블록체인의 유형, 합의 기술

q 블록체인의 유형 설명

구분	Public 블록체인	Private 블록체인	Consortium 블록체인
관리주체	모든 거래 참여자	한 중앙기관이 모든 권한 보유	컨소시엄에 소속된 참여자
거래속도	네트워크 확장 어렵고 거래속도가 느림	네트워크 확장이 매우 쉽고 거래속도 빠름	네트워크 확장이 쉽고 거래속도 빠름
거버넌스	한번 정해진 법칙을 바꾸기 매우 어려움	중앙기관의 의사결정에 따라 변경 가능	컨소시엄 참여자들의 합의에 따라 변경 가능
데이터 접근	누구나 접근 가능	허가받은 사용자만 접근 가능	허가받은 사용자만 접근 가능
거래증명	알고리즘(PoW,PoS)으로 동작, 익명의 거래 증명자	중앙기관에 의하여 거래 증명이 이루어짐	사전에 합의된 규칙에 따라 거래검증 인증된 거래 증명자 존재
암호화폐	필요	불필요	불필요
식별성	익명성	식별 가능	식별 가능
장점	안전성, 신뢰성, 익명성, 투명성 보장	높은 효율성과 확장성 높은 처리속도 기업별 특징에 따라 특화 가능	높은 효율성과 확장성 높은 처리속도 민감 정보를 처리하는 역할 부여 가능
단점	확장성이 낮음 거래 속도가 느림	보안성 낮음	개입이 필요할 수 있음 투명성과 보안성 낮음
활용 예	비트코인, 이더리움	나스닥 Linq	하이퍼레저, R3 CEV

q 블록체인의 합의 알고리즘의 설명

n  블록체인의 합의 알고리즘의 개념

구분	설명
정의	-   분산 컴퓨팅과 멀티 에이전트 시스템 등의 분야에서 결함이 있는 프로세스가 있는 경우, 전반적인 시스템의 신뢰성을 달성하기 위하여 프로세스나 에이전트 간의 특정 데이터 값에 대한 동의를 이끌어내는 프로토콜
특징	유효성(Validity)	유효성(Validity): 모든 올바른 프로세스들이 동일한 데이터를 제안 했다면, 모든 프로세스들은 제안된 데이터에 결정(유효, 무효)을 내림
	무결성(Integrity)	모든 올바른 프로세스들이 하나의 데이터를 채택하였다면 그 데이터는 다른 프로세스에 의해 제안된 데이터임
	동의(Agreement)	모든 올바른 프로세스들은 반드시 어떤 데이터에 대해 동의해야 함
	종료(Termination)	모든 올바른 프로세스들은 어떤 데이터들에 대해 결정을 내려야 함

 

n  분산 합의 기술 종류

종류	설명	한계점
PoW (Proof of Work)	-   Proof of Work, 작업증명, 각 노드의 연산 능력을 증명하여 새 블록 생성 -   참여자들이 블록으로 저장되기 위한 거래 및 데이터들과 SHA-256 해시 함수를 사용하여 시행착오 방식으로 특정 해시 값을 찾아내는 ‘작업’을 함으로써 참여자간의 블록 정보에 대한 합의를 이끌어내는 프로토콜	-   평균 약 10분이라는 시간이 소요됨과 동시에 많은 양의 전력과 컴퓨팅 리소스의 낭비 문제가 있어 그 확장성이 떨어짐 -   참여노드 연산능력에 비례하여 블록 생성
PoS (Proof of Stake)	-   Proof of Stake, 지분증명 -   투표 기반 합의 알고리즘을 사용하며 보안성은 작업 증명 합의보다 낮아졌지만 합의 속도, 전력낭비 문제를 해결	-   보유 지분량에 의한 중앙화 가능
DPoS	-   Delegated Proof of Stake -   지분증명을 기초로한 합의 프로토콜 -   모든 개인이 채굴을 하는 대신에 선출된 Delegate(대표자)들 만이 블럭생성 -   빠른 합의 속도와 낮은 비용	-   보안성 낮음 -   대리인에 대한 공격 취약성 존재
PoI	-   Proof of Importance -   네트워크 참여도로 평가등급이 결정 -   PoS와 유사하지만 계정의 잔액규모에만 의존하지 않는다는 점이 다르다고 할 수 있으며 PoS에서 제기되었던 빈익빈 부익부 현상을 막고자 계정의 잔액규모가 아니라 많은 양의 코인을 빈번하게 거래할수록 더 많은 보상을 갖게 됨	-   Nem의 PoI 알고리즘 독점
PBFT	-   비잔틴 노드가 존재하는 분산 네트워크 환경에서 노드들 간의 합의 방식 -   최종 확장성과 성능 문제 해결	-   노드 증가에 따라 성능 감소(수십 개의 노드가 한계)
Tendermint	-   DPoS+PBFT -   가장 지분이 많은 n(101)개 노드 간의 투표로 새 블록 합의 : 미리 정해진 순서대로 새 블록 제안 -   노드가 보유한 지분에 비례한 투표 행사 -   Nothing of Stake 문제 해결	-   블록제안 노드 예측 가능으로 특정 대상 공격에 취약 -   모든 노드 합의 참여로 과다한 통신비용 발생

 

 

 

n  분산 합의 기술 비교

구분	PoW	PoS	DPoS	PBFT	Tendermint
원리	연산능력	지분증명, 보유 자산	지분증명	다수결	다수결 지분을 기반한 투표
전력소모	많음	적음	적음	적음	적음
공격 감내성	< 25%	< 51%	< 51%	< 33.3 %	< 33.3 %
브록생성 노드	컴퓨팅 파워	소유 지분 및 보유기간	-	-	-
블록생성 노드	아무나	아무나	선출된 대표	지정된 멤버	지정된 멤버
거래처리 속도	느림	느림(PoW보다 빠름)	빠름	빠름	빠름
보안	좋음	좋음	비교적 취약	비교적 취약	비교적 취약
블록체인 유형	public	public	public	private	both
대표 블록체인	비트코인, 모네로, 이더리움	대시, 네오	이오스,스팀	IBM Fabric, R3 Corda의 Notary	넴