알렉산더 힉스는 형식 검증, 메커니즘 설계, 블록체인 프로토콜의 경제적 보안을 전문으로 하는 영국의 연구원, 컴퓨터 과학자, 기업가입니다. 그는 이더리움 재단의 연구원으로, 이더리움 생태계의 핵심 인프라 보안에 주력하고 있습니다. 그의 연구 기여는 영지식 가상 머신(zk-EVM)의 형식 검증, 트랜잭션 수수료 메커니즘의 게임 이론적 분석, 투명성 강화 기술 설계에 걸쳐 있습니다. ^{[1] [2] [3]}

교육

힉스는 물리학, 수학, 컴퓨터 과학 분야에서 여러 고급 학위를 받았습니다. 그는 런던 퀸 메리 대학교에서 이론 물리학 학사 학위를 받았습니다. 학부 과정을 마친 후 케임브리지 대학교에 진학하여 수학 트라이포스 프로그램에서 수학 석사 학위(MASt)를 취득했습니다. 케임브리지에 있는 동안 형식적 방법에 대한 초기 관심을 키워 Isabelle 증명 보조 도구를 사용하여 수학의 형식 검증 작업을 수행하며 여름을 보냈습니다. ^{[1] [2]}

2023년 힉스는 UCL(University College London)의 정보 보안 연구 그룹에서 정보 보안 박사 학위를 받았습니다. 그의 박사 연구는 Ripple University Blockchain Research Initiative(UBRI)의 지원을 받았습니다. 그의 논문인 "투명성 강화 기술의 설계 및 사용"은 Steven Murdoch의 지도하에 암호화 로그를 기반으로 하는 기술을 적용하여 복잡한 시스템의 투명성과 감사 가능성을 개선하는 방법을 탐구했습니다. 이 연구는 이러한 시스템이 암호화폐 및 인증 기관과 같은 맥락에서 어떻게 사용될 수 있는지에 초점을 맞췄습니다. ^{[1] [2]}

경력

힉스의 경력은 학계와 블록체인 산업의 교차점에 위치해 있습니다. ^[2] 그는 2019년 7월부터 10월까지 케임브리지의 OneSpan에서 연구원 인턴십을 마쳤습니다. 그런 다음 2020년 4월부터 7월까지 UCL의 보안 및 범죄 과학 부서에서 연구 조교로 일했으며 2017년 1월부터 2021년 9월까지 University College London(UCL)의 컴퓨터 과학 부서에서 학부 및 대학원 모듈을 가르치고 석사 프로젝트를 감독했습니다. 그는 2024년 6월에 이더리움 재단에 연구원으로 합류했으며 2025년 6월부터 프로토콜 스나르키피케이션 팀의 팀장으로 재직하고 있습니다. ^{[3] [2]}

연구 및 기여

힉스의 연구는 형식 검증, 게임 이론적 경제 분석, 투명성의 세 가지 주요 렌즈를 통해 분산 시스템의 보안과 무결성을 강화하는 것을 목표로 합니다.

zk-EVM의 형식 검증

이더리움 재단에서 힉스는 영지식 가상 머신에 형식 검증을 적용하는 주요 이니셔티브인 Verified-zkEVM 프로젝트를 이끌고 있습니다. 이 프로젝트의 핵심 목표는 zk-EVM의 완전하고 기계적으로 검사된 형식 사양을 만들고 해당 구현이 해당 사양을 올바르게 준수하는지 증명하는 것입니다. Zk-EVM은 자체 실행에 대한 암호화 증명을 생성할 수 있는 가상 머신으로, 이더리움 네트워크 확장을 위한 주요 솔루션인 ZK-롤업의 기술적 기반을 형성합니다. ^{[1] [3]}

이 작업의 중요성은 이더리움의 차세대 인프라의 중요한 부분으로 간주되는 것에 대해 가능한 최고 수준의 보안 보증을 제공하는 데 있습니다. 레이어 2 솔루션이 수십억 달러의 자산을 처리함에 따라 zk-EVM의 핵심 논리에 단일 버그가 발생하면 치명적인 재정적 손실로 이어질 수 있습니다. 형식 검증은 수학적 방법을 사용하여 전체 클래스의 버그와 취약점을 제거하여 시스템이 의도한 대로 정확하게 작동하도록 보장합니다. ^[4]

투명성 강화 기술

힉스 박사 연구의 핵심 주제는 로그 기반 투명성 강화 기술(TET)의 사용이었습니다. 그는 **VAMS(기밀 데이터 액세스에 대한 검증 가능한 감사)**라는 시스템에 대한 제안서를 공동 작성했습니다. VAMS는 의료 또는 법 집행 기록과 같은 민감한 데이터에 대한 액세스 방식을 데이터 세트의 개인 정보 보호를 침해하지 않고 공개적으로 검증 가능한 감사를 허용하도록 설계되었습니다. ^[1]

이 시스템은 기밀 데이터베이스에 대한 모든 액세스 요청을 Merkle 트리 또는 블록체인을 사용하여 구축할 수 있는 암호화 로그에 기록하여 작동합니다. 이렇게 하면 모든 쿼리의 변경 불가능하고 변조 방지 기록이 생성됩니다. 그런 다음 감사자는 이 로그를 처리하여 데이터 액세스 패턴에 대한 집계 통계를 생성하고 게시할 수 있습니다. 핵심 혁신은 게시된 통계가 액세스한 특정 기록의 기밀성을 유지하면서 암호화 로그에 대해 정확성에 대해 공개적으로 수학적으로 검증될 수 있다는 것입니다. 힉스는 이러한 투명성 메커니즘이 규정 준수를 검증할 뿐만 아니라 시스템 규칙에 대한 공개적인 이의 제기를 가능하게 하고 분쟁을 공정하게 해결하는 데 중요하다는 점을 주장했습니다. ^[1]

분산 시스템 및 게임 이론

힉스는 블록체인 프로토콜의 경제적 인센티브 및 보안 모델을 분석하는 중요한 연구를 발표했습니다. 그의 연구는 종종 게임 이론을 사용하여 프로토콜 설계의 잠재적 약점이나 의도하지 않은 결과를 식별합니다.

2023년에 Sarah Azouvi, Guy Goren, Lioba Heimbach와 공동으로 작성한 주목할 만한 논문에서는 이더리움의 EIP-1559 트랜잭션 수수료 메커니즘을 분석했습니다. 그들은 특정 조건에서 광부가 의도적으로 빈 블록을 채굴하는 것이 합리적이고 이익을 극대화하는 전략이 될 수 있음을 입증했습니다. 이 작업은 트랜잭션이 포함되지 않도록 보류하여 결과적으로 후속 블록에서 기본 수수료가 상승하여 잠재적으로 트랜잭션 수수료에서 광부의 미래 수익을 증가시킵니다. 이 연구는 이더리움의 가장 중요한 경제 업데이트 중 하나의 인센티브 구조에서 미묘한 취약점을 강조했습니다. ^[1]

2018년 Patrick McCorry 및 Sarah Meiklejohn과 공동으로 작성한 논문에서 힉스는 교차 체인 인센티브 조작을 탐구했습니다. 이 연구는 광부에게 뇌물을 주기 위해 신뢰할 수 없는 스마트 계약을 구성하는 방법을 보여주었습니다. 예를 들어, 이더리움의 계약은 비트코인 광부가 비트코인 네트워크에서 특정 블록을 고아시키는 것과 같은 특정 작업을 실행하는 경우 자동으로 비트코인 광부에게 뇌물을 지불하도록 프로그래밍할 수 있습니다. 이는 서로 다른 블록체인의 경제적 보안 모델이 격리되지 않고 한 체인의 인센티브를 사용하여 다른 체인의 동작에 영향을 미칠 수 있음을 입증했습니다. ^[1]

Sarah Azouvi와의 추가 연구에서는 분산화 자체의 신뢰성을 조사했습니다. 게임 이론적 모델을 사용하여 시스템의 분산화를 늘리는 것은 어렵지만 특히 "분산화를 의식하는 플레이어"와 장기적인 인센티브가 시스템 설계에 고려될 때 시간이 지남에 따라 안정적으로 유지될 수 있음을 보여주었습니다. ^[1]

주요 출판물

• Hicks, A. (2023). "투명성 강화 기술의 설계 및 사용." 박사 학위 논문, University College London. ^[1]
• Azouvi, S., Goren, G., Heimbach, L., & Hicks, A. (2023). "기본 이더리움의 EIP-1559 트랜잭션 수수료 메커니즘의 수수료 조작." 분산 컴퓨팅에 관한 국제 심포지엄. ^[1]
• Azouvi, S., & Hicks, A. (2022). "분산화를 의식하는 플레이어와 시스템 신뢰성." 금융 암호화 및 데이터 보안. ^[1]
• Hicks, A., et al. (2022). "Cerberus: 인증서 투명성을 재설계하는 형식적 접근 방식." IEEE 보안 및 개인 정보 보호 심포지엄(S&P). ^[2]
• Hicks, A., et al. (2022). "SoK: 투명한 부정직." ACM 금융 기술 발전 회의(AFT). ^[2]
• Hicks, A., Mavroudis, V., Al-Bassam, M., Meiklejohn, S., & Murdoch, S. J. (2018). "VAMS: 기밀 데이터 액세스에 대한 검증 가능한 감사." arXiv:1805.04772. ^[1]
• McCorry, P., Hicks, A., & Meiklejohn, S. (2018). "광부에게 뇌물을 주는 스마트 계약." 금융 암호화 및 데이터 보안: FC 2018 국제 워크숍. ^[1]