Trinity Protocol: 해킹할 수 없는 Cross-Chain Bridge 구축 방법
Source: Dev.to
25억 달러 문제
왜 브리지들은 해킹당하는가
크로스‑체인 브리지는 DeFi에서 해킹당한 금액이 가장 많습니다:
| 브리지 | 연도 | 손실 금액 | 공격 벡터 |
|---|---|---|---|
| Ronin Bridge | 2022 | $625 M | 9명 중 5명 멀티시그 손상 |
| Wormhole | 2022 | $320 M | 서명 검증 우회 |
| Nomad | 2022 | $190 M | Merkle 루트 초기화 버그 |
| Multichain | 2023 | $126 M | 중앙화된 MPC 키 손상 |
| Harmony Horizon | 2022 | $100 M | 5명 중 2명 멀티시그 손상 |
| BNB Bridge | 2022 | $586 M | 증명 검증 버그 |
| Poly Network | 2021 | $611 M | 접근 제어 우회 |
총계: 25억 달러 이상이 도난당함.
모든 해킹 사건은 단일 실패 지점을 공통으로 가지고 있습니다.
전형적인 브리지 아키텍처
┌─────────────┐ ┌─────────────┐
│ Chain A │ ────> │ Chain B │
│ │ │ │
│ Lock ETH │ │ Mint wETH │
└─────────────┘ └─────────────┘
│
▼
┌─────────────────┐
│ VALIDATOR │
│ (single point │
│ of failure) │
└─────────────────┘검증자(또는 검증자 집합)는 하나의 시스템에 존재합니다. 그 시스템이 손상되면 브리지를 장악하게 됩니다.
주요 해킹 사례
Ronin Bridge (9명 중 5명 멀티시그)
- 검증자 9명, 서명이 필요할 때 5명.
- 4명은 Sky Mavis가 운영.
- 1명은 제3자 DAO였으며 여전히 Sky Mavis가 접근 가능.
- 공격자는 Sky Mavis 시스템을 손상 → 5개의 서명 확보 → $625 M 손실.
Wormhole (Guardian Network)
- 19명의 가디언이 메시지를 검증.
- 스마트‑컨트랙트 버그: 서명 검증을 우회할 수 있음.
- 공격자는 “검증된” 메시지를 위조 → 120,000 ETH를 발행 → $320 M 손실.
Multichain (MPC)
- 중앙화된 키 공유를 사용하는 다자간 계산.
- CEO 체포, 키 공유가 손상.
- 프로토콜에서 $126 M 유출.
패턴
- 모든 검증자가 동일한 인프라에 존재.
- 동일한 공격 벡터로 모든 검증자를 손상시킬 수 있음.
- 단일 시스템 실패 = 브리지 전체 실패.
우리의 해결책: 멀티‑체인 합의
검증자들이 서로 다른 블록체인에 존재한다면?
Trinity Protocol을 해킹하려면 공격자는 다음을 모두 손상시켜야 합니다:
- Arbitrum 검증자를 손상 그리고
- Solana 또는 TON 검증자를 손상.
이들은 완전히 독립적인 시스템이며 각각 다른:
- 합의 메커니즘
- 프로그래밍 언어
- 보안 모델
- 지리적 분포
- 공격 표면
Trinity Protocol™ 아키텍처
┌──────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ TRINITY PROTOCOL™ ARCHITECTURE │
├──────────────────────────────────────────────────────────────────────────┤
│ │
│ ┌────────────────────┐ ┌────────────────────┐ ┌────────────────────┐ │
│ │ ARBITRUM │ │ SOLANA │ │ TON │ │
│ │ (PRIMARY) │ │ (MONITOR) │ │ (BACKUP) │ │
│ │ │ │ │ │ │ │
│ │ • HTLC Host │ │ • Fast validation │ │ • Quantum‑safe │ │
│ │ • Main signer │ │ • 2nd signer │ │ • Emergency key │ │
│ │ • Fee collection │ │ • 2000+ TPS │ │ • ML‑KEM‑1024 │ │
│ │ │ │ │ │ │ │
│ │ Chain ID: 421614 │ │ Devnet cluster │ │ Testnet │ │
│ └─────────┬──────────┘ └─────────┬──────────┘ └─────────┬──────────┘ │
│ │ │ │ │
│ │ ┌─────────────┴─────────────┐ │ │
│ └─────────┤ CONSENSUS ENGINE ├─────────┘ │
│ │ │ │
│ │ Required: 2 of 3 │ │
│ │ Attack probability: │ │
│ │ ~10⁻⁵⁰ │ │
│ └───────────────────────────┘ │
│ │
└──────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘- Arbitrum (PRIMARY) – HTLC 계약을 호스팅하고 수수료를 모으며 기본 서명자를 담당. Solidity/EVM, Ethereum L1 대비 약 95 % 저렴한 가스 비용.
- Solana (MONITOR) – 고주파 검증(2000+ TPS), 보조 서명자. Rust, Proof‑of‑History, 15 초 SLA.
- TON (BACKUP) – 양자 저항 암호화(ML‑KEM‑1024, Dilithium‑5), 비상 복구. FunC/Tact 계약, 액터 모델 아키텍처, 48시간 지연 작업.
독립성
- 코드: Solidity vs Rust vs FunC
- 합의: PoS vs PoH vs BFT
- 인프라: 서로 다른 노드 운영자
- 공격 벡터: 체인마다 구분
수학적 보안
[ P(\text{compromise}) = P(\text{Arb}) \times \max\big(P(\text{Sol}), P(\text{TON})\big) ]
각 체인의 손상 확률을 (10^{-25})라 가정하면:
[ P(\text{compromise}) = 10^{-25} \times 10^{-25} = 10^{-50} ]
(10^{50}) 중 1 – 사실상 불가능.
8‑계층 수학적 방어 레이어
Trinity Protocol은 8개의 독립 보안 레이어를 구현합니다:
-
Zero‑Knowledge Proofs – 모든 작업에 적용.
// Privacy‑preserving verification const proof = await generateGroth16Proof({ operation: "swap", amount: hiddenAmount, sender: hiddenSender }); // Anyone can verify, no one can see the data const isValid = await verifyProof(proof, publicInputs); -
Formal Verification – Lean 정리 증명기를 이용한 스마트‑컨트랙트 논리 검증.
-- Proven theorem: 2‑of‑3 consensus is secure theorem trinity_consensus_secure : ∀ (v1 v2 v3 : Validator), independent v1 v2 ∧ independent v2 v3 ∧ independent v1 v3 → compromise_probability v1 v2 v3 Threshold: 3 shares needed│ Key Share 3 ──┤ to reconstruct signing key │ Key Share 4 ──┤ │ Key Share 5 ──┘ │ Byzantine Fault Tolerant: Can lose 2 shares │ Quantum Resistant: CRYSTALS‑Kyber encryption -
Verifiable Time‑Locks (VDFs) – 민감한 작업에 시간 잠금 적용.
// Create a time‑lock that provably takes 24 hours const vdfProof = await createVDFLock({ operation: withdrawalRequest, delay: 24 * 60 * 60, // 24 hours in seconds iterations: 2**30 // Sequential squarings }); // Anyone can verify the time passed const timeElapsed = await verifyVDFProof(vdfProof); -
Machine‑Learning Monitoring – 실시간 이상 패턴 탐지.
- 거래 속도 급증
- 비정상적인 가스 가격 패턴
- 체인 간 타이밍 이상
- 검증자 행동 변화
- 과거 패턴 편차
대응: 자동 일시정지 + 인간 검토.
-
Post‑Quantum Cryptography – NIST‑인증 알고리즘(예: ML‑KEM‑1024, CRYSTALS‑Kyber, Dilithium‑5).
-
Geographic & Network Diversity – 검증자를 서로 다른 클라우드 제공업체와 지역에 배치.
-
Economic Incentives & Penalties – 수수료를 감사, 버그‑바운티, 신속 대응 팀에 재투자.
수수료 경제학
- Arbitrum 수수료: Ethereum L1 대비 약 95 % 저렴.
- Solana 검증 수수료: 높은 처리량 덕분에 무시할 수준.
- TON 백업 수수료: 비상 복구 시에만 발생, 최소 수준.
수수료는 지속적인 보안 감사를 유지하고, zero‑knowledge proof 생성 비용을 보조하는 데 사용됩니다.
직접 사용해 보기
Trinity Protocol은 오픈‑소스이며 각 테스트넷에서 테스트할 수 있습니다:
- Arbitrum Sepolia – HTLC 계약 배포.
- Solana Devnet – 모니터 검증자 실행.
- TON Testnet – 백업 복구 모듈과 상호 작용.
레포지토리의 README를 따라 단계별 배포 방법을 확인하세요.