[Technology] 체크포인트 // Checkpoint - The firewall for the safety of network v1.3

□ 체크포인트의 개요

  ㅇ 배경 
    - PoS의 시초인 피어코인의 경우, 악의자가 코인나이(코인보유의 양과 시간)를 교묘히 활용하여 51%공격을 감행할 경우를 대비하여, 개발자가 일정 블록(지점)마다 체크포인트를 두어 그 지점이전으로는 포크가 일어나지 않도록 했다

  ㅇ 목적 
    - 앞서 피어코인을 언급했지만 기본적으로 PoW의 특성상, 거대한 컴퓨팅 파워로 51%공격 등을 통해 네트워크를 장악할수 있는 가능성이 있기에 안정성과 완결성을 높이기 위함이다.
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□ 체크포인트에 대한 고찰

   ㅇ 사례와 방법
    - (사례) 비트코인 캐시 ABC는 체크포인트 시스템을 도입(2018.11.)하여 경쟁자인 비트코인 캐시 SV측의 공격을 대응함과 동시에 안정성을 보완하고자 했다.
    - (방법) 매 10개의 블록이 생성되면 그 시점에 체크포인트를 두어, 과거의 특정 블록으로부터 만들어진 포크체인이 있다해도 가장 최근의 체크포인트의 확인으로 대부분의 재편성*을 방지할수 있다.
    * 재편성(Reorg) : 블록체인에서 악의자가 포크된 체인을 활용하여 메인체인을 만들려고 시도가 성공하여 기존 메인체인이 바껴지는 현상

   ㅇ 그에 따른 주장과 반박
    - (주장1) 치명적인 재편성(Reorg)의 가능성이 줄어든다. 기존의 경우 먼 과거의 블록, 심지어 제네시스 블록으로부터 장거리 공격을 감행하여 재편성을 시도하였지만, 매 10블록마다 체크포인트를 두었기 때문에 심각한 재편성의 위협으로부터 벗어나게 됐다.
    - (반박1) 통상적으로 체크포인트는 코드변경시 개발자가 임의로 적용함으로서 주최측의 권한이 더 커지고 결국 중앙화되는데, 체크포인트 도입 그 자체가 네트워크 안정성을 해치게 된다.
    - (재반박1) 이번의 경우, 체크포인트가 개발팀이 아닌 노드 소프트웨어에 의해 자동으로 생성되기 때문에 지적한 문제가 발생하지는 않는다.
    - (반박2) 매 10블록마다 체크포인트를 둔다하여도 리오그의 위협에 완전히 벗어나지는 않으며, 오히려 체크포인트 직후 악의자가 메인체인과는 별도로 몰래 포크체인을 운영하다가 다음 체크포인트를 선점할수도 있다. 그렇게 되면 해당 네트워크에 심각한 손상을 줄수있는 상황이 벌어지게 된다.
    - (재반박2) 물론 그런 상황이 벌어질수도 있지만 근본적으로 몇개의 체크포인트 선점에 대한 경제적 동기가 크지 않다. 더욱이, 악의자가 체크포인트를 선점하는 등의 이상 징후가 발견되면 거기에 즉시 대응할수 있도록 할 계획이다.
    - (반박3) 어쨌든 체크포인트가 있다는 의미는, 체크포인트 시점이 악의자가 공격을 개시할 가능성이 있는 시점이며, 또다른 공격전략이 새로 나올수도 있다.
    - (재반박3) 악의자가 공격을 개시할수 있는 시점이 있다는 것은 곧 공격에 대한 대응 시점 역시 예측하기 용이하며, 지속 모니터링과 향후 업데이트를 통해 보완할 계획이다.


□ 블록체인의 방화벽

  ㅇ 체크포인트의 역할
     - 비트코인 캐시의 실제 체크포인트 도입에 대한 리뷰와 본인이 생각하는 일장일단을 섞어서 나름대로 토론식으로 옹호와 반박의 입장을 정리해보았다. 
     - 안전성(Safety)나 확정성(Fanality) 대신에 생존성(Liveness)를 강조한 PoW의 특성상, 악의적인 공격이 있을경우 메인체인의 존재가 위협될수도 있는데, 체크포인트를 두어 그 시점 이후로는 절대 변할수 없는  확정성(Fanality)를 보장해줄수 있다고 본다. 
     - 이것은 마치 건물에 화재가 났을때 일정 구역에 방화벽을 내려 불이 더이상 그 지점 넘어서 오지 않도록 하는 것과 비슷하다고 볼 수 있다.

  ㅇ 체크포인트의 가능성
    - 본문에서는비트코인 캐시를 예로 들었지만, 향후 이더리움이 캐스퍼를 도입할때도 체크포인트가 나올것이다. 이 체크포인트는 51%공격 등 블록체인 네트워크를 해하는 시빌공격(Sibil attack)을 완벽히 막을수는 없지만, 기존의 그 어떤것보다 공격에 대한 방어력을 높이는데 도움이 될것이다. 앞으로 투자하면서 코인의 프로젝트를 볼때, 체크포인트가 나오면 이 글을 상기시키면서 어떤 메커니즘에서 이 체크포인트가 적용되는지 분석하고 자신만의 생각을 정리해보길 바란다. 




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<References>
1) https://blog.bitmex.com/?lang=ko_kr

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