블록체인 Flashcards
블록체인
[정의] P2P 노드 간 데이터 무결성 보장위한 분산원장,마이닝,합의기반 블록 생성 및 체인 연결 형태 거래 방식
[특징] 탈 중앙성, 분산 네트워크, 거래내역 공유, 다수 거래자 참여
[가치] 공유, 투명성, 조작방지, 신뢰성
[유형- 운영방식] 노드의 수(대상)에 따라 구분
- Public, Private, 컨소시엄(컨소시엄 합의체)
[기술] 분합상보스
- 분산원장 : Hash 알고리즘(SHA-2), 분산 저장(B-Tree, Nonce bits, Mukel-Tree), 동기화(샤딩)
- 합의 알고리즘 : 합의 경쟁(PoW, PoS, Dpos, PoI), 합의 비경쟁(PBFT, Paxos, Raft, Sievie)
- 상호운용 : 사이드체인, 하드/소프트포크(세그윗, 언리미티드)
- 보안성 : 콜드 월렛 (H/W암호화, Offline, USB, TEE, SE), 합의 과정 공격 대응 (Random Block, 6-confirmation, Freshness)
- 스마트 계약 : 전자서명, 마이닝, EVM, DApp기반 플랫폼, Solidity 언어
[블록체인 구조]
- Header : 이전블록(M) 헤더 해시, 현재블록 거래 해시값, 블록 생성시간, 문제 난이도, 문제 정답(Nonce)
- Body(Transaction) : Transaction 1 ~ N
[활용위한 고려사항]
- 전문인력 확보, 기술력 확보, 법/제도 체계
[활용]
- 탈중앙화 기반 : 금융산업, 의료, 부동산, 문화/교통
- 스마트 컨트랙트 기반 : 유통/물류, 공공서비스, 스마트 시티
블록체인 2.0
[리드] 금융을 넘어 다양한 서비스 확장
[정의] 스마트 계약 플랫폼 기반 거래나 계약 등의 자동화 및 탈중앙화, 다양한 비즈니스 영역으로 확대 단계
[특징] 스마트 계약을 통한 거래 자동화
[기술]
- 스마트 계약 : 튜링 완전 언어, EVM, Solidity
- Dapp : Whisper(P2P 메시징 프로토콜), Swarm(P2P 파일 스토리지), Ether Broswer(사용자 통합UI)
- 합의알고리즘 : PoW, PoS, Consensus by bet(동의 거래 승인)
[사례] 이더리움, 스마트 컨트렉트, De-Fi, DID, NFT
블록체인 3.0
[정의] 2.0의 하드포크, 속도지연 등의 단점 해소위한 자체 의사결정기반 차세대 블록체인
[특징] 사회 전반에 블록체인 사용, 블록체인간 상호 운용성, 사물 인터넷 지원
[주요변화]
1. 내부 의사결정 기능 탑재 : 가상 통화 소유자간 내부 합의 도출 기능 제공
2. 기술적 기능 향상 : PoS 합의 알고리즘으로 전력소모 최소화, Tangle, 하드포크 최소화
3. 사회 전반에 적용 : 정부정책,의료,운송,스포츠/예술,IoT등 초 연결사회 구현, 거버넌스 역활
[사례] 에이다(Ada), 아오스(Eos)
합의 알고리즘
[리드] 탈 중앙화 강화 기술
[정의] P2P 네트워크에 참여하는 모든 사용자가 결과에 대해서 무결성 검증하는 알고리즘
[Public] 경쟁적
- PoW : 작업 증명, 최초 마이닝 성공 (비트코인)
- PoS : 지분 증명 (이더리움)
- DPoS : 위임 이용한 알고리즘, 대표자 선출 (이오스, QTUM)
- PoET : 시간 경과에 따른 알고리즘, 효율적 작업 노드 선정 (하이퍼레저 Sawtooth)
[Private] 비경쟁
- PBFT : 다수결, 분기없음, 3F+1 일때 정상 동작 보장 / 하이퍼레저 Fabric
- Paxos : 변경 불가, 고장 감내 분산 시스템 / Google Chubbg
- Raft : 리더 중심 결정, 후보자 노드중 과반수 이상의 투표를 통해 리더 선출 / RamCloud
- Sieve : 합의 전후 비교, 합의를 선택하기 전 단계에서 실행 결과 검토, Abort / 하이퍼레저 Fabric
- PoN(Proof of Nonce) : 논스 체인을 이용해 랜덤합의 노드를 선정하며, 모든 노드가 공평한 기회를 갖도록 확률적으로 개선해 탈중앙화를 구현
블록체인 이용 기술 유형
- Public 블록체인 : 누구나 허가없이 네트워크에 참여해 거래검증 및 승인 수행 블록체인
- Private 블록체인 : 허가된 기관만 열람 가능하며 승인된 기관과 감독 기관만 거래 검증 승인
- 컨소시엄 블록체인 : Public과 Private 블록체인의 중간 형태로서 미리 선정된 참여자들만 권한 가지는 블록체인
블록체인 컨소시엄
[정의] Public과 Private 블록체인의 중간 형태로서 미리 선정된 참여자들만 권한 가지는 블록체인
[컨소시엄 현황]
- R3CEV : 골드먼삭스, UBS, 신한,하나,국민 /
- 하이퍼레저 : 리눅스 재단, 금융+비금융 IT 기관 (오픈소스 기반, 범 산업용 플랫폼)
- SBI 핀테크 : 일본 SBI 그룹, 리플, 코인 플러그 (오픈소스 기반)
- 차이나 레저 : 중국 11개 대형 금융 (R3와 이더리움 재단 자문)
* Public 속도 이슈, Private 보안 이슈 해소로 주목
스마트 계약
[정의] 블록체인을 이용하여 계약자 간 계약의 체결 및 이행을 자동화하는 Mining, EVM, DApp기반 분산원장 기술
[구성요소] Solidity, EVM, Dapp
Solidity
[정의] 이더리움의 Smart Contract 구현 코드 작성을 위해 개발된 고수준 언어들중 하나
[특징] Turing Complete Language, IF(조건문) + For/While(반복문), 계약 지향 프로그램
[목적] 실생활 모두 표현 가능, 어떠한 종류의 계약도 코딩 가능, 다양한 분야에 응용/활용 가능
* 코드가 작성되면 Solc를 이용하여 EVM(가상머신)이 이해할 수 있는 바이트 코드 컴파일후 EVM에서 실행
DApp
[정의] 탈중앙화된 블록체인 플랫폼을 기반으로 작동하는 앱
* 현재는 DAO, DeFi, NFT 마켓플레이스, P2E(Play-to-Earn) 등 다양한 형태로 발전
[특징]
- (장) 보안성 및 투명성, 인센티브(스마트 계약을 통해 코인을 제공), 거버넌스 참여(공동 의사 결정을 코인 보유자들이 투표)
- (단) 느린 속도, 높은 비용(블록체인에 데이터를 기록하는 데는 비용이 필요), 불편한 사용자 경험
오라클
[정의] 블록체인 외부 데이터를 블록체인 네트워크로 가져와 사람의 개입 없이 스마트 계약과 연결하는 기술
* 탈중앙화 된 블록체인 네크워크와 외부 세계와의 의사소통/정보 전송 수단
[문제] 1.데이터 수집 채널,주체,형식 불명확 2.데이터 위변조 3. 데이터 무결성
[유형]
<수집>
- H/W 오라클 : HW기기 통한 정보 → OnChain ( RFID 태그, 센서)
- S/W 오라클 : SW/NW 통한 정보 → OnChain (API, 스크랩퍼, 웹사이트)
<정보>
- 인바운드 오라클 : OffChain → OnChain
- 아웃바운드 오라클 : OnChain → OffChain (스마트 컨트렉트 실행 결과)
<작동>
- 중앙화 오라클 : 중앙화 정보 제공처/검증처 → OnChain (중앙집중 정보 조직 생성 정보)
- 탈중앙화 오라클 : 탈 중앙화된 합의 검증 → OnChain (타 블록체인 생성 정보)
- 연방 오라클 : 중앙/탈중앙 혼합 → OnChain (소수 노드기반 검증)
</작동></정보></수집>
사이드 체인
[정의] 중계자 없이 블록체인 간 자산을 교환하기 위한 기술인 Pegged 사이드 체인 기술
* 서로 다른 블록체인의 토큰을 주고받도록 하는데 중점
[특징] 빠른 거래 가능, 낮은 수수료
[동작]
1. 메인 체인이 코인 동결
2. 사이드 체인에서 코인 생성
3. 사이드 체인에서 소유권 이전
4. 메인 체인 코인 동결 해제
* 사이드체인만의 독립된 노드를 구성하지 않고, 기존 메인체인의 노드에 사이드체인의 노드 추가 방식
[취약점] G/W 취약점에 대한 공격 (자산 동결 및 대체물을 통한 거래, 양방향 패깅 지점 공격
[대응방안] Pegged 사이드 체인 기술 : 메인 체인과 사이드 체인 자산 이동시 SPV 검증 활용, 대체 토콘 사이드 체인 발행
온 체인 & 오프체인
[온체인]
- 개념 : 스마트 계약 혹은 블록체인 합의를 통해 블록저장을 목표로 처리되는 트랜잭션 영역
- On-chain 서비스 : 비트코인
* On-chain 방식 아키텍처는 플랫폼이 지니고 있는 구조적인 문제로 인한 확장성 문제 발생
[오프체인]
- 개념 : On-chain 과 연계되어 RDB 와 같은 블록체인 외부자원을 활용한 데이터 트랜잭션 영역
- Off-chain 서비스 : 이더리움, 가상화폐 Dapp
* Off-chain 기술과 연계를 통해 On-chain 의 오버헤드를 줄이고 주요이슈에 대한 개선을 확보
블록 클라우드
[정의] IoT 기반의 초연결 서비스 실현 및 확장성,신뢰성,보안 및 인센티브 문제를 체계적으로 해결하는 블록체인&SCN기반 아키텍처
[필요성] IoT의 연결성,보안성,확장성, 신뢰성 해결
[구성]
- Transaction-Chain Layer : 글로벌 원장처리 , CoDAG
- Service-Chain Layer : 메타 트랜젝션, TCDA
- Routing Layer : 서비스 파일 바인딩, 서비스 검색
- Service Layer : 서비스 제공, 서비스 공급자 키 서명
하이퍼레저
[리드] Private 블록체인
[정의] 범용적으로 이용가능한 비즈니스 블록체인 플랫폼을 개발하기 위해 만들어진 리눅스 재단 중심의 오픈 소스 프로젝트
[특징] Private 블록체인 표준(기업 비즈니스 적합), 범용적 기술 표준 제시(금융,IoT,물류, 제조 등)
[구성요소]
- 신원 서비스 : 거래자의 신원 관리 (Object, Network, Server)
- 정책 서비스 : 시스템 정책 구성 관리 (출입통제, 승인권한, 개인정보보호)
- 블록체인 : P2P 프로토콜, 분산원장, 합의 관리자
- 트랜잭션 : 분산원장, 원장 스토리지 (on-chain, off-chain-storage)
- 스마트 계약 : 보안 컨테이너, 스마트 계약 레지스트리, 라이프 사이클 관리
[주요 요구사항]
- 개인거래 및 기밀 계약, 신원 및 감사 가능성, 상호운용성, 이식성
* 이더리움, Public 블록체인에 밀려 2021년 개발팀 와해 상태
소프트포크, 하드포크
[비교] 소프트 포크 VS 하드포크
- 개념 : 블록체인 규칙변경위해 기존 블록체인 재사용하는 블록체인 업데이트 기술 / 블록체인 규칙변경위해 신규 블록체인을 생성하는 블록체인 업데이트 기술
- 체인관계 : 기존체인과 결합, 기존 체인 재사용 / 영속적 분기, 기존 체인 부정
- 목적 : 단순 오류수정, 소규모 업데이트 / 기능개선, 오류 정정, 문제점 보완
- 업데이트 : 블록 생성 노드만 업데이트 필요 / 모든 참여 노드 업데이트 필수
- 컨센서스 : 참여 노드 합의 불필요 / 참여 노드 합의 필요
- 호환성 : 호환 가능 / 호환 불가
- 사례 : 에이다 업데이트 , 비트코인 P25H / 이더리움 클래식, 비트코인 캐쉬
