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평가항목 제안 및 분석을 통한 블록체인 분산합의 알고리즘 성능 개선
Performance Improvement of Distributed Consensus Algorithms for Blockchain through Suggestion and Analysis of Assessment Items 원문보기

Journal of Korean Society of Industrial and Systems Engineering = 한국산업경영시스템학회지, v.41 no.4, 2018년, pp.179 - 188  

김도균 (아주대학교 산업공학과) ,  최진영 (아주대학교 산업공학과) ,  김기영 (한국전자통신연구원) ,  오진태 (한국전자통신연구원)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Recently, blockchain technology has been recognized as one of the most important issues for the 4th Industrial Revolution which can be represented by Artificial Intelligence and Internet of Things. Cryptocurrency, named Bitcoin, was the first successful implementation of blockchain, and it triggered...

주제어

#Blockchain   #Distributed Consensus Algorithm   #Performance Assessment   #Safety Assessment  

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
분산합의 알고리즘은 블록체인에서 어떤 역할인가? 이 때, 블록체인에 참여하는 모든 노드가 동일한 정보를 기록하고 있는 상태를 유지하기 위해 사용되는 프로토콜이 분산합의 알고리즘이다[2]. 즉, 분산합의 알고리즘이란 분산된 환경에서 복수의 주체가 협업하는 과정 중에 발생할 수 있는 불일치를 해결하여 시스템을 통일된 상태로 유지하기 위한 알고리즘으로써 블록체인에서 가장 중요한 역할을 수행한다.
블록체인 기술이란? 블록체인(Blockchain) 기술은 필요한 데이터를 블록 형태로 저장하고, 이러한 블록들을 암호화 기술 기반으로 연결된 하나의 체인으로 관리하기 위한 기술이다[15]. 이때, 각각의 블록은 이전 블록의 해시 값과 시간 정보, 트랜잭션 데이터 등을 포함하며, 체인에 등록된 블록은 검증 가능하며 비가역적인(irreversible) 방법으로 기록되어 내용을 수정하기 어려운 구조로 되어 있다.
새로운 합의 알고리즘에 대한 연구가 필요한 이유로 기존 방식에 어떤 문제점이 있는가? 가장 대표적인 암호화폐인 비트코인이나 이더리움은 고도의 연산량을 바탕으로 블록의 생성과 검증을 수행하고, 확정된 블록에 대한 정보를 모든 주체에게 전파하는 분산합의 알고리즘을 사용한다. 그러나 이러한 방식은 블록 생성을 위해 필요한 연산량이 점차 증가하여 에너지와 컴퓨팅 자원의 지나친 낭비를 가져오기 때문에 이에 대한 새로운 대안이 요구되어져 왔다[4]. 이후에 다양한 분산합의 알고리즘이 제안되었지만, 각각 본연의 한계점들을 가지고 있어 새로운 합의 알고리즘에 대한 연구가 지속적으로 필요하다.
질의응답 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (21)

  1. Azaria, A., Ekblaw, A., Vieira, T., and Lippman, A., Medrec : Using blockchain for medical data access and permission management, In conference on Open and Big Data (OBD), Vienna, Austria, 2016, pp. 25-30. 

  2. Baliga, A., Understanding blockchain consensus models, Persistent, 2017, pp. 1-14. 

  3. Bitcoin Energy Consumption Index, https://digiconomist.net/bitcoin-energy-consumption. 

  4. BitFury Group, Proof of Stake versus Proof of Work, http://bitfury.com/content/5-white-papers-research/pos-vspow-1.0.2.pdf. 

  5. Buchman, E., Tendermint : Byzantine fault tolerance in the age of blockchains [dissertation], [Guelph, Canada] : University of Guelph, 2016. 

  6. Buterin, V., What proof of stake is and why it matters, Bitcoin Magazine, 2013, pp. 1-3. 

  7. Castro, M. and Liskov, B., Practical Byzantine fault tolerance, OSDI, 1999, Vol. 99, pp. 173-186. 

  8. Chandra, T.D., Griesemer, R., and Redstone, J., Paxos made live : an engineering perspective, In Proceedings of the twenty-sixth annual ACM symposium on Principles of distributed computing, Portland, USA, 2007, pp. 398-407. 

  9. Chen, L., Xu, L., Shah, N., Gao, Z., Lu, Y., and Shi, W., On security analysis of proof-of-elapsed-time(PoET), In International Symposium on Stabilization, Safety, and Security of Distributed Systems, Boston, USA, 2017, pp. 282-297. 

  10. Haber, S. and Stornetta, W. S., How to time-stamp a digital document, In Conference on the Theory and Application of Cryptography, Berlin, Germany, 1990, pp. 437-455. 

  11. King, S. and Nadal, S., Ppcoin : Peer-to-peer crypto-currency with proof-of-stake, https://peercoin.net/assets/paper/peercoin-paper.pdf. 

  12. Miller, D., Blockchain and the Internet of Things in the Industrial Sector, IT Professional, 2018, Vol. 20, No. 3, pp. 15-18. 

    상세보기

  13. Mingxiao, D., Xiaofeng, M., Zhe, Z., Xiangwei, W., and Qijun, C., A review on consensus algorithm of blockchain, In Conference on Systems, Man, and Cybernetics (SMC), Banff, Canada, 2017, pp. 2567-2572. 

  14. Nakamoto, S., Bitcoin : A peer-to-peer electronic cash system, https://bitcoin.org/bitcoin.pdf. 

  15. Narayanan, A., Bonneau, J., Felten, E., Miller, A., and Goldfeder, S., Bitcoin and cryptocurrency technologies : a comprehensive introduction, Princeton University Press, 2016, pp. 52-57. 

  16. NEM group, NEM Technical Reference, https://www.cryptoground.com/storage/files/1527489057_NEM_techRef.pdf. 

  17. Pilkington, M., Research handbook on digital transformations, Edward Elgar Publishing, 2016, pp. 225-253. 

  18. Tapscott, A. and Tapscott, D., How blockchain is changing finance, Harvard Business School Publishing, 2017, pp. 1-5. 

  19. The Raft Consensus Algorithm, http://raft.github.io. 

  20. Tian, F., An agri-food supply chain traceability system for China based on RFID & blockchain technology, In Conference on Service Systems and Service Management (ICSSSM), Kunming, China, 2016, pp. 1-6. 

  21. World Economic Forum, The global competitiveness report, http://www3.weforum.org/docs/GCR2016-2017/05FullReport/TheGlobalCompetitive nessReport2016-2017_FINAL.pdf. 

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