• 정보보호학회지
• /
• 제28권3호
• /
• pp.5-10
• /
• 2018

블록체인의 특징인 신뢰성, 보안성, 투명성, 탈중앙성을 지지하는 합의 알고리즘을 환경과 목표에 따라 적절하게 선택하는 것이 매우 중요하다. 본 논문에서는 합의 알고리즘에 대한 연구 동향을 파악하기 위해 블록체인을 참여 대상에 따라 퍼블릭 블록체인과 프라이빗 블록체인으로 나누어 설명하였고 체인 유지 방식에 따라 경쟁 방식 합의 알고리즘과 비경쟁 방식 합의 알고리즘으로 나누어 설명하였으며, 이를 위해 다섯가지 합의 알고리즘의 원리와 장단점 등을 분석하였다. 그리고 분석 결과를 바탕으로 참여 대상과 체인 유지 방식간의 관계와 신뢰모델과 중앙화, 속도, 보안성간의 관계를 도출해내었다. 향후에는 현재의 여러 합의 알고리즘 원리와 장단점을 발전 및 보완하여 환경과 목적에 따라 속도가 빠르고 보안적으로 안전하며 일관된 블록체인을 유지하는 합의 알고리즘을 개발할 수 있을 것이다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
• /
• 제22권2호
• /
• pp.151-157
• /
• 2022

본 논문에서는 NFT 거래 시 거래비용과 처리시간의 증가 및 스마트 계약 실행 시 발생하는 거래 안정성 요구을 높이기 위한 방법으로 다양한 블록체인 합의알고리즘의 성능을 비교 분석하였다. 성능 비교를 위한 평가항목으로 네트워크 신뢰성, TPS, 합의알고리즘의 안정성의 세 가지 평가항목에 대하여 제시하였다. 각 평가항목에 대한 정형화된 식을 수립하기 위하여 연산식에 노드의 신뢰도와 스마트 계약 성공률 등을 변수로 고려하였으며 동일 조건하에 PoW와 Raft, PBFT 세 개 그룹의 합의알고리즘에 대하여 성능을 비교하고 분석하였다. 성능평가 결과 네트워크 신뢰도는 세 그룹의 성능이 유사하였으며 나머지 두 개의 평가항목의 경우 다른 합의알고리즘 대비 PBFT 합의알고리즘이 우수한 것으로 분석되었다. 본 연구의 성능평가 연산식과 결과를 통하여 PBFT 합의시 본 연구에서 제안한 처리 과정을 합의 과정에 반영하여 처리할 경우 네트워크 신뢰성을 보장하고 합의 알고리즘의 안정성과 경제적 효율성을 높일 수 있는 것으로 분석되었다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
• /
• 한국컴퓨터정보학회 2021년도 제64차 하계학술대회논문집 29권2호
• /
• pp.111-112
• /
• 2021

비대면 사회 확산에 따라 디지털 콘텐츠 등 온라인상으로 거래가 관리되는 디지털 자산의 거래가 증가하고 있다. 영상 및 이미지 등 디지털 자산의 경우 창작자가 자산에 대한 충분한 대가를 받지 못하고 불법 거래 내역에 대한 파악이 어렵다. 본 논문에서는 NFT적용을 통한 효율적 디지털 자산 관리를 위하여 신뢰성과 보안을 강화한 블록체인 합의알고리즘을 연구하고 성능평가를 통하여 기존 합의알고리즘 대비 우수성을 증명하였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보처리학회 2020년도 춘계학술발표대회
• /
• pp.242-245
• /
• 2020

최근 IT 기술의 발전에 따라 블록체인 기술과 융합하려는 다양한 시도를 보인다. 비트코인(Bitcoin)의 탄생으로 알려지게 된 블록체인은 P2P (Peer-to-Peer) 네트워크에서 데이터의 무결성 조건을 만족할 수 있게 되면서 보안 기술에 대해 많은 연구가 진행 중이다. 데이터의 무결성을 증명하기 위해 합의 알고리즘을 사용하는데 합의 알고리즘의 처리속도 및 저장 공간 문제 등으로 인해 다른 분야로 확장에 어려움을 겪고 있다. 따라서 블록체인을 구성하는 환경이나 목표에 따라서 적절한 합의 알고리즘을 선택하는 것이 중요하다. 본 논문에서는 확장성 문제를 해결할 수 있는 Bitcoin-NG 합의 알고리즘을 비롯하여 다양한 합의 알고리즘의 원리와 장단점을 소개한다. 블록의 합의에 참여하는 범위, 리더를 선정하는 방법 등의 기준으로 Bitcoin-NG 알고리즘이 확장성 문제에 긍정적인 합의 알고리즘으로서 갖춘 특징을 살펴 보고 앞으로 합의 알고리즘의 발전 방향에 대해 고찰한다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
• /
• 제25권4호
• /
• pp.71-77
• /
• 2020

블록체인의 핵심기술인 합의알고리즘을 통하여 연결 노드 간 동일한 데이터를 정확하게 공유한다. 사용자 및 활용 환경을 고려한 적절한 합의 알고리즘 사용은 데이터 무결성 및 정확성 등을 효율적으로 유지하도록 한다. 본 논문에서는 프라이빗 블록체인 플랫폼의 특징을 고려하여 허가된 노드 간 합의 알고리즘 효율적 선정을 위한 성능평가방법을 제시하였으며 권위를 가진 연결노드의 수를 고려하여 해당 항목을 기존 공개된 수식에 변형하여 적용하였다. 이러한 과정을 통하여 노드 간 안정성을 고려한 합의과정의 단순화가 가능하였다. 제안한 연구내용을 통한 적절한 합의 알고리즘 선정을 통하여 합의 과정의 안정성을 높일 수 있다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보처리학회 2019년도 춘계학술발표대회
• /
• pp.197-200
• /
• 2019

가상 화폐 분야의 핵심 기술로 소개된 블록체인(Blockcahin) 기술은 4차 산업혁명에서 중심이 되는 기술로 주목받고 있다. 본 논문에서는 블록체인 시스템의 구조도와 대표적인 합의 알고리즘, 즉 증명(PoW: Proof of Work), 지분증명(PoS: Proof of Stake) 그리고 PBFT (Practical Byzantine Fault Tolerance)을 조사하였다. 합의 알고리즘의 특성을 분석하기 위하여, 보안성, 에너지 소비량, 거래 처리속도를 지표로 세워서 합의 알고리즘들에 대하여 전체적으로 비교 및 분석을 하였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보처리학회 2012년도 추계학술발표대회
• /
• pp.164-167
• /
• 2012

합의는 분산 시스템 환경에서 해결해야 할 근본적인 문제 중 하나이다. 특히 노드 또는 프로세스의 임의적인 실패 즉, 비잔틴 실패가 발생하였을 때 합의 문제는 더 복잡해진다. 본 연구에서는 동적인 노드의 가입과 탈퇴가 자유로운 클라우드 환경에서 비잔틴 합의 문제를 해결하기 위한 가쉽 알고리즘을 제안한다. 제안하는 알고리즘에서 확장성과 결함 포용의 특성을 내재한 가쉽 알고리즘을 적용함으로써 클라우드 환경에서의 비잔틴 합의 문제를 확장적이고 결함 포용적으로 해결할 수 있다. 알고리즘의 성능을 분석하기 위해 성능 평가를 수행하였다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
• /
• 한국컴퓨터정보학회 2020년도 제62차 하계학술대회논문집 28권2호
• /
• pp.567-570
• /
• 2020

본 논문에서는 신뢰를 기반으로하는 블록체인의 이론적 영향에 접근하기 위하여 작업증명(PoW)에 대한 합의 알고리즘을 면밀히 조사·분석하고자 한다. 그 방법으로 합의 알고리즘에 대한 파악, 작업증명의 허가 절차에 대한 구체적 조사, 신뢰를 쌓아가는 방법에 대해 살펴보고 그 장단점을 분석하였다. 향후에는 작업증명 외에도 대표적 합의 방식인 지분증명과 위임형지분증명 알고리즘을 분석하여 블록체인이 어떻게 시스템적으로 신뢰를 구축하고 있는지 파악하고 사회철학적 접근의 기초 자료로 사용하고자 한다.

• 융합보안논문지
• /
• 제20권1호
• /
• pp.3-8
• /
• 2020

블록체인은 중앙 집중 시스템 형태에서 벗어난 탈중앙화 형태의 데이터 관리를 통하여 데이터 투명성과 보안성을 높일 수 있다. 블록체인 플랫폼 중 허가형 블록체인은 신뢰기반의 허가된 노드만이 분산 네트워크에 참여할 수 있다. 허가형 블록체인의 특징을 고려하였을 때 합의 알고리즘 선정을 위한 조건으로 네트워크 통신 속도 및 거래내역의 최종성 합의, 안정성 등의 고려가 필요하다. 허가형 블록체인 환경의 합의 알고리즘은 PoA, PBFT, Raft 등 다양하지만 합의 알고리즘 선정을 위한 다양한 평가요소가 존재하지 않는다. 본 논문에서는 허가형 블록체인의 각 합의 알고리즘의 특징을 분석하고 네트워크를 구성하는 사용자 환경의 특징을 고려한 효율적 합의 알고리즘 선정을 위하여 다양한 성능평가항목을 제안하였다. 제안한 성능평가항목은 신뢰를 전제로 한 노드 간 네트워크 속도, 안정성, 최종성 합의의 적합성 등을 고려할 수 있으며 이를 통하여 보다 효율적인 블록체인 네트워크 환경을 구성할 수 있다.

• 한국융합학회논문지
• /
• 제10권11호
• /
• pp.41-46
• /
• 2019

최근에 작업 증명(PoW) 블록체인 합의 알고리즘들이 에너지 낭비, 확장성 부족 등의 문제점들이 나타나면서 비잔틴 장애 허용(BFT) 계열 합의 알고리즘들이 주목을 받고 있다. BFT 계열 합의 알고리즘들의 큰 특징 중 하나는 검증자 집합을 형성하여 그 안에서 합의를 이루는 것이다. 본 논문에서는 BFT 계열 합의 알고리즘들 중에서도 알고랜드, 스텔라, 이오스의 검증자 집합 형성 방법들의 확장성, 목표가 설정된 공격 가능 여부, 시빌 공격 가능 여부에 대해서 비교, 분석하였다. 또한 데이터 분석을 통한 각 검증자 형성 방법들의 문제점들을 발견하였고, 해당 합의 알고리즘들은 공통적으로 소수의 권력 있는 노드들이 전체 시스템을 지배하는 중앙화 현상이 나타남을 밝혔다.