블록체인을 활용한 전자투표 시스템

최근 블록체인에 대한 사회적 관심이 높아지면서 향후 기존 비즈니스 패러다임의 변혁을 주도할 핵심기술로 주목 받고 있다. 이러한 블록체인 기술은 우리 생활 밀접한 곳에서도 접할 수 있는데, 그 중에서도 블록체인을 적용한 전자투표 시스템에 대해 알아보려고 한다.

전자투표(e-Voting)란?
종이가 아닌 컴퓨터 기반의 전산기기를 사용하는 투표행위를 의미한다. 전자투표의 대표적인 방법으로는 직접 투표소에서 투표기를 사용하는 방법과 가정이나 직장 등에서 인터넷 접속을 통하여 실시하는 투표가 있다.
전자 투표로 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.

• 선거를 보다 효과적으로 관리할 수 있다.
• 편리한 투표 방식으로 시민들의 참여율이 향상된다.
• 컴퓨터를 이용한 투표 시스템으로 투표의 정확성과 투표집계의 효율성을 높일 수 있다.
• 무효표에 의한 불공정한 판단을 방지할 수 있다.
• 투표에 사용되는 종이나 인건비와 같은 비용을 절감할 수 있다.

이러한 이점에도 불구하고 전자투표 시스템의 활용은 미미한 실정이다. 다음과 같은 문제가 있기 때문이다.

• 투표 내역 처리가 눈에 보이지 않아 유권자들의 신뢰도가 떨어진다.
• 본인인증 과정에서 투표자가 유권자로 등록되어 있는 사람인지에 대한 신원 확인이 어렵다
• 투표 과정과 투표 내역들이 저장되는 DB에 대한 사이버 공격으로 인한 투표 결과 위변조에 대한 우려가 있다.
• 투표 내역과 투표자 상세 정보에 대한 유출 등의 보안적 문제점이 있다.
• 이중 투표의 위험이 있다.

이러한 문제를 해결하기 위해서는 기존의 중앙형 프로세스에서 분산형 프로세스로의 전환이 필요하다. 그 방법으로 블록체인 기술이 있다.

블록체인이란?
블록체인은 데이터 거래 정보를 네트워크 상에 분산 저장하고, 참여자 모두가 공동으로 기록 및 관리하는 기술로서 ‘공공 거래장부’라고 불리기도 한다. 즉, 중앙 서버가 존재하지 않고 P2P 통신으로 신뢰할 수 없는 참여자들 간의 신뢰를 확보해주는 분산 원장 기술이다. 제 3의 신뢰 기관 없이도 해쉬, 전자서명, 암호기술, 합의 알고리즘 등을 핵심 요소로 하여 신뢰성과 무결성을 확보한다. 블록체인은 네트워크에 참여하는 모든 참여자에게 거래 기록이 공개되기 때문에 기록된 거래를 위∙변조할 수 없고, 계약이 존재하는 것만으로도 신뢰를 담보 할 수 있다는 이점이 있다.

전자투표에의 블록체인 적용
전자투표에 적용되는 대표적인 블록체인 플랫폼으로는 “이더리움(Ethereum)”이 있다. 이더리움은 기존의 블록체인 기술을 업그레이드 한 기술로 ‘2세대 블록체인’이라고 불린다. 1세대 블록체인은 흔히 알고 있는 비트코인이다. 금융거래 시스템에 한정되는 1세대 블록체인에 비해, 이더리움은 금융거래 이외에도 다양한 분야에 접목할 수 있다.

블록체인을 기반으로 하는 전자투표 시스템 구성도는 다음과 같다.

네트워크 사용자는 관리자와 유권자가 있다. 관리자는 투표를 시행할 선거 정보와 유권자 정보를 등록하고, 유권자들은 투표 값을 기록하게 된다.

이와 같이 블록체인 기술을 전자투표 시스템에 접목시킴으로써 기존 전자투표가 가지는 역할이 극대화될 것으로 보인다.

• 투명성과 신뢰성 확보
  제 3의 신뢰 기관이 없어도 P2P 통신을 하는 사용자들 간 합의 매커니즘을 통하여 공동으로 해결한다. 이때 모든 거래는 모든 사용자가 공유하고, 모니터링 할 수 있으므로 투명성이 보장된다.
• 이중지불방지
  블록체인의 특성 상 하나의 거래가 승인되면 다른 거래는 소멸된다.
• 무결성
  블록체인은 블록 내의 이전 블록 해시 필드의 해시값 연결로 생겨난 구조이므로 거래 사항에 대한 위∙변조가 불가능하다. 그리고 모든 사용자가 거래 내역을 가지고 있어 변경 유무를 판단할 수 있다.
• 부인방지
  P2P 거래 시 진행되는 전자서명은 유권자의 개인 키를 이용하는 것이므로 데이터 전송을 부인할 수 없다.
• 익명성
  블록체인에서는 개인 정보를 요구하지 않는다. 거래내역을 열람할 수 있지만 해시 또는 암호화된 정보가 들어있다.
• 안정성
  분산형 구조를 취하기 때문에 일부 노드나 네트워크에 장애가 발생해도 P2P 네트워크 전체 흐름에는 영향을 끼치지 않는다. 그리고 중앙 서버가 공격 받아 시스템 전체에 피해를 끼칠 위험도 없다.

위에서 설명한 바와 같이, 전자투표 시스템에 블록체인 기술을 접목시켜 시스템의 안정성과 사람들의 신뢰를 확보하고 전자투표 참여율을 높여 참여 민주주의가 실현되기를 희망한다.

[출처]
전자투표 시스템 신뢰성 확보를 위한 블록체인기술 적용 사례연구 _박연아
블록체인을 활용한 전자투표 시스템 구축 _이루다
네이버 지식백과