[Technology] 블록체인이란 // What is Blockchain? (+Byzantine Fault Tolerance, BFT) v1.3

블록체인(+비잔틴 장애 허용)

 ㅇ 개념 : 일정시간마다 생성된 '블록(데이터 덩어리)'을 '체인(시계열 사슬)'로 연결한 '데이터베이스(데이터 보관소)' 기술이다.

 ㅇ 정의 : 특정 주체(집단)에 의해 통제받지 않는 '탈중앙화된 분산원장(Decentralized Distributed Ledger)'이다.

 ㅇ 특징 : P2P방식으로 이전에 전파된 모든 거래내역이 담긴 데이터를 모든 사용자에게 똑같이 전송되어 임의 수정이 불가능하게 한다.

 ㅇ 결함 : 악의자는 원장에 있는 자산 가치를 탈취하고 싶은 욕심(경제적 동기)를 갖고있어 결점을 파고들어 잘못된 정보를 전달하고  그것을 처리하도록 유도하여 네트웍을 불안(안정성 무력화)하게 만들어, 실제로 경제적 피해가 발생시키기도 한다.

 ㅇ 문제 : 피해 발생시, 통제하고 복구할 특정 주체/집단이 없으므로 네트웍의 존재가치를 상당히 훼손시킨다(존폐의 기로). 즉, 누군가 속이려해도 원장을 공유하는 모든 사용자들이 지속적으로 같은 내용을 공유할수 있는가에 대한 장애(비잔틴장군문제)가 발생한다.

 ㅇ 해결 : 악의자가 잘못된 행위를 시도한다쳐도 피해가 발생할 확률을 줄이면서도 그 행위의 기회비용보다 편익을 높이는 방식을 활용한다.
   *지분증명방식(Proof of Stake)의 경우, 검증을 위해 예치한 금액을 탈취하거나 커뮤니티에서 방출하는 등의 페널티를 적용한다.

 "비잔틴장군문제'는 악의자가 존재하더라도 선의자들이 특정시점에 공격계획을 세우기 위해  얼마나 많은 선의자들이 있어야하고, 그 선의자들이 어떤 규칙을 따라 교신해야하는지에 대한 문제로 정의하면서, 작업증명을 통해 비잔틴문제를 해결했다"   - 사토시나카모토


<https://hackernoon.com>


 ㅇ그의 이메일의 내용을 의역하자면 비트코인 작업증명 체인에서는,

   1) 모순된 2개 이상의 거래를 전파하더라도, 가장 빨리 채굴(작업)을 마친것을 우선 인정하는 합의를 두고, 그것을 순서대로 검증(증명)하여 정상적인 누적거래(블록체인)으로 받아들이기 때문에 잘못된 거래를 충분히 판별할수 있으며,

   2) 적합한 거래라고 검증하여 받아들이는(정상블록이 생성되는) 순간, 전체 네트워크에 전파되며 그와 모순된 거래를 파기시킨다.

   3) 또한, 악의자가 존재할경우, 공격(포크시켜 채굴)시점을 다른 이들에게 전파한다해도 공격편익에 대한 기회비용이 크고(경제적 동기X),

   4) 경제성을 떠나 새로운 블록 채굴시점을 일부러 틀리게 전파하여 채굴경쟁 우위 노려도 시간이 지나면서 선의의 다른 이들이 특정패턴(비트코인의 경우 10분 채굴간격)을 학습하여 악의자의 전파가 잘못됐다는 것을 간파할수 있으므로,

   5) 50%를 초과한 악의자가 존재하는 최악의 경우(51%공격)에도, 악의적인 행위가 네트워크붕괴를 초래하고 그게 공멸이라는 역설에 봉착한다. 즉, 크게보면 하나의 합의하에 사용자들이 네트워크 유지를 하며, 인센티브 방식을 통해 그 행위를 지속 유지하도록 설정한 것이다.



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<References>
1)  https://medium.com/loom-network-korean/%EB%B8%94%EB%A1%9D%EC%B2%B4%EC%9D%B8%EC%9D%98-%EA%B8%B0%EB%B3%B8-%EC%9B%90%EB%A6%AC-%EC%9D%B4%ED%95%B4-%EC%A0%9C-1%EB%B6%80-%EB%B9%84%EC%9E%94%ED%8B%B4-%EA%B2%B0%ED%95%A8-%EB%B0%A9%EC%A7%80-89ad2b7d1b65
2)  https://satoshi.nakamotoinstitute.org/emails/cryptography/11/
3)  https://decenter.sedaily.com/NewsView/1RYGGWG8NS/GZ05
https://www.mail-archive.com/cryptography@metzdowd.com/msg09997.html
4) https://namu.wiki/w/%EB%B8%94%EB%A1%9D%EC%B2%B4%EC%9D%B8#s-3.1
5)  http://news.mk.co.kr/newsRead.php?year=2018&no=284156

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