C. 스마트 계약
스마트 계약서 (Smart Contracts) [20]는 자체적으로 수행 또는 계약을 파기하는 데 엄청나게 비싼 디지털 계약입니다. 블록 체인은 신뢰할 수있는 제 3 자없이 분산 상태 시스템으로 사용할 수 있으므로 이 기술은 스마트 계약을 지원하는 데 적합합니다. Bitcoin은 이미 스마트 계약의 제한된 세트를 지원하지만, Ethereum [2]은 블록 체인에서 임의의 코드 실행을 지원하여 모든 종류의 스마트 계약을 허용하는 최초의 블록 체인입니다.
계약 파트너는 일반적으로 서로를 완전히 신뢰하지 않기 때문에 여러 당사자 간의 신뢰없는 프로토콜을 단순화하여 당사자가 신뢰할 수 있는 제 3 자에게 의존하지 않는 블록체인 기술이 응용 프로그램에 적합합니다. 설정 및 요구 사항에 따라 공개형 블록체인 또는 허가형 블록체인을 사용할 수 있습니다. 계약의 세부 사항이 숨겨져 있어야 하고 계약이 알려진 참여자의 제한된 집합에만 관련된 경우 Hyperledger Fabric [11]과 같이 허가형 블록 체인이 가장 적합 할 수 있습니다. 그렇지 않으면 스마트 계약이 여러 익명 당사자간에 설정 될 수 있기 때문에 Ethereum과 같은 공개형 블록 체인을 사용할 수 있습니다.
스마트 계약은 어떤 식으로든 다른 디지털 정보나 물리적 세계와 연결될 수 있다면 특히 강력해질 수 있습니다.다른 디지털 정보에 대한 연결은 이미 가능하지만 [21], [22], 디지털을 물리적 세계에 더 연결하는 것은 공급망 관리와 같은 사용 사례에 대한 가능성이 훨씬 더 많이 열릴 것이다. 섹션 IV-A, IoT(cf). 섹션 IV-G) 및 기타.
실용적인 스마트 계약은 비교적 새로운 기술이기 때문에 법적 구속력이 어느 정도인지 또는 어떻게 해석되어야하는지 아직 명확하지 않습니다. 많은 경우에, 관할구역은 명확하지 않을 것이며, 우리가 아는 한 판사가 현명한 계약의 해석에 대해 판결을 내린 사례는 아직 없습니다. 스마트 계약의 원래 생각은 "코드는 법이다code is law"이었고, 커뮤니티의 많은 사람들은 이 성명서에서 매우 강력하게 믿었지만 의견은 아래에서 논의하는 "DAO 해킹"이후 어느 정도 바뀌었습니다.
D. 분산 자율 조직
분산 자율 조직 (DAO)은 일련의 스마트 계약을 통해 자율적으로 운영되는 조직입니다. 전통적인 조직이나 회사와 달리 중앙의 통제 또는 관리가 없습니다. 대신 DAO는 스마트 계약으로 인코딩된 규칙 집합으로 정의되며 DAO의 동작과 진화 방식을 정의합니다. 일반적으로 DAO는 많은 투자자를 가지고 있으며 DAO 기금이 어떻게 사용되어야 하는지를 투표로 결정합니다. 그러한 조직의 목표는 완전히 분산화된 방식으로 관리되는 것이며 투자자들은 일반적으로 서로를 알지 못하거나 신뢰하지 않기 때문에, 비허가형 블록체인은 일반적으로 적합한 형태입니다. 시스템은 몇개의 상태를 저장해야 하며, 상호 불신을 초래하는 다수의 작성자들이 존재하며 아마도 알려지지 않은 작성자들이 존재합니다.
그러나 분산 자율 조직은 특별한 경우입니다. 몇몇 응용 프로그램의 경우, 하나의 DAO에 전용 허가형 블록 체인이 유용 할 수 있습니다. 그러나 대부분의 경우 DAO는 자체 블록 체인을 필요로하지 않고 기존 통화가 있는 기존 블록 체인 (예 : Ethereum [2]) 위에 빌드하는 것이 더 적합합니다.
블록체인이 이 사용 사례에 적합한 반면, 이러한 구조는 역사가 보여주듯이 위험할 수 있습니다("DAO hack" [23]). 그러한 DAO를 지배하는 코드가 그다지 세심하게 작성 및 검증되지 않고 취약성을 고칠 수 있는 메커니즘이 갖추어져 있다면, 막대한 자금을 손실하게 되는 공격의 대상이 될 수 있습니다.
2016년 Ethereum 블록 체인의 분리로 이어지는 유명한 "DAO 해킹"이 발생했습니다. 이 공격이 일어나기 전에, 대부분의 커뮤니티는 스마트 계약의 의미를 정확히 체계화한 코드 조각으로 원했습니다. 코드 실행으로 인해 계약 당사자가 의도 한 것과 다른 결과가 발생하는 경우 스마트 계약에서 인코딩된 규칙은 구속력을 가져야 합니다. "DAO"의 창작자 조차도 ICO의 조건에서 코드가 의도하는 바는 그 의도라는 것을 명시했습니다. "DAO"해킹의 결과로, 이러한 정서는 절대적이지 않게 되었습니다. 커뮤니티의 일부가 Ethereum에서 하드포크를 만들어 손실을 없애기를 거부했지만, 대부분의 Ethereum 커뮤니티는 원래 의도를 보존하기 위해보다 실질적인 입장을 취했습니다.
E. 지적 재산 소유권 증빙
지적 재산에 대한 소유권 증명은 블록 체인에 대해 종종 제안되고 직접적인 사용 사례입니다. 어떤 디지털 객체의 제작자가 다음에 소유권을 증명하기를 원한다면 디지털 객체에 그의 신원과 함께 커밋함으로써 타임스탬프 서비스로 공개 블록체인을 사용할 수 있습니다. 예: 해시, 그리고 게시를 블록체인에 합니다. 이것은 나중에 해당 개체가 해당 시간에 존재하고 해당 ID와 연결되었음을 증명할 수 있습니다. 이것이 소유권을 완전히 증명하지는 못하지만, 다른 사람이 그 대상이 이전에 출판되었음을 보여줄 수 없다면 소유권의 증거를 제시됩니다. 블록 체인을 사용하는 대신 신뢰할 수있는 제 3자가 소유권 증명을 제공 할 수 있습니다 (예 : apatent office) 그러나 공개 블록체인은 디지털 객체의 세부 사항을 공개하지 않고 분산화된 방식으로 증거를 제공하는 프로세스를 용이하게 합니다.
F. 전자 투표
전자 투표는 많은 어려움을 가자고 있는 문제입니다. 원하는 전자 투표 (e-Voting) 속성 중 상당수는 트레이드오프를 가지고 있습니다. 한편으로는 강압을 막기 위해 투표가 익명이며 프라이버시가 핵심 요구 사항입니다.다른 한편, 전자 투표는 일종의 공개 검증 가능성을 제공해야합니다. 그렇지 않으면 전자 투표 솔루션 제공 업체 또는 타사가 타협하여 예를 들면, 관리자 한 사람이 자유롭게 투표를 변경할 수 있기 때문입니다. 전자 투표에서는 많은 당사자가 관여하며 당사자는 일반적으로 서로를 신뢰하지 않습니다. 동시에 전자 투표 시스템은 공개 검증이 필요하며, 많은 사람들이 블록체인 기술 위에 전자 투표 시스템을 기초로 제안했습니다. 이러한 요구 사항으로 인해, 블록 기술은 원하는 특성을 달성하는 데 도움이 될 수 있습니다. 그러나 우리가 이해하기로, 지금까지는 안전하고 검증 가능하며, 프라이버시가 입증 된 해결책이 제시되지 않았으며 여전히 많은 도전이 있습니다.
우리의 방법론에 따라 - 그리고 신뢰 모델에 기반해서 - 오늘날의 전자 투표 시스템의 경우처럼 항상 온라인으로 제3자 신뢰 가관을 사용할 수 있습니다. 그러나 주정부는 유권자 등록을 신뢰할 수는 있지만 선거 또는 국민 투표의 투표를 기록하거나 집계 할 수는 없습니다. 이 경우 오프라인의 제3자 신뢰 기관이 있습니다. 즉, 공용으로 승인 된 블록 체인이 적합 할 수 있습니다. 이러한 시스템은 정당, NGO 또는 기타 부분적으로 신뢰할 수있는 조직이 유효성 확인자 역할을 할 수있는 허가형 블록 체인으로 설계 될 수 있습니다. 보안은 유효성 검사기의 배포에 따라 다르지만 이러한 역할을 할당하는 것은 바람직하지 않습니다.예를 들어, 시스템이 지난 선거에서 정당들의 강점에 비례하여 검증자 역할을 할당하는 경우, 한 당사자가 과반수를 차지한다면, 신뢰 측면에서 얻는 추가적인 이익이 없습니다.
G. 사물 인터넷
많은 사람들이 사물인터넷Internet of Things (IoT)의 블록 체인 기술에 대한 사용 사례를 스마트 계약과 함께 사용하여 소비하는 자원에 대해 비용을 지불하고 그들이 제공하는 자원에 대해 보수를 받는 자율적인 시스템을 제공하기 위한 목적으로 제안했습니다. 시스템이 서로 신뢰하지 않는 개체로 본질적으로 분산되어 있기 때문에 블록체인을 사용하는 것이 자연스러워 보입니다. 그러나 공급망 관리 (섹션 IV-A 참조)와 마찬가지로 물리적 및 디지털 세계 간의 인터페이스는 잠재적인 문제를 제기합니다. 센서에서 블록체인으로 읽은 컴퓨터 공급 값인 경우 블록 체인은 이러한 값의 보장하지 않는 경우, 여기서 스마트 계약이 센서에서 제공 한 값에 따라 작동하는 경우 센서 및 제어 대상은 반드시 신뢰할 수 있어야 합니다. 섹션 IV-A의 그림 3의 예에 의해 설명됩니다. 많은 경우에, 예를 들면. 자동화만 원하는 경우 신뢰된 상대방이 대신 사용될 수있는 경우 블록체인이 필요하지 않을 수 있습니다. 다른 경우에는 블록체인의 사용이 부가가치를 제공하는지 여부를 결정하기 위해 명시적 가정을 연구하고 신중하게 평가해야합니다.
H. 토지 대장
특히 부패가 지배적 일 수 있고 공문서의 무결성이 의심스러울 수 있는 국가에서는 블록체인을 사용하면 공개 검증을 통해 투명성을 높일 수 있습니다. 이와 같이 여러 프로젝트가 블록체인에 토지 소유권을 확보하기 시작했으나 [24] 현재까지 이 프로젝트가 어느 정도까지 광범위한 채택을 유지할 것인지는 불분명합니다. 아이디어는 흥미롭지만, 물리적 세계가 디지털에 연결되어야 할 때 공급망 관리 (섹션 IV-A 참조) 및 IoT (cf. 섹션 IV-G 참조)와 마찬가지로 자산에 대한 실제적인 권리는 결국 어떤 권한에 의해 강제될 필요가 존재합니다. 이 신뢰할 수있는 당사자는 토지 소유권 등록을 간단히 게시 할 수 있으며, 이는 원칙적으로 오늘날 대부분의 국가에서 시행되고 있습니다. 그러나 공시자는 집행 이외의 다른 어떤 것에 대해서도 반드시 신뢰할 수 있는 권한도 없는, 감지되지 않는 방식으로 토지 소유권을 변경할 수 없도록 보장할 수 있습니다. 또한 지불 방법을 제공하는 블록체인에 토지 소유권을 부여하면 스마트 계약을 통해 판매 및 소유권을 부여 할 수 있습니다. 전반적으로, 블록체인이 토지 등록에 유용 할 수 있는지 여부는 블록모델 인스턴스화가 제공하는 신뢰 모델과 기타 능력에 따라 크게 달라집니다.
I. 거래 및 공정 거래 프로토콜
공정한 다자간 교환 프로토콜은 문헌에서 광범위하게 연구해 왔습니다. 그러나 최근 개방적이고 분권화된 블록체인 (예 : Bitcoin 및 Ethereum)의 출현으로 인해 공정한 교환 프로토콜의 설계는 최근에 르네상스를 맞이했습니다. 디지털 상품의 교환은 신뢰할 수 있는 분쟁 조정자[25] 없이, 실현 가능한 반면 물리적 상품의 교환은 여전히 분쟁의 경우 신뢰할 수 있는 제3자가 필요합니[26].
공정한 교환은 본질적으로 익명일지도 모르는 상호 신뢰하지 않는 상대방을 가정하므로 블록 체인 기술은 매우 합리적으로 보입니다. 경우에 따라 거래 당사자는 제3자 신뢰 가관을 사용할 수 있지만 다른 거래자는 그렇지 않을 수도 있습니다. 우리의 방법론에 따르면 디지털 제품만 교환하는 경우 무의미한 블록 체인이 가장 적합 할 수 있습니다.
V. 관련 연구
최초의 개방적이고 분산화된 블록체인 비트코인Bitcoin [1]은 여기서 대규모 개발을 시작했습니다. 제로캐시Zerocash [3]나 이더리움Ethereum [2]과 같은 다른 비허가 블록체인은 비트코인에서 사용되는 기술을 기반으로하며 향상된 개인정보보호 또는 표현력이 뛰어난 스마트 계약을 통해 가능성을 확장합니다. 예를 들어, 라이트닝 네트워크[18]에서 사용되는 해시 타임록 계약과 같은 다른 확장은 블록체인의 처리량을 향상시키거나 다른 블록체인 간에 디지털 자산을 이전하는 데 사용될 수 있습니다.
비트코인의 출현을 통해, 많은 회사들이 이제 참가자들이 사전 정의된 세트로 제한되는 그들만의 허가형 블록체인(예: Corda [4], 하이퍼레저 패브릭[11])을 개발했습니다. 허가형 설정은 권한 없는 설정보다 간단하기 때문에, 이러한 허가형 블록체인들은 PBFT와 같이 수십 년 동안 알려진 합의를 위해 더 효율적인 프로토콜을 사용할 수 있습니다[5].
Bonneau 등은 [27]의 일부 블록체인 속성을 암호화폐와 특히 비트코인에 초점을 맞추어 체계화 했습니다. Bano et al.는 허가형 블록체인 및 비허가형 블록체인 사용을 위한 합의 알고리즘을 2017년에 잘 비교했다.[28]
VI. 결론
중앙 집중식 데이터베이스와 비허가형 또는 허가형 블록체인 중 하나를 선택하는 것은 쉽지 않습니다. 이 질문은 [29] 전에 논의되었지만, 우리가 아는 한, 우리는 이 글에서 어떤 적용 시나리오에 따라 어떤 기술적 솔루션이 가장 적절한지를 결정하는 첫 번째 구조화된 방법론을 제공합니다. 우리의 방법론은 필요한 신뢰 가정, 애플리케이션 요구사항, 관련 당사자와 처리량 및 지연과 같은 기술적 특성을 고려합니다. 우리는 블록체인 기술을 채택하기 위한 관심이 더 넓어진 세 가지 알려진 응용 시나리오에 우리의 방법론을 적용하고 다른 사용 사례에 대해 더 자세히 논의했습니다. 응용 프로그램 시나리오에 따라 유효성이 없는 허용형 블록체인 각각에 대해 유효한 사용 사례가 있으며 신중하게 결정해야하는 중앙 집중식 데이터베이스가 있다고 결론지었습니다.
참고문헌
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