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Multi-blockchain System based on Directed Acyclic Graph for Increasing Data Throughput

데이터 처리량 향상을 위한 유향 비순환 그래프 기반의 멀티블록체인 시스템

  • CHEN, Hao-Tian (Dept. of Computer Science and Engineering, Seoul National University of Science and Technology) ;
  • Kim, Tae Woo (Dept. of Computer Science and Engineering, Seoul National University of Science and Technology) ;
  • Park, Jong Hyuk (Dept. of Computer Science and Engineering, Seoul National University of Science and Technology)
  • 천호천 (서울과학기술대학교 컴퓨터공학과) ;
  • 김태우 (서울과학기술대학교 컴퓨터공학과) ;
  • 박종혁 (서울과학기술대학교 컴퓨터공학과)
  • Published : 2021.05.12

Abstract

블록체인은 탈집중화, 위변조 방지, 추적 가능, 노드 간 공동 유지 및 보수가 가능한 데이터베이스로서 서로 신뢰하지 않은 노드 간 통신 신뢰 문제를 해결할 수 있는 점 대 점 통신 네트워크를 실현할 수 있다. 최근 몇 년 동안, 블록체인 기술은 지속적으로 발전하여 데이터 보안 문제를 해결하기 위한 중요한 기술로 주목받고 있다. 블록체인의 응용은 최초의 디지털 화폐 영역에서 금융·정무·공업 제조 영역으로 확대되고 있다. 블록체인의 특성에 따라 블록체인의 성능은 분산형 데이터 통신에 비해 크게 떨어지고 처리량이 제한되는 문제점이 존재한다. 본 논문에서는 최근 연구되고 있는 블록체인의 보안 구조 및 성능 분석에 대해 조사하고, 기존에 연구되었던 기술과 비교하여 블록체인의 안전성을 유지하며 성능을 향상시키는 방법에 대해 고찰한다. 이후 유향 비순환 그래프 (DAG: Directed Acyclic Graph) 및 샤딩 (Sharding)을 이용하여 안전성과 성능을 강화시키는 방법에 대해 제안한다. 제안하는 시스템은 DAG를 사용하여 위변조 방지 및 처리 속도 향상의 이점을 가지고 있으며, 샤딩을 사용함으로써 데이터 처리량을 향상시킨다. 마지막으로 제안하는 시스템은 기존 블록체인과 비교하여 안정성과 데이터 처리량 측면에서 비교 분석을 진행한다.

Keywords

Acknowledgement

This work was supported by the National Research Foundation of Korea (NRF) grant funded by the Korea government (NRF-2019R1A2B5B0107041613).