• 디지털융복합연구
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• 제18권10호
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• pp.253-263
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• 2020

2015년 이더리움 탄생 이후 많은 블록체인 DApp들이 등장하였다. 그러나 블록체인 게임 크립토키티의 사례에서 블록체인 플랫폼의 성능 및 확장성의 한계 또한 드러났다. 이를 해결하기 위해 높은 TPS(Transaction per second)를 개발하였다는 블록체인 플랫폼이 등장하였지만 아직까지 실제 이를 테스트해볼 수 있는 환경 및 서비스는 등장하지 못했다. 이에 본 논문에서는 모든 게임 내용을 체인 상에 기재하여 의도적으로 과대화된 Transaction의 발생을 유발하는 게임을 설계하고 개발하였다. 개발된 게임은 총 682명의 사용자를 통해 총 630만개의 블록과 890만개의 Transaction을 발생시켜 기존 플랫폼 대비 개선된 성능과 확장성을 검증할 수 있었다. 또한 테스트 기간 내의 최대 TPS는 1,309로 측정되었다. 향후 다양한 블록체인 플랫폼들에서 본 논문에서 제시한 방법으로 블록 및 Transaction 생성 수와 최대 TPS를 측정한다면 각 블록체인 플랫폼의 실제 상용 환경에서의 성능과 확장성을 비교할 수 있을 것으로 기대된다.

• 융합정보논문지
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• 제10권10호
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• pp.65-70
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• 2020

Peer-to-Peer 망에서 디지털 콘텐츠를 거래와 암호화폐를 발행할 수 있는 신뢰망인 비트코인이 출현된 후, 거래 성능을 향상시키기 위해 많은 블록체인이 개발되었다. Joseph Lubin이 이런 Transaction Per Second (TPS) 만 강조한 블록체인 망에 탈중앙화 지수라는 개념을 최근 보완하여 Decentralization TPS (DTPS)를 제안하였지만, TPS에 대한 가중치가 여전히 크고 확장 트릴레마 중 하나인 보안 이슈를 충분히 고려하지 않았다. 본 논문은 블록체인 크기, 고아 블록률과 평균 블록 크기를 고려하여 새로운 신뢰 메트릭을 제안하고, 시그모이드 함수 및 최적화 기법으로 블록체인 망의 만족도를 극대화하기 위한 최적의 블록체인 크기를 제시했다. 인기 있는 블록체인 망들과 비교하여 기존 Lubin의 신뢰 모델보다 향상된 성능을 보였으며, 비트코인 계열의 블록체인 망이 이더리움 보다 나은 최적의 데이터 볼륨과 신뢰 만족도를 제공했다.

• Journal of Information Processing Systems
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• 제20권1호
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• pp.85-92
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• 2024

In recent years, Bitcoin and Ethereum have witnessed a surge in trading activity, driven by venture capital investment and funding through initial coin offerings (ICOs) and initial exchange offerings (IEOs). This heightened interest has led to kickstarting a vibrant ecosystem for blockchain development. The total number of cryptocurrencies listed on CoinMarketCap.com has reached 2,274 highlights how dynamic and wide blockchain development landscape has grown. In blockchain development, new blockchain projects are being created by forking blockchains inspired by major cryptocurrencies such as Bitcoin and Ethereum. These projects aim to address the perceived shortcomings and improve existing technologies. Altcoins, representing these alternative cryptocurrencies, are an ongoing industry effort to improve performance and security with enhancement proposals such as Bitcoin Improvement Proposals (BIP), Ethereum Improvement Proposals (EIP), and EOSIO Enhancement Proposals (EEP). With competitive attempts to improve blockchain performance and security, an ongoing performance race between various blockchains has taken shape, each claiming its own performance advantages. In this paper, we describe the transactions contained in the blocks of each representative blockchain, and find the factors that affect the transactions per second (TPS) through transaction processing and block generation processes, and suggest their relationship with scalability.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제23권3호
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• pp.47-56
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• 2022

본 논문의 안전운행 보상시스템은 안전운전을 수행한 차량운전자에게 직접적인 보상을 제공하여 안전운전의 동기를 부여하고 적극적 참여를 유도함으로써 사고의 발생을 줄여 생명과 재산의 손실을 줄이는데 목표가 있다. 기존의 디지털 운행기록계의 경우 차량의 운전상태를 기록만 하였으나, 안전운전보상시스템은 사고예방 효과를 높이기 위한 지원책으로서 안전운전을 수행한 경우 금전적 보상을 통해 위험운전을 피하고 안전운전을 하도록 유도하였다. 즉, 과속으로 인한 사고 발생 빈도가 높은 지역에서는 속도 준수, 또는 차 간 거리 유지, 지정차로 운행 등의 안전운행 지시를 수행한 경우 직접적인 보상을 제공함으로써 안전운전 동기를 부여하여 교통사고를 예방하고자 한다. 이러한 안전운행 데이터와 보상내용은 투명하고 안전하게 관리되어야 하므로 보상근거와 보상내용을 폐쇄형 블록체인 하이퍼레저 패브릭을 이용하여 구축하였다. 그러나 블록체인 시스템은 투명성과 안전성이 보장되는 반면에 낮은 데이터 처리속도가 문제가 되므로 이를 개선하고자 블록생성 가속 기능을 구현하였다. 본 연구에서는 순차적으로 블록을 생성하는 속도가 10TPS(Transaction per second) 내외의 낮은 속도를 나타내어, 블록의 생성속도를 높이기 위해 가속 기능을 적용한 결과 1,000TPS 이상의 고성능 네트워크를 구현하였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2019년도 추계학술발표대회
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• pp.106-109
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• 2019

비트코인은 분산시스템으로 많은 노드를 가질수록 가용성 및 안정성이 유지된다. 이를 위해서는 블록 크기가 작고 많은 트랜잭션을 처리할 수 있는 구조를 가지는 것이 유리하다. 비트코인의 트랜잭션이 많아지면서 2017 년 8 월 24 일 세그윗(SegWit) 이후에 블록사이즈는 1MB 에서 2MB 로 변경되었고, 2019 년 9 월 현재 블록당 사이즈는 1MB 이상이 사용되고 있다. 이러한 추세라면 가까운 시일 내에 최대 블록사이즈에 근접하게 될 것이다. 본 논문에서는 세그윗 적용에 따른 비트코인의 변화를 조사하여 세그윗을 적용하지 않은 레거시(Legacy) 노드와의 차이점과 소프트포크(Softfork)로 알려진 호환성(Backward Compatibility)을 살펴보고, 세그윗을 통해 가단성(Malleability) 버그가 해결과 블록 사이즈 증가를 통해 TPS(Transaction Per Second)가 향상되는 것을 확인하고자 한다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제43권7호
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• pp.50-59
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• 2006

서비스 사업자와 통신 제조업체에 의해 선도되는 새로운 통신 패러다임은 무선 이동 통신망을 AII-IP(Internet Protocol) 망으로 빠르게 전환하도록 하고 있다. 이러한 패러다임에서 이기종망간 IP의 개방 접근성으로 인해, 가입자에 대한 인증과 세션 키를 제공하는 것이 중요한 연구 과제들 중의 하나가 되었다. 본 논문에서는 이기종 무선 이동망들의 인증 처리 절차를 소개하고, 모든 이동 망간 연동을 안전하게 지원하면서, 기존 망에 대한 인증 호환성(Backward Compatibility)을 제공하는 통합 이동 인증 서버(IMAS; Integrated Mobile Authentication Server)를 제안한다. 특별히, IMAS의 디자인에 있어서 무선 인증 상호 연동 기법, 키 관리 기법 및 극복되어야 할 쟁점 사항들을 제시한다. 세션 키를 생성하는 인증 알고리즘의 성능 결과를 분석하고 평가한다. 또한, IMAS의 실험 환경을 구축하여 성능(TPS; Transaction Per Second) 결과를 분석하며 평가한다. IMAS는 기존망의 기능과 효율에 대한 보상없이 이기종 무선 이동망 간 연동이 가능하도록 하였고, 분산된 DB(Data Base) 통합으로 인해 망간 데이터 중복성과 불일치성을 줄였다.

• 전기전자학회논문지
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• 제24권3호
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• pp.791-796
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• 2020

본 논문에서는 보안성이 강화된 3세대 블록체인 플랫폼인 "큐본"을 개발하였다. "큐본"은 3세대 블록체인의 특징인 BP(block producer)를 도입하여 처리 속도를 높였다. "큐본"의 장점으로는 보안성이 높은 RSA (Rivest-Shamir-Adleman)와 속도가 빠른 AES (advanced encryption standard)를 혼용하여 보안성과 속도를 모두 높였으며, 서로 다른 프로그래밍 언어를 사용하는 앱과 블록체인을 연결해주는 게이트웨이를 채용하여 범용성을 높였으며, 과도한 횟수의 트랜잭션이 발생하는 경우에는 이 트랜잭션을 하나로 묶어서 배포함으로서 처리 속도를 높였으며, 트랜잭션 데이터에 시퀀스 해쉬를 삽입하여 검색 속도를 높였다. "큐본"은 펫 커뮤니티 서비스, 학원-강사-학생 매칭 서비스에 적용되어 정확하고 효과적으로 동작하는 것을 확인하였으며, "큐본"의 트랜잭션 처리 속도는 3,557 TPS (transactions per second)로 매우 높은 성능을 보여주었다.