스마트 계약 결함, AI가 족집게처럼 찾아낸다

스마트 계약의 취약점을 정확히 찾아내고 해결책까지 설명하는 인공지능(AI) 프레임워크가 개발됐다.

26일 일본 고등과학기술대학원(JAIST) 연구팀은 스마트 계약의 취약점을 탐지하고 설명하는 통합 프레임워크를 개발했다고 밝혔다. 해당 연구는 국제학술지 'ACM 소프트웨어 공학 및 방법론 트랜잭션'에 게재됐다.

스마트 계약은 블록체인상에서 자동으로 계약을 실행하는 프로그램이다. 암호화폐 결제, 온라인 대출 등에 사용되지만, 한번 배포되면 코드를 수정할 수 없는 약점이 있다.

이 때문에 작은 프로그래밍 실수 하나가 해커의 영구적인 공격 통로가 될 수 있다. 기존의 자동화된 결함 탐지 도구들은 계약 전체의 위험성만 판단할 뿐, 결함의 정확한 위치나 원인을 설명하지 못하는 한계가 있었다.

연구팀이 개발한 프레임워크는 세 부분으로 구성된다. 먼저 실제 계약에 현실적인 결함을 자동으로 삽입해 8가지 취약점 유형에 걸쳐 4208개의 계약과 11만8000개 이상의 기능으로 구성된 데이터 세트를 구축했다.

다음으로 그래프 신경망 'HCA-SGNN'을 설계했다. 이 모델은 각 계약을 연결된 코드 요소 네트워크로 표현하고, 여러 기능이 상호 작용하며 발생하는 공격까지 분석해 취약점의 정확한 위치를 찾아낸다.

마지막으로 대규모 언어 모델을 활용해 각 결함의 유형, 위치, 원인, 영향, 해결책을 담은 구조화된 보고서를 생성한다. 이 기능들은 일반 하드웨어에서도 실행 가능하도록 압축됐다.

실제 계약 242개에 대한 테스트 결과, HCA-SGNN은 기존 탐지 방법이나 동일한 작업에 맞게 미세조정된 범용 언어 모델보다 뛰어난 성능을 보였다. 특히 훈련 데이터에 없던 여러 취약점 유형도 탐지했다.

연구를 이끈 레민 응우옌 교수는 "AI가 보안 분야에서 진정으로 유용해지려면 사람들이 왜 경고가 울리는지 이해해야 한다"며 "우리 시스템은 프로그램의 위험한 부분을 정확히 지적하고 그 위험을 평이한 언어로 설명한다"고 말했다.