용자 인증정보 및 개인정보를 관리함에 따른 위험성 및 불편함 인지

• (신원정보 과다 집중) 사용자의 신원정보가 글로벌 서비스 제공자에게로 집중됨으로써 발생하는 프라이버시 침해 가능성에 우려
  • 구글, 페이스북 등 글로벌 기업에서, 여러 제3자 서비스에서 하나의 인증을 사용할 수 있도록 통합 인증 서비스 제공 중
• (신원정보 복제·분산) 서비스제공기관마다 사용자의 신원정보 관리 시, 해킹 등 전자적 침해에 따른 대량의 개인정보 유･노출 사고 발생 가능
• (인증정보 관리 불편) 사용자입장에서 개별 서비스마다 인증정보를 다르게 설정･관리하기에 한계
  • - 이에, 사용자는 여러 서비스에 동일한 인증정보를 설정할 가능성이 높으며, 이를 이용한 크리덴셜 스터핑(Credential Stuffing) 공격 위협

▶ 실생활에서 사용자가 주민등록증 등 신원증명을 관리하는 것처럼, 온라인에서도 개별 서비스 제공기관이 아닌 사용자 스스로 자신의 신원정보를 관리･통제할 수 있도록 하는 새로운 인증체계 필요

특징

• (지속성) 사용자는 외부환경의 변화와는 관계없이 자신의 신원정보를 지속적으로 사용 가능
  • 서비스제공자에 의해 신원정보가 관리되지 않으므로, 서비스제공자의 서비스 운영 중지 등 외부적 요인이 발생하더라도 신원정보의 유효성은 유지
• (피어(PEER)기반) 신원정보의 발행･검증은 특정기관에 종속적이지 않고, 피어기반으로 독립적으로 운영
  • 서버‑클라이언트 모델과는 달리, 누구나 필요한 신원정보를 생성･이용 가능
  • 단, 사용자의 신원을 최초로 검증할 수 있는 최소한의 신뢰된 기관(Trust Anchor) 필요
    • (예) 금융기관 등에서 사용자 본인확인 절차(대면확인 등)를 거쳐 발행한 신원정보를 기반으로, 타 기관에서 다른 용도(운전가능여부 등)의 신원정보 발행 가능
• (휴대성) 신원증명이 필요한 경우 언제든 사용자는 스스로 신원정보를 선택 후 제공
  • 사용자의 휴대성을 위해 스마트폰 등을 이용한 모바일ID, 칩이 내장된 실물카드 형태의 ID카드 등으로 이용 가능
  • 이를 통해 언제든 필요시, 신원정보를 선택하여 서비스제공자에게 제공 가능
• (개인정보 보호) 개인의 명시적인 동의 없이는 서비스제공자의 개인정보의 활용 등이 제한
  • 사용자가 신원정보를 스스로 관리하므로, 서비스제공자는 서비스에 필요한 정보 이외의 개인정보 및 타 기관에서의 사용자 서비스 이용 내역 등은 확인 불가
  • 또한, 분산원장 기반의 신뢰된 ID저장소 내에는 개인정보를 평문으로 저장하지 않으며, 개인정보가 포함된 신원정보는 암호화 등의 조치를 수행하거나, 분산원장 밖에서(Off-Chain) 저장

기존 인증 체계와의 비교

구분	공인인증	블록체인 공동인증	분산ID
개요	신뢰된 공인인증기관(CA) 기반 인증체계	업권별(은행, 증권 등) 블록체인 기반 인증체계	기관의 개입 없는 분산원장 기반 구축 인증체계
신원정보 생성 및 등록	공인인증기관	각 금융회사 등	필요시, 누구나 가능
신원정보의 신뢰성 기반	국가 공인 시스템의 신뢰성 기반 공인된 인증기관의 신뢰성·인프라 기반	업권별로 운영되는 블록체인의 신뢰성 기반	발급자의 신뢰성 기반 이용하는 분산원장의 신뢰성 기반
신원정보 저장·관리	중앙기관에서 모든 사용자의 신원정보 관리	각 참여사 DB에 저장 (또는 공동 DB 이용) 블록체인을 통해 동기화	사용자가 원하는 곳에 저장 가능 개인 디바이스나 지갑 서비스 등에 저장 블록체인에 검증 정보 저장
신원정보 이용형태	공인된 하나의 ID 이용	하나의 ID 이용	사용자 필요시마다 생성하여 이용
공동 이용 근거	전자서명법	컨소시엄 규약(협약, 계약)	없음 신원정보의 신뢰성에 기반
예시	공동인증서	금융투자업권 체인ID 은행업권 금융인증서	Sovrin uPort

기본 용어

• 이슈어(Issuer): 자격 증명 발급자
• 주체(Subject): 자격을 가진 주체
• 보유자(Holder): 자격 증명 소지자
  • 주체와 보유자는 다를 수도 있기 때문에 구분한다. '예를 들어 홍길동의 학력은 석사다' 라는 자격 증명을 임꺽정이 가질수도 있다. cf. 국내의 법정대리인, 위임자 개념
• 검증자(Inspector): 자격 증명 검증자

동작 절차

1. 홍길동은 입사지원을 위해 대학교에 학위 증명서 발급을 요청한다.
2. 대학교는 "홍길동은 석사이다"라는 내용의 증명서를 발급한다.
   • 증명서엔 다음의 내용이 포함된다.
   1. DID: 증명서 고유 ID
   2. 발급 정보: 발급한 대학교 명
   3. 자격 정보: "홍길동은 석사이다"라는 사실
   4. 검증 정보: 대학교의 개인키로 생성한 서명값(대학교의 공개키로 검증 가능)
3. 대학교는 발급한 증명서 고유 ID와 공개키를 블록체인에 올려둔다.
4. 홍길동은 입사지원 시 증명서를 제출한다.
5. 입사지원을 받는 회사는 증명서의 고유 ID(DID)로 블록체인을 조회한다.
6. 조회된 공개키를 이용해 전자 서명값을 검증하여 대학교에서 발급한 증명서가 맞는지 확인한다.

구성 요소

DID 문서

did documents

• 블록체인에 올라가는 자격 증명을 검증할 수 있는 문서
• 개인정보는 포함하지 않고 검증 체계, 공개키 등만 포함
• 상세 내용은 문서 참고

자격 증명

Verifiable Claims에서 Verifiable Credentials로 변경

• 증명하고자 하는 자격이 담겨있는 텍스트 기반의 인증서
  • 인증서 지갑 형태에 따라 IC카드, USB, 모바일 앱 등을 통해 활용 가능
• 암호학적인 방법으로 증명 가능한 구조
  • 이슈어를 명시하고, 이슈어의 개인키로 서명한 값을 포함
  • 블록체인 등 신뢰되는 저장소에서 공개키를 조회해 검증 가능
• 표준은 JSON-LD로 표현되어 있으나 포맷엔 제한 음

예시

{
  "@context": [
    "https://www.w3.org/2018/credentials/v1",
    "https://www.w3.org/2018/credentials/examples/v1"
  ],
  "id": "http://example.gov/credentials/3732",
  "type": ["VerifiableCredential", "UniversityDegreeCredential"],
  "issuer": "https://example.edu",
  "issuanceDate": "2010-01-01T19:73:24Z",
  "credentialSubject": {
    "id": "did:example:ebfeb1f712ebc6f1c276e12ec21",
    "degree": {
      "type": "BachelorDegree",
      "name": "<span lang='fr-CA'>Baccalauréat en musiques numériques</span>"
    }
  },
  "proof": {
    "type": "RsaSignature2018",
    "created": "2018-06-18T21:19:10Z",
    "verificationMethod": "https://example.com/jdoe/keys/1",
    "signatureValue": "BavEll0/I1zpYw8XNi1bgVg/sCneO4Jugez8RwDg/+
      MCRVpjOboDoe4SxxKjkCOvKiCHGDvc4krqi6Z1n0UfqzxGfmatCuFibcC1wps
      PRdW+gGsutPTLzvueMWmFhwYmfIFpbBu95t501+rSLHIEuujM/+PXr9Cky6Ed
      +W3JT24="
  }
}

관련 표준

• W3C, ecentralized Identifiers (DIDs)
• W3C, Verifiable Credentials Data Model
• W3C, Verifiable Claims Use Cases
• 금융보안원, 분산ID를 활용한 신원관리 프레임워크
• ISO TC307, ISO/DTR 23249 Overview of existing DLT systems for identity management

• ITU-T SG17 Q.14(Distributed Ledger Technology)
  • Security guidelines for using distributed ledger technology for decentralized identity management
• ITU-T Recommendation X.509 (10/2019) The Directory: Public-key and attribute certificate frameworks
  • Amendment to Rec. ITU-T X.509 | ISO/IEC 9594-8 - Design considerations for a Decentralized PKI (2019)

동향

국내

• 국가 디지털 신분증 구축사업을 ‘디지털 정부혁신 기본계획 및 발전계획’ ‘한국판 뉴딜 종합계획’의 주요 과제로 선정해 추진
• (행안부) '모바일 공무원증' 도입 (2021년 초)
  • 오프라인 : 정부 청사 출입, 도서관 등 지역 서비스 이용
  • 온라인 : 공무원 업무시스템 로그인, 공무원 증빙서류 제출 등
  • 운전면허증('21년 말)과 장애인등록증 등도 순차적으로 도입 예 정
• (금융위) 비대면 금융거래 활성화를 위해 블록체인 기반의 탈중 앙화 신원인증(DID) 규제를 완화 (2019.6)
  • 금융결제원은 블록체인 기반의 모바일신분증(분산ID) 모델의 금융위원회 혁신금융서비스 지정

해외

• 유럽연합
  • 모바일 신분증의 자기주권 신원관리를 위한 프레임워크 ESSIF 발표 (‘20.06)
  • 유럽 국경에 걸쳐 신원을 생성하고 제어
• UN
  • 난민을 위한 블록체인기반 ID 발행을 추진 중
  • 2030년까지 전세계의 인류에게 아이디를 발행할 계획(2020~2030)
• 네덜란드
  • 자기주권적 신분증 (2018~)
  • 최소한의 개인정보로 신원확인 하도록 블록체인 기반 디지털 ID 개발
• 두바이
  • 국제공항에 출입국 심사 간편화를 위해 블록체인 기반 여권 도입 계획 발표(2017.6)

고려사항 및 해결 방안

구분	고려사항	설명	해결방안
기술·보안	오라클 문제	블록체인 밖에서 이루어지는 신원 발급 등에 대한 신뢰성 보장 어려움
	식별자 문제	동일 DID를 범용적, 반복적으로 사용할 경우 고유식별자적 성격으로 변질 매번 새로운 식별자 발급을 위한 성능 부하, 실시간 증명체계 마련 필요
	영지식 증명 구현	진정한 자기 주권 인증을 위해선 영지식 증명 체계 필요 실제 필요최소한의 신원 정보 제시를 위한 기술적 대안 필요
	폐기·재발급 등	중앙 관리 기관 부재로 도용, 폐기, 재발급 등에 대한 관리 체계 부족	관련 세부 규격 마련 가이드라인 제시 등
법률·제도	개인정보 보호법제	분산ID 식별자에 대한 개인정보 해석 가능성 분산 원장 인프라에 대한 개인정보 위수탁, 제3자 제공 해석	관련 부처의 유권해석
	제도 기반 부족	본인확인, 실지명의 확인 등 기존 제도화된 인증 체계와 충돌 전자서명 인정사업자 등 법적인 기관 위주의 시장 진입 어려움 블록체인의 안정성에 대한 평가·검증 어려움	관련 법률 개정 블록체인 제도화 및 관리
시장	거버넌스 부재	범국가적 거버넌스, 통일된 체계가 없어 시장 안착 어려움 DID 얼라이언스, MyID 얼라이언스, 이니셜 DID 연합 등 난립	관련 부처 중심으로 거버넌스 쳬계 확립 얼라이언스간 협의체 마련
	신뢰된 원장 부재	비트코인 등 공개 소프트웨어 기반 분산 원장 사용의 부적절성 논란 컨소시엄 내부 블록체인 외 이종 산업간 범용 가능한 분산원장 부재	신뢰 기관을 중심으로 개방 원장 구축 블록체인 제도화 및 관리
	공통 표준 부재	(국내) 금융보안원과 TTA의 표준에도 불구, 한국은행에서 새로운 표준화 추진 (해외) ISO, ITU, W3C, 하이퍼레저 인디 등 다양한 프레임워크가 제시됨	업계 간 이해관계 조율 공통 표준화 참여
	인프라·인식 부족	신원학인을 원하는 서비스 제공자, 영업점 등의 인프라 보급에 시일 소요 개념 확립, 블록체인의 검증 값을 이용한 신원 인증 대한 사회적 이해 필요	SW, 단말기 등 인프라 보급 관련 교육, 홍보
	신뢰성 보장	신뢰된 CA, RA 없이 이루어지는 신원 증명 발급에 대한 신뢰 기준 부재