마이크로소프트 리서치가 영지식증명(Zero-Knowledge Proof, ZKP) 기반 디지털 신원검증 기술 '베가(Vega)'를 공개했다. 정부 발급 신분증 정보를 증명하면서 신분증 자체는 절대 공개하지 않는 방식으로, AI 에이전트 시대의 개인정보 보호를 실현한다.

마이크로소프트 리서치 팀은 21일(미국 시간) 공식 블로그를 통해 "베가는 사용자가 '나는 21세 이상'이라는 사실을 운전면허증에 남기지 않고도 증명할 수 있게 한다"고 밝혔다. 서비스 제공자나 AI 중개 서비스는 사용자가 요청한 정보만 받으며, 신분증은 스마트폰을 벗어나지 않는다.

신분증 업로드, 더 이상 필요 없다

지금까지 온라인 신원확인은 거의 항상 신분증을 송수신하는 방식이었다. 웹사이트나 앱이 신분증을 업로드받아 처리하고, 때론 저장했다 나중에 삭제한다는 설명이었다. 그러나 현실은 그렇지 않았다.

과거 수년간 수백만 개의 정부 발급 신분증이 대규모 유출됐다. 이는 특정 기업의 불운이 아니라, 시스템 자체의 구조적 결함이다. 한 가지 정보(나이 확인 같은)를 증명하기 위해 가장 민감한 문서 전체를 제출하도록 요구하는 방식이기 때문이다.

유럽연합도 이 문제를 인식했다. EU는 디지털신원(EUDI) 프레임워크를 통해 모든 EU 시민에게 디지털 지갑을 제공하고, 나이 인증에 정부 신분증 기반 방식을 의무화했다. 영국의 온라인안전법도 마찬가지다. 서비스 제공자는 딜레마에 빠졌다: 부정확한 AI 기반 나이 추정을 사용하거나, 사용자 개인정보를 희생하고 신분증을 요구하거나.

수십 년의 이론을 실무에 옮기다

영지식증명은 이 문제를 풀 열쇠다. 사용자가 신분증을 공개하지 않으면서도 "나는 21세 이상이다"를 증명할 수 있는 암호학 도구다.

하지만 개념과 실제는 다르다. 지난 수십 년간 영지식증명 시스템은 두 가지 문제를 동시에 해결하지 못했다: 계산 속도를 택하면 신뢰 설정이 필요했고, 신뢰 설정을 제거하면 증명이 너무 커지거나 느려졌다.

마이크로소프트 리서치는 지난 몇 년 간 이 과제에 매달렸다. 그 결과가 베가다. 팀은 Spartan(2019), Nova(2021), HyperNova(2023), NeutronNova(2024) 등 네 개의 학술 논문을 기반으로 베가를 설계했다. 각 연구가 하나씩 기여했다: 빠른 증명(Spartan), 계산 압축(Nova), 영지식 기능(HyperNova), 배치 효율성(NeutronNova).

베가의 핵심 설계 원칙은 단순함이다. 복잡한 다중체계 없이, 신뢰 설정 없이, 표준 컴포넌트만으로 조립한다. 감시하기 쉽고, 새 신분증 포맷으로 확장하기 간단하고, 배포하기 빠르다.

92밀리초, 스마트폰에서 증명이 끝난다

성능은 실용성의 핵심이다. 베가는 약 2KB 크기의 모바일 운전면허증으로부터 영지식증명을 생성하는 데 **92밀리초(ms)**가 걸린다. 증명 크기는 108KB, 검증에는 23ms가 소요된다. 모두 일반 스마트폰에서, 신뢰 설정 없이 진행된다.

사용자 관점에서는 "증명 버튼 탭 → 92ms 후 완료"다. 서비스는 요청한 정보만 얻는다. 신분증은 폰 밖으로 나가지 않는다.

더 작은 신분증 포맷(예: 정부 ID 카드)이면 62ms까지 단축된다.

재사용 증명(Fold-and-Reuse)의 힘

베가의 속도는 두 가지 기술에서 나온다. 재사용 증명과 조회 중심 회로 설계다.

재사용 증명은 첫 번째 증명 생성 시 비싼 계산 작업 대부분을 완료해두고, 그 다음부터는 캐시된 데이터를 재활용한다는 의미다. 같은 신분증으로 여러 서비스에 증명을 제출하거나, AI 에이전트를 통해 반복해서 검증받을 때 효과가 크다.

이는 실무에서 큰 의미를 갖는다. 앞으로 사용자는 AI 어시스턴트에게 "이 거래를 내 이름으로 진행해"라고 지시할 때마다 신원을 다시 증명해야 할 수 있다. 베가는 이 반복 증명의 비용을 획기적으로 낮춘다.

실제 신분증으로 작동한다

베가는 추상적 이론이 아니라, 현실의 신분증 포맷으로 설계됐다. 모바일 운전면허증과 EU 디지털신원 지갑이 주요 타겟이다. 마이크로소프트는 베가를 Rust로 구현했고, 조만간 오픈소스로 공개할 예정이다.

정부와 서비스 제공자도 마찬가지 이해관계가 있다. EU의 EUDI 프레임워크는 이미 법적으로 발효 단계에 있다. 미국도 모바일 신분증 표준화를 진행 중이고, 한국도 정부가 주도하는 디지털신원 정책을 추진하고 있다. 이들 모두 베가 같은 기술이 필요한 상황이다.

남은 과제

베가가 기술적으로 획기적이라 해도, 실무 도입에는 여러 장애물이 있다. 첫째, 표준화 문제다. 전 세계 신분증 포맷이 제각각인데, 베가가 모든 포맷을 지원하려면 시간이 걸린다. 둘째, 정부와 산업의 협력이다. 단순히 기술만으로는 부족하고, 정책과 인프라 투자가 동반돼야 한다. 셋째, 사용자 신뢰다. 새로운 신원검증 시스템이 정말 안전한지, 개인정보가 보호되는지에 대한 사회적 합의가 필요하다.

마이크로소프트 리서치 팀은 "베가가 AI 시대의 신원 검증 표준이 되기를 바란다"고 밝혔다. 그러려면 학계·산업·정부가 모두 참여하는 생태계 형성이 선행 조건이다.