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논문 상세정보

블록체인 기술 동향에 관한 연구

An Overview of Blockchain Technology: Concepts, Consensus, Standardization, and Security Threats

초록

2008년 비트코인에 대해 나카모도 사토시 백서가 발표된 이후 블록체인은 단순 암호화폐의 수단을 넘어서 다양한 산업에 사용될 수 있는 4차 산업혁명의 핵심 기술 중 하나로 각광받고 있다. 이에 블록체인 기술을 활용하기 위한 전 세계적으로 다양한 연구와 개발이 이루어지고 있으며, 글로벌 블록체인 컨소시엄을 결성하고 금융 분야뿐만 아니라 물류, 유통, 의료 등 다양한 산업분야로의 적용을 위한 시도가 계속되고 있다. 그러나 여전히 블록체인의 기술 발전이 이러한 관심과 기대를 충족시키는 수준까지 도달하지 못하고 있다. 이러한 블록체인 기반 서비스의 개발은 아직 시작 단계인 만큼 블록체인 플랫폼의 생태계 구축을 위해 필요한 요소들에 대한 논의가 중요하다. 본 논문에서는 블록체인 기술의 전반적인 개요를 살펴보고자 한다. 이를 위해 먼저 블록체인 기술의 개요에 대하여 설명하고, 생성된 블록을 기존의 체인에 연결하기 위한 합의 알고리즘, 국제표준 기구를 중심으로 한 블록체인 표준화 동향 및 블록체인의 한계점과 발생 가능한 보안 위협에 대하여 기술한다.

Abstract

Since the publication of Satoshi Nakamoto's white paper on Bitcoin in 2008, blockchain is in the spotlight as one of the core technologies of the Fouth Industrial Revolution, which can be used in various industries beyond simple cryptocurrency. various researches and developments are being conducted worldwide to utilize blockchain technology, and a global blockchain consortium is formed. In addition, attempts are being made to apply to various industries such as logistics, distribution, and medical care as well as the financial sector. However, blockchain tecnology developments still do not reach the level that meets these concerns and expectations. In this paper, we presents a comprehensive overview of blockchain technology by giving its brief concepts, consensus algorithms, standardization, and security threats.

본문요약 

문제 정의
  • ISO, ITU-T 또한 국제 표준화기구인를 중심으로 블록체인 표준화 활동 현황 및 현재 블록체인의 한계점 과 이를 위협하는 다양한 형태의 보안 위협에 대하여 살펴보았다.

    본 논문에서는 4차 산업혁명시대를 이끌어갈 핵심 기술 중 하나로 각광받고 있는 블록체인의 기본적인 개념 및 대표적으로 사용되는 합의 알고리즘인 작업증 명(Proof of Works, PoW), (Proof of Stake, PoS), 지분증명 위임지분증명(Delegated PoS, DPoS), PBFT(Practical Byzantine Fault Tolerance)에 대하여 상세히 살펴보았다. ISO, ITU-T 또한 국제 표준화기구인를 중심으로 블록체인 표준화 활동 현황 및 현재 블록체인의 한계점 과 이를 위협하는 다양한 형태의 보안 위협에 대하여 살펴보았다.

  • 본 논문에서는 4차 산업혁명시대를 이끌어갈 핵심 기술 중 하나로 각광받고 있는 블록체인의 기본적인 개념 및 대표적으로 사용되는 합의 알고리즘인 작업증 명(Proof of Works, PoW), (Proof of Stake, PoS), 지분증명 위임지분증명(Delegated PoS, DPoS), PBFT(Practical Byzantine Fault Tolerance)에 대하여 상세히 살펴보았다.

    본 논문에서는 4차 산업혁명시대를 이끌어갈 핵심 기술 중 하나로 각광받고 있는 블록체인의 기본적인 개념 및 대표적으로 사용되는 합의 알고리즘인 작업증 명(Proof of Works, PoW), (Proof of Stake, PoS), 지분증명 위임지분증명(Delegated PoS, DPoS), PBFT(Practical Byzantine Fault Tolerance)에 대하여 상세히 살펴보았다. ISO, ITU-T 또한 국제 표준화기구인를 중심으로 블록체인 표준화 활동 현황 및 현재 블록체인의 한계점 과 이를 위협하는 다양한 형태의 보안 위협에 대하여 살펴보았다.

  • 본 논문에서는 블록체인의 기본적인 개념 및 합의 알고리즘에 대하여 상세히 살펴보고, 국제 표준화기구 인 ISO, ITU-T를 중심으로 블록체인 표준화 활동 현황 에 대하여 살펴보았다.

    , 퍼블릭 블록체인의 낮은 거래 처리 속도 거래량의 증가로 인한 참여자의 정보 저장 용량의 증가와 과도 한 연산 작업, 무엇보다 블록체인의 보안 위협에 대한 분석 및 대응방안에 대한 문제가 제기되고 있다[7-8]. 본 논문에서는 블록체인의 기본적인 개념 및 합의 알고리즘에 대하여 상세히 살펴보고, 국제 표준화기구 인 ISO, ITU-T를 중심으로 블록체인 표준화 활동 현황 에 대하여 살펴보았다. , 또한 현재 블록체인의 한계점 과 이를 위협하는 다양한 형태의 보안 위협에 대하여 분석하였다.

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질의응답 

키워드에 따른 질의응답 제공
핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
블록체인
블록체인이란 무엇인가?
네트워크에 참여하는 모든 거래 참여자 가 인터넷으로 상호 연결되어 모든 거래내역 등을 암호화하여 네트워크 구성원에게 데이터를 분산 저장하는 디지털 원장(ledger)

또한 글로벌 시장조사기관인 가트너(Gartner) (Deloitte) 2017 와 딜로이트 에서도 각각 년 기 술 트랜드 중 하나로 블록체인을 선정하면서, 블록체인과 관련된 산업들이 빠른 속도로 진화하고 있다[2]. 블록체인은 네트워크에 참여하는 모든 거래 참여자 가 인터넷으로 상호 연결되어 모든 거래내역 등을 암호화하여 네트워크 구성원에게 데이터를 분산 저장하는 디지털 원장(ledger) ,를 의미하며 체인으로 형성된 모든 블록을 변경하거나 네트워크를 통합하지 않으면 변경할 수 없다는 점에서 신뢰성과 안전성, , 효율성 보 안성을 제공하는 분산 컴퓨팅 기술로 이제는 금융권에 서의 단순한 암호통화의 수단을 넘어서 의료서비스, 에너지 산업, 공공, 물류, 유통 등 다양한 산업분야에 서 중요한 혁신 수단으로 여겨지고 있다.

합의 알고리즘
블록체인 시스템에서 합의 알고리즘을 사용하는 이유는 무엇인가?
블록체인 역시 분산 원장의 형태를 가지고 탈중앙 화된 구조이기 때문에 분산처리시스템에서 흔히 발생 할 수 있는 오류와 관련된 개념인 비잔티움 장군 문제 [11] ,를 해결하기 위함이며

블록체인 시스템에서 거래 참여자들 간에 무결성과 신뢰성을 제공하는 블록을 생성하고 연결하기 위해서 는 참여자간의 블록을 합의하는 과정이 필요하다. 이 는 블록체인 역시 분산 원장의 형태를 가지고 탈중앙 화된 구조이기 때문에 분산처리시스템에서 흔히 발생 할 수 있는 오류와 관련된 개념인 비잔티움 장군 문제 [11] ,를 해결하기 위함이며 이 과정에서 주어진 조건을 만족하는 경우 블록을 생성하고 기존의 체인에 생성된 블록을 연결하게 된다. 대표적으로 사용되는 합의 알고리즘으로는 작업증명(Proof of Works, PoW), (Proof of Stake, 지분증명 PoS), (Delegated PoS, DPoS), 위임지분증명 PBFT(Practical Byzantine Fault Tolerance) .

블록체인
블록체인은 어떻게 거래의 투명성과 효율성을 제공하는가?
P2P(peer-to-peer) 네트워크 방식에 기반을 두어 거래 시 중개자의 필요성을 없앰으로써 거래의 투명성과 효율성을 제공

블록체인은 참여자들의 순차적인 거래내역을 블록으로 형성한 체인형태의 공공거래 장부라고도 불리며, P2P(peer-to-peer) 네트워크 방식에 기반을 두어 거래 시 중개자의 필요성을 없앰으로써 거래의 투명성과 효율성을 제공할 수 있다[9].

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저자의 다른 논문

참고문헌 (26)

  1. 1. World Economic Forum, The future of financial infrastructure, 2016.8.12. 
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  6. 6. Ministry of Public Administration and Press release (January 2, 2017). E-Government Gets Smarter with High Tech Convergence. Avaliable: http://www.korea.kr/news/pressReleaseView.do?newsId156178437 
  7. 7. Young-young Lee, Cheong-won Woo, (2018). Prospects, Limitations, and Implications of Blockchain Technology. Future Horizon(38), 12-15. 
  8. 8. Heeyoul Kim. (2018). Analysis of Security Threats and Countermeasures on Blockchain Platforms, Journal of KIIT. vol. 16, no. 5, pp. 103-112. 
  9. 9. Shamistha Dash, Anirban Majumdar, Presanna Gunikkar, "Blockchain: A Healthcare Industry View," Gapgemini. 2017(7). 
  10. 10. Thomson Reuters (2016.1.16.). Blockchain technology: Is 2016 the year of the blockchain?. Avaliable: https://blogs.thomsonreuters.com/answerson/blockchain-technology/ 
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  14. 14. M. Castro and B. Liskov. (2002). "Practical Byzantine Fault Tolerance and Proactive Recovery", ACM Transactions on Computer Systems, vol. 20, no. 4, pp. 398-461. 
  15. 15. J. Kwon. (2014). "Tendermint: Consensus without Mining", Avaliable: https://tendermint.com/static/docs/tendermint.pdf. 
  16. 16. ISO/TC 307. Avaliable: https://www.iso.org/committee/6266604/x/catalogue/p/0/u/1/w/0/d/0 
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  18. 18. W3C Blockchain Community Group. Avaliable: https://www.w3.org/community/blockchain/ 
  19. 19. W3C Web Payments Working Group, Avaliable: https://www.w3.org/Payments/WG/ 
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  22. 22. Jamal Hayat Mosakheil. (2018). "Security Threats Classification in Blockchains," Culminating Projects in Information Assurance. 48. Avaliable: https://repository.stcloudstate.edu/msia_etds/48 
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  24. 24. Xiaochun Yun, Weiping Wen, Bo Lang, Hanbing Yan, Li Ding, Jia Li, Yu Zhou. (2018). Cyber Security, Communications in Computer and Information Science. Avaliable: https://doi.org/10.1007/978-981-13-6621-5 
  25. 25. Atzei, N., Bartoletti, M., & Cimoli, T. (2016). A survey of attacks on Ethereum smart contracts (No. 1007). Retrieved from http://eprint.iacr.org/2016/1007. 
  26. 26. Tapscott D, Tapscott A. (2016), "The Impact of the Blockchain Goes Beyond Financial Services," Harvard Business Review. 

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