거부권 그룹을 포함한 PBFT 기반 블록체인 합의 방식 개선 :

장윤희

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자료유형: 학위논문

저자정보: 장윤희 (고려대학교, 고려대학교 대학원)

지도교수: 金炯中

발행연도: 2020

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이 논문의 연구 히스토리 (2)

2020

거부권 그룹을 포함한 PBFT 기반 블록체인 합의 방식 개선

장윤희 정보보호학과 2020.01 학위논문

거부권 그룹을 포함한 PBFT 기반 블록체인 합의 방식 개선

장윤희 , 이상현 , 최수혁 외 1명 디지털콘텐츠학회논문지 2020.01 학술저널

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비트코인으로 인해 세상에 알려진 블록체인은 탈중앙화, 데이터 무결성, 신뢰성과 투명성과 같은 특성으로 4차 산업 혁명의 주요한 기반 기술로 주목받고 있다. 데이터 신뢰성과 업무의 효율성을 위해 여러 산업에서 도입을 검토하고 있지만, 현재 대중적인 블록체인에서 언급되는 여러 가지 문제점으로 인하여 당장 도입하여 사용하기 어려운 실정이다. 대표적으로 블록 확정의 불확실성 느린 거래 처리 속도 등의 문제가 언급되고 있다.
이에 본 논문에서는 안전성과 확정성, 거래 처리 속도의 보장관점에서 합의 방식을 설계하여 신뢰할 수 있는 데이터와 빠른 거래 처리가 중요한 분야에서 도입 가능한 블록체인 합의 방식을 제안한다. 제안한 합의 방식은 신뢰성을 보장하기 위해 거부권을 행사하는 비토 그룹을 도입한 PBFT 알고리즘을 기반의 새로운 합의 방식이다.
본 논문에서 제안한 합의 방식을 객관적으로 평가하기 위해 비교 테스트를 진행하였다. IBFT와 비교 테스트 결과 제안한 합의 방식이 더 나은 TPS를 보였으며 노드 수에 따라 진행한 비교 테스트 또한 제안한 합의 방식이 기존의 합의 방식보다 개선되었음을 보이는 유의미한 수치를 나타냈다.

제 1 장 서 론 1
제 2 장 관련 연구 3
2.1. 블록체인 3
2.1.1. 정의 및 특징 3
2.1.2. 블록체인 분류 4
2.2. Practical Byzantine Fault Tolerance(PBFT) 6
2.3. 블록체인 합의 알고리즘 8
2.3.1. Proof of Work(PoW) 9
2.3.2. Proof of Stake(PoS) 10
2.3.3. Delegated Proof of Stake(DPoS) 11
2.3.4. Istanbul BFT 11
2.3.5. Tendermint 12
제 3 장 제안하는 합의 방식 14
3.1. 개요 14
3.2. Terminology 15
3.3. Protocol 18
3.3.1. Propose 19
3.3.2. Verify 19
3.3.3. Aggregate 20
3.3.4. Commit 22
3.3.5. Round Change 22
3.4. State Transition 24
3.4.1. new round proposed 26
3.4.2. proposed pre-verified 26
3.4.3. pre-verified verified 26
3.4.4. verified aggregated 27
3.4.5. aggregated pre-committed 27
3.4.6. pre-committed committed 27
3.4.7. committed finalized 28
3.5. Primary 교체 29
제 4 장 TPS 비교 테스트 30
4.1. 테스트 환경 30
4.2. 테스트 방식 31
4.3. 테스트 결과 32
4.3.1. IBFT와 비교 32
4.3.2. 노드 수에 따른 비교 33
제 5 장 평가 및 분석 35
5.1. Safety 35
5.2. Liveness 36
5.3. Finality 37
5.4. TPS 38
제 6 장 결 론 39
참고문헌 43

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