[Vol.7] NFT와 스마트 컨트랙트: 디지털 자산 거래와 메타버스 생태계

 In KISA Report

NFT와 스마트 컨트랙트: 디지털 자산 거래와 메타버스 생태계

김시호 ([email protected])

연세대학교 교수

NFT라고 불리는 대체불가 토큰(Non-Fungible Token)의 등장으로 디지털 자산 거래와 메타버스 서비스의 생태계에 큰 변화가 생기고 있다. NFT는 이더리움(ERC-721) 기반의 블록체인을 적용한 스마트 컨트랙트 기술을 이용하여 디지털 자산에 대체 불가하며 여러 차례의 거래 이후에도 고유 식별 코드가 변하지 않고 식별할 수 있도록 콘텐츠에 고유 아이디와 메타데이터 정보를 할당하는 기술이다. 기존에도 디지털 콘텐츠의 저작권을 보호하기 위한 DRM 기술이 있었으나, DRM은 해당 콘텐츠가 적법한 라이센스 과정을 거친 합법적인 유통물인지 아니면 불법 복제물인지 아닌지를 판단하기 위한 기술이었지 해당 콘텐츠가 창작자가 최초로 만든 원본(또는 진본)인지 아닌지를 판단할 수는 없었다. NFT는 디지털 콘텐츠와 가상 자산(virtual asset)에 원본이라는 증서를 발행하는 것으로써 디지털 콘텐츠 창작자들에게 새로운 비즈니스의 기회를 제공하게 되었다. 기존의 디지털 응용에서는 원본으로부터 복제된 사본은 기능적으로는 원본과 식별할 수 없었으나, NFT에 의하여 원본이라는 인증을 받게 되면 고유한 자산으로써 기존의 미술품이나 골동품처럼 소장 가치가 발생하게 되면서 디지털 자산 경매 시장에서 상당이 높은 가격으로 거래되기 시작하였다. 게임 시장에서는 로브록스(1), 제페토(2) 등의 메타버스(Metaverse) 가상현실 플랫폼을 활용한 여러 가지 서비스가 활발하게 보급되고 있다. NFT가 디지털 콘텐츠 창작자에게 디지털 자산 거래의 새로운 기회를 열어준 것과 아울러, 최근에는 메타버스 환경에서 제공되는 아바타의 패션 아이템 등에 NFT 기술을 접목하여 메타버스 환경 내에 명품 브랜드 샵을 런칭하는 비즈니스가 출현하고 있다. 지금까지 가상화폐 또는 암호화폐라고 불리는 코인들의 실물경제 비즈니스 모델이 무엇인가에 대해서 많은 논쟁이 있었으나 NFT와 메타버스 생태계의 결합으로 가상세계에서 새로운 디지털 경제와 산업 생태계가 태동하고 있다.

본 리포트에서는 먼저 NFT의 기반이 되는 블록체인과 스마트 컨트랙트 기술에 대해서 간략하게 살펴본 이후에 탈중앙화 기구인 DAO(Decentralized Autonomous Organization)에 대해서 살펴보고자 한다. 그리고 NFT 기반 자산거래와 창작자에게 보상하는 방법에 대해서 살펴보고, NFT와 메타버스에 의하여 새롭게 출현하고 있는 새로운 가상 산업의 생태계에 대해서 살펴보고자 한다.

블록체인과 스마트 컨트랙트(Smart Contract)

블록체인은 탈중앙화 된 방법으로 변조 불가능(Immutable)하고, 추적 가능(Traceable)하며, 감사 가능한(Auditable) 거래 장부를 만들어서 거래 행위(transaction)를 부인하거나 내용을 변조하지 못하게 함으로써 인터넷망에서 신뢰를 구축하는 방법이다. 거래자는 전자지갑의 공개키만으로 신원을 표시하여 익명성이 보장되며 암호키에 의하여 거래의 안전성 또한 보장된다(3). 간략하게 블록체인의 동작을 살펴보면, 사용자의 거래내용은 공개키로 암호화되어 네트워크에 참여하는 모든 피어(Peer) 노드에 전달되며 주기적으로 노드들 간의 합의과정(Consensus)을 거쳐서 새로운 블록을 생성하고 생성된 블록은 모든 피어의 데이터베이스(즉 분산 장부)에 기록된다. 합의과정은 암호화폐의 채굴 과정인데 참여 노드들 간의 경쟁을 통해서 가장 먼저 컨센서스에 필요한 암호를 찾아낸 노드에 암호화폐(Crypto-currency)로 미래 정해진 보상 금액을 지급하게 된다. 모든 노드들은 먼저 컨센서스 암호를 찾아서 보상을 받기 위하여 최선의 노력을 하게 되고 이렇게 경쟁을 통한 합의 절차에 의하여 생성된 블록은 모든 노드에 분산되어 저장되므로 이후에 위조나 변조할 수 없게 된다. 비밀키를 가지고 있는 사용자는 블록체인 내에 기록된 자신의 거래 내역을 실시간으로 추적하고 회계 감사도 가능하다. 컨센서스와 채굴 메커니즘으로는 코인의 종류에 따라서 여러 가지 방법이 발표되었는데 비트코인과 이더리움에서는 PoW(Proof of Work)라는 방법이 사용되고 있으며 채굴에 대한 보상은 각기 비트코인(BTC)과 이더리움(ETH)으로 주어지게 된다. 이더리움 기반의 블록체인 시스템을 적용하여 거래의 성립 조건을 설정하고, 거래조건을 만족하면 자동으로 계약이 체결되고 계약조건 대로 거래가 실행되며 실행 결과(즉, transaction)는 이더리움 블록체인에 저장하는 방식이 스마트 컨트랙트 방법이다. 스마트 컨트랙트를 코드로 구현하기 위해서는 Solidity라는 프로그램 개발환경을 사용하여야 하며, Solidity에서 개발된 프로그램을 DAPP(Decentralized Application)이라고 하며 컴파일 된 바이트 코드는 이더리움 블록체인에 저장되어 사용자들의 호출로 자동 실행된다.

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[그림 1] 블록체인의 시스템의 개요도
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[그림 2] 스마트 콘트랙트 시스템 개요

스마트 컨트랙트에서 거래의 성립 조건은 우리가 온·오프라인 상거래나 금융·행정 서비스 업무에서 필요한 정보, 자격 정보 등과 함께 거래의 성사 시에 시스템에 대가로 지불할 암호화폐 금액의 상한선(Gas limit이라고 부름)을 제시하여 동 시간에 블록체인 시스템에 거래 태스크가 몰리면 시스템은 가장 높은 대가 금액을 지불하겠다고 제시한 거래를 우선적 처리하게 된다. 스마트 컨트랙트는 블록체인 시스템을 이용하여 자동화된 거래 서비스와 암호화폐를 통한 비용 지급 방법을 가능하게 함으로써 암호화폐를 이용한 비즈니스 모델과 산업 생태계를 제시하였다는 의미가 있다. 그러나 초창기에 스마트 컨트랙트는 그 시스템의 가능성에도 불구하고 해킹에 대한 불안감과 스마트 컨트랙트에 적당한 서비스를 발굴하지 못하여 실제로 거래에 실용화되지 못하여 블록체인 기반의 실물 경제 산업 생태계 형성에 많은 어려움이 있었다.

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[그림 3] 스마트 콘트랙트와 ETH 기반 블록체인 구성

스마트 콘트랙트로 구성되는 탈중앙화 된 자율운영 기구 DAO(Decentralized Autonomous Organization)

탈중앙화 된 자율운영기구, DAO(Decentralized Autonomous Organization)는 스마트 컨트랙트 시스템을 활용하여 모든 결정과 서비스가 탈중앙화되어 자율적으로 이루어지는 조직 또는 기구이다(4). 아직까지 DAO를 어떤 오프라인 기관이나 조직에 100% 적용하는 것은 시기상조이지만 온라인 거래 시스템, IoT 동작 시스템, 게임 서비스 등에 적용하기 위한 시도가 활발하게 진행되었다. DAO의 구성요소는 기구의 규정과 정책, 이해당사자들(Stakeholders), 동작하는 스마트 컨트랙트 코드, 그리고 검증 시스템(Validator)이다. 사용자는 자신 소유 지갑의 계정(일반적으로 공개키 코드)을 사용자 아이디로 서비스에 접근하고 이용할 수 있다. DAO는 앞으로 살펴보고자 하는 NFT와 메타버스 환경을 구성하고 인간의 개입 없이 자동화되고 탈중앙화 된 새로운 가상공간에서 온라인 거래 서비스 시스템을 구성하는 방법으로써 관심이 쏠리고 있다.

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[그림 4] 탈중앙화 된 자율운영기구(DAO)의 구성과 서비스 운영

대체 불가 토큰 NFT(Non-Fungible token) : 디지털 창작물에 고유 자산 가치가 생김

이더리움 발행 프로토콜에는 ERC-20과 ERC-721(5) 두 가지 종류가 있는데, ERC-20은 ETH 단위로 불리는 대체 가능한 코인이고, ERC-721은 각 코인마다 고유성을 부여하여 다른 코인과 대체 불가능하도록 발행하는 NFT (Non-Fungible Token)이다(6). 암호화폐가 가치와 교환성을 갖도록 발행하는 것이 ERC-20 프로토콜이고, 유일무이한 고유한 속성을 할당하여 다른 코인과 대체하지 못하도록 발행하는 것이 ERC-721 프로토콜이다. 아래 표에서 두 발행 표준의 기본 기능과 차이점을 목록으로 표현하였다(7).

기존의 ERC-20을 구현하는 표준 함수는 대체 가능한 암호화폐의 발행과 소유, 거래를 지원하기 위한 기능을 제공하는데, ERC-721에서는 토큰이 어떤 상품에 부착되어 고유한 속성을 갖고, 현재 NFT 소유자가 누구인지 표시하는 함수 등을 지원한다. 메타데이터를 할당하면 IDoT(Identity of things)라고 부르는 새로운 “고유 사물 식별 환경”을 구성할 수 있다. IDoT와 기존의 인터넷 IoT 기술이 융합하면 새로운 디지털 가상공간의 환경과 비즈니스를 창출할 수 있게 된다.

[표1] ERC-20과 ERC-721 토큰 발행 표준과 차이(8)

ERC-20 표준의 기능 ERC721 표준의 기능
balanceOf(): 현재 소유자 계정의 금액 ERC-20의 거래 관련 프로토롤 함수 포함 {balanceOf(), totalSupply(), transfer(), approve()} +
totalSupply(): 전체 토큰 발행액name() : NFT가 발행된 상품의 고유 이름
transferFrom(): 거래 당사자의 주소symbol() : NFT가 발행된 상품의 고유 기호
transfer(): 거래 송금 금액ownerOf() : 소유자
allowance(): 소비자가 계정 소유자로 부터 금액을 받는 것의 허용tokenMetadata() : NFT가 발행된 상품의 메타데이터 정보
approve(): 소비자가 소유자 계정에서 금액을 받는 것을 승인tokenOfOwnerByIndex() : 토큰 소유자 인덱스 정보

암호화폐를 발행하는 행위를 mint라고 하는데, 콘텐츠 창작자는 디지털 자산에 NFT mint를 지원하는 스마트 컨트랙트 기능을 활용하여 NFT로 발행하고 거래 지원 플랫폼에 등록할 수 있다. 고유한 디지털 자산(digital asset)마다 고유한 NFT가 발행되는 것이다. NFT의 최초 거래 이후의 재거래에 대해서도 기존의 미술품 거래에 적용되는 바와 같이 원작자에게는 10%의 로열티가 지급되어 디지털 콘텐츠 창작자에게는 새로운 수익 창출과 비즈니스의 기회가 열린 것이다. 이때 NFT의 가격을 제시하거나 경매하는 방법 등 다양한 거래 방식을 지원하는 플랫폼을 이용할 수 있다. 현재 NFT 발행과 거래를 지원하는 서비스 플랫폼으로는 Rarible, Terra Virtua, Enjin, Mintbase, Opensea, MarkersPlace, Known Origin, Async Art, Nifty Gateway, Superrare, Cryptograph, Crypto Kitties, Handshake Domains 등이 있다(9). 대부분의 NFT 서비스 플랫폼은 DAO로 구축되어 NFT의 발행과 거래, 거래에 대한 보상의 절차를 스마트 콘트랙트로 진행하게 된다.

현재 이더리움 기반의 NFT가 대세이지만, 이더리움 스마트 컨트랙트의 가스비(Gas limit)가 상대적으로 고가이므로 발행 비용을 낮추기 위하여, 이더리움에서 하드포크(10)하여 발행되는 여러 가지 코인들을 NFT 발행에 사용되고 있다. 트론(Tron)의 TRX-721 등이 비 이더리움 계열 NFT에 속한다. 이러한 알트코인의 일부는 아직 기술적으로 불완전하거나 비즈니스 모델을 갖추지 못한 경우가 있으므로 관련된 코인에 투자 시에는 매우 신중한 기술적인 검토와 판단이 요구된다.

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[그림 5] NFT 발행(mint)과 컨텐츠 거래 재거래에 대한 창작자에 대한 보상 절차

메타버스 플랫폼과 NFT : 가상 디지털 자산 비즈니스의 가장 완벽한 조합

비대면 시대가 빠르게 정착되면서 메타버스 가상현실 서비스가 매우 활발하게 보급되고 있다. 메타버스 플랫폼으로는 가상현실 게임 중심의 로브록스(Roblox)와 가상공간에서 원격 현실 행사와 이벤트(Tele-presence events)를 지원하는 제페토(Zepeto), 가상세계의 부동산과 자산거래 서비스 Decentraland (11)등이 대표적인데, 현재 급속도로 새로운 서비스들이 런칭되고 있다. 메타버스 환경에서 사용자들은 게임에 필요하거나, 가상현실 행사나 모임에 참여하기 위하여 다양한 아이템을 구입하게 되고 이러한 것을 지원하는 아이템 샵, 아바타 패션 샵이 메타버스에 입주하게 되었고, 메타버스 화폐가 통용되어 이러한 메타버스 가상 디지털 사물의 결제대금으로 지급하게 된다.

NFT는 앞서 설명한 스마트 컨트랙트 기반의 디지털 자산거래를 위한 거래와 경매 플랫폼 (Trading and Auction Platform) 시장을 만들었는데, 메타버스 플랫폼에서는 가상 디지털 자산거래와 가상 환경의 비즈니스를 지원하는 가장 완벽한 환경을 제공하게 된다. 가상환경 디자이너들이 패션 샵 또는 아이템 샵을 개장하여 아바타에 필요한 옷 등을 판매하기 시작하였고, 구찌 등 명품 브랜드 들이 로브록스 또는 제페토 등의 메타버스 환경에 아바타 샵을 입점하고 있다(12). 사용자들이 메타버스 환경에서 자신의 아바타를 원하는 패션으로 치장하여 가상공간 또는 자신의 SNS에서 활동할 수 있도록 지원하게 된다. 아바타는 가상공간에서 또 다른 나의 분신으로써 많은 사용자들이 각자의 개성과 멋을 표현하고 싶어 하기 때문에 아바타 패션 샵 서비스에 대한 수요는 매우 성장할 전망이다.

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[그림 6] 메타버스 플랫폼에서 NFT 이용 가상 디지털 자산 거래 및 라이센스 서비스

맺음말

본 리포트에서는 NFT라고 불리는 대체불가 토큰(Non-Fungible Token)의 등장으로 큰 새로운 변화를 맞이한 디지털 자산거래와 메타버스 서비스의 생태계에 대해서 살펴보았다. NFT는 가상자산에 원본 인증과 거래 내역 추적 기능을 부여하면서 디지털 콘텐츠 창작자들에게 새로운 디지털 자산 거래 통한 수익 창출과 비즈니스의 기회를 제공하게 되었다. NFT의 기반의 되는 블록체인과 스마트 콘트랙트 기술이 메타버스로 등장하는 가상현실 생태계와 만나서 새로운 가상 디지털 자산의 생태계를 형성하고 있다. 과거에는 가상화폐 또는 암호 화폐 코인들이 실물 경제와 연계되지 못하여 블록체인의 비즈니스 모델이 무엇인가에 대해서 많은 의구심이 있었으나 NFT와 메타버스 생태계의 융합은 가상 세계에서 새로운 디지털 산업의 생태계가 태동하도록 만들고 있다.

※ 정부 연구과제 지원 표시 : 본 리포트는 2021년도 과학기술정보통신부의 재원으로 정보통신기획평가원의 지원을 받아 수행된 디지털콘텐츠 원천기술 개발사업의 연구 결과를 포함하고 있음
(No. 2017-0-00244, 과제명: HMD 표정 인식 센서와 사이버 인터랙션 인터페이스 기술)

본 원고는 KISA Report에서 발췌된 것으로 한국인터넷진흥원 홈페이지(https://www.kisa.or.kr/public/library/IS_List.jsp)에서도 확인하실 수 있습니다.

KISA Report에 실린 내용은 필자의 개인적 견해이므로, 한국인터넷진흥원의 공식 견해와 다를 수 있습니다.

KISA Report의 내용은 무단 전재를 금하며, 가공 또는 인용할 경우 반드시 [한국인터넷진흥원, KISA Report]라고 출처를 밝혀주시기 바랍니다.

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1. https://www.roblox.com/
2. https://www.naverz-corp.com/
3. Shiho Kim, and G. C. Deka, “Advanced applications of blockchain technology”, Springer, 2020.
4. S, Madhusudan, and Shiho Kim, “Blockchain technology for decentralized autonomous organizations.” Advances in Computers. Vol. 115. Elsevier, 2019. 115-140.
5. ERC (Ethereum Request for Comment): 이더리움 재단(https://eips.ethereum.org/erc)에서 발표한 이더리움 코인 발행 방법(ERC-20, ERC-721)과 운용 프로토콜(ERC-1155 등).
6. 코인과 토큰의 차이 : 독자적인 발행 플랫폼과 생태계가 구축된 암호 화폐는 코인(비트코인, 이더리움 등), 독립적인 발행 블록체인 네트워크 구성없이, 다른 코인 플랫폼에서 발행된 암호 화폐를 이용하여 DAPP 서비스 구축에 적용하는 것은 토큰이라고 부름. 토큰에서 독자적인 발행 블록체인 네트워크를 구축하여 코인으로 발전하는 경우를 메인넷(Mainnet)이라고 함.
7, 8. https://www.scalablockchain.com/blog/erc-token-standards/
9. https://sensoriumxr.com/articles/non-fungible-tokens-nfts-quick-guide
10. 블록체인의 기존 채굴 정보를 유지하면서 새로운 블록체인 채굴 브랜치로 독립하는 것
11. https://decentraland.org/
12. https://www.gucci.com/us/en/st/stories/article/zepeto-x-gucci
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