Bencoin(BNC) BLOCKCHAIN SOLUTIONS White paper
목차 개요. 3 블록체인 : 분산원장.... 4 블록체인이란?... 4 비트코인, 블록체인 2.0 및분산원장기술의성장배경... 5 클라우드컴퓨팅... 7 클라우드컴퓨팅이란?... 7 Bencoin 플랫폼이란?... 8 개요... 8 Bencoin 완전노드 (Full Node) 구성... 9 Bencoin 완전노드 (Full Node)... 10 Bencoin: 주요특징... 12 Bencoin 비공개체인... 12 Bencoin 블록체인서비스화 (Blockchain-as-a-Service:BaaS)... 13 분산 App 호스팅... 13 비트코인, 이더리움, LISK 노드제공... 14 원클릭배포... 14 통화게이트웨이 (Fiat Gateway) 통합... 15 3계층아키텍쳐... 15 Bencoin Consensus Network... 16 합의알고리즘 (Consensus Algorithm)... 16 마스터노드 (Master Node)... 18 Bencoin Consensus Network... 19 확장성... 21 결론... 22 사례연구... 23 존재증명 (Proof of Existence)... 23 결제및청산... 23 참고문헌... 24
개요 블록체인과분산원장기술 (DLT) 은온라인으로정보를저장하고관리하는, 근본적으로다른패러다임을제공한다. 분산원장은기존데이터베이스및상의하달식프로토콜의실패요인으로불리는보안문제가없을뿐만아니라, 동시에효율적인배치와유지관리를제공한다. 블록체인솔루션의특징인비용성, 투명성, 불변성, 보안및신뢰적측면의이점을살려금융업과정부부서및기타조직은더많은수익과효율적인서비스를제공하기위해모든관련된어플리케이션을탐색하고있다. 그러나, 목적에맞는새로운블록체인을안정적으로구현하려면네트워크인프라, 개발, 보안및지속적인유지관리측면에서상당한부담을수반하게된다. 또한, 기존의블록체인을사용해도 ( 예를들면비트코인 ) 주요비즈니스를진행하는데많은문제가발생한다. 그이유는사용자가향후블록체인기능추가관련된개발을제어할수없기때문이다. 클라우드컴퓨팅은블록체인서비스제공을위한매우적합한모델이다. 클라우드서비스는웹인터페이스를통해조직및인프라, 플랫폼그리고소프트웨어의필요에따라원하는데로맞춤화될수있으며, 기업이자체적으로유지및관리를하지않아도되는이점이있다. Bencoin은기존블록체인배포에유사한접근방식을채택하여기업의요구사항에맞춰전용비공개블록체인을제공하며안전하게유지되는 Bencoin 체인안에서이루어진다. 이러한방식은기업에있어불필요한부담이없으며, 블록체인기반솔루션의장점을유지하며강력한 API 및가벼운웹기반클라이언트를통해서비스를개발할수있다.
블록체인 : 분산원장 (Distributed Ledger) 블록체인이란? 중앙집중식데이터베이스는고객정보및여러종류의거래를기록하고금융회사및기타조직에서오랜세월동안사용되었다. 이러한시스템은엄중하게보호되며특정관리층만이접근가능한폐쇄적인시스템이다. 고객이본인계좌에서다른계좌로돈을이체하는경우, 은행에서잔액정보를담고있는데이터베이스에직접관여하여요청하게된다. 중앙집중식시스템은패러다임에내재되어있다. 이는중앙집중식시스템이좋은방법이아니라는것을의미한다. 중앙집중식시 스템은권한을가진관리계층이개입할수있는데, 이것은공정하지않을수있 다. 예를들자면, 거래를일방적으로취소하거나새로운요금을부과할수도있다. 블록체인은근본적으로다른방식을제공한다. 2009년에설립된비트코인프로토콜은신뢰할수있는중개자가없어도, 인터넷을통한 P2P(Peer-to-Peer) 기반의방식으로가치를전송할수있다는것을증명했다. 비트코인을개발한사토시나카모토 ( 가명 ) 는디지털정보를쉽게복사할수있는문제점에서비롯된 이중지
출 (double spend) 문제를해결하였으며, 이전중앙집중식시스템에서는이중지 출문제를해결하기위해권한을가진관리계층이거래전자금위치를추적할수 있는특권이있었다. 블록체인을간단하게설명하자면, 전세계컴퓨터네트워크에저장된디지털기록으로말할수있다. 블록체인은액세스를제한하여정보를보호하는대신, 사용자간에모든정보를공유한다. 예를들면, 자금의소유권은암호로확인할수있고, 시스템의완전한투명성과상호소유권을증명하여, 악의적행위자가제출한노드의조작된모든트랜잭션 (Transactions) 을무효화할수있다. 블록체인의탈중앙화된구조는전통적으로사용하는중앙집권화된방식과다른몇가지주요기능을제공한다. 투명성 : 누구나다른계좌로전송된송금기록을추적할수있다. 불변성 : 거래가승인되면취소할수없으며누구도해당거래를간섭할수없다. 저렴한수수료 : 거래수수료가거의없다. 국경없는 : 바로옆방에있는것처럼, 세계어느나라든쉽게자금을보낼수있다. 빠른속도 : 블록체인의반듯하고투명한특성과함께송금은거의즉시일어나며일반적으로며칠, 몇시간이아닌몇분안에확인할수있다. 비트코인, 블록체인 2.0 및분산원장기술의성장배경 비트코인은가치전달에성공적이고, 탈중앙화로이루어진화폐의최적화된형태이며, 처음부터동일한기준으로모든종류의정보를기록하는데, 이와같은방식을사용할수있다는것이인정되었다. 블록체인은화폐거래뿐만아니라, 간단한메시지, 물리적또는디지털자산, 증권의소유권, 투표등문자열로모두나타낼수있다. 이러한기능을가진광범위한어플리케이션은 Nxt 와 BitShares 등다른여러가지 를포함한블록체인 2.0 플랫폼에서개발되었다. 그러나현재까지는이러한플랫폼
들이상대적으로제한되어있어실제금융기업들이채택하기엔적합하지않다. 비트코인과유사한프로토콜이등장하면서, 정부, 규제당국및금융서비스업계는기존패러다임을신속하게재평가하였다. 비트코인이정부및금융당국의통제를벗어나사기, 돈세탁및기타불법행위의도구로써사용될가능성이있으며, 거래소규제에대한변동성과여러가지문제들과함께, 이전부터비트코인에대한반응은회의적이었다. 그러나블록체인기술에대한잠재력과분산원장이사용되는광범위한케이스들이나오면서점점더많은사람들의인정을받는추세이다. 2015년말, 2016년부터눈에띄는변화가일어나고있다. 국가정부와주요은행들이보다효과적인이익을창출하고효율적인공공서비스를제공하는수단으로분산원장기술 (Distributed Ledger Technology:DLT) 에대해적극적으로연구하고있다. 그예로영국정부 [2], 중국, 한국, 골드만삭스 (Goldman Sachs) 그리고스위스금융그룹 (UBS) 등, 2015년에만비트코인관련회사에약 10억달러가투자되었다. 여러규모와종류의회사및조직을위한블록체인기술의이점들은점점더분명해지고있다. 하지만, 지금까지블록체인기술을도입하려는사람들을위한선택권이매우적은편이다. 그이유는자체적인프로토콜을처음부터개발해야하고, 유지보수를위해시간과돈을투자하는것을포함한모든제한사항과여러문제점이수반되는기존의개방된플랫폼을사용해야하기때문이다.
클라우드컴퓨팅 클라우드컴퓨팅이란? 클라우드컴퓨팅은사내하드웨어및소프트웨어에만의존하지않고원격제공자를통해데이터및 IT 리소스에액세스하는것을의미한다. 인터넷시대에는기업과개인들은더이상직접하드웨어를구입하고유지보수하거나, 심지어는직접자체소프트웨어플랫폼을운영할필요가없다. 대신에전용데이터센터에서서드파티 (third parties) 에의해저장하며필요할때액세스할수있다. 이방식은많은장점을제공한다. 그이유로비효율적인소비가아닌필요한만 큼의자원을할당하고지불할수있어클라우드서비스는효율적인원가절감에 탁월하기때문이다. 이를통해예산을더유연하게사용할수있으며, 필요할때사업규모를신속하게확장할수있다. 그결과, 거의모든사람이클라우드컴퓨팅을사용하고있는데, 특히이메일 (Gmail, Yahoo 등널리사용되는웹메일플랫폼포함 ) 그리고스토리지 (AWS, OpenDrive, icloud, Dropbox 등과같은클라우드드라이브 ) 를비롯한여러클라우드컴퓨팅서비스를사용하고있다. 스토리지서비스는클라우드컴퓨팅의가장인기있는어플리케이션중하나로, 조직에서필요한모든 IT 리소스를이러한방식으로제공할수있다. 서버, 스토리지및네트워크프로비저닝을포함하는인터페이스서비스화 (Infrastructure-asa-Service:IaaS) 는클라우드를통해모든컴퓨팅요구사항을충족하기위한확장성을제공한다. 플랫폼서비스화 (Platform-as-a-Service:PaaS) 는개발도구와프레임워크, 데이터베이스그리고실행환경으로구성되어있으며, 소프트웨어서비스화 (Software-as-a-Service:SaaS) 는클라우드에서어플리케이션을실행할수있도록한다.
Bencoin 플랫폼이란? 개요 Bencoin은블록체인에서어플리케이션개발, 테스트및배포하려는실제금융서비스기업과기타조직들의요구에맞게설계된실질적이고유연한블록체인개발플랫폼이다. Bencoin 블록체인 App은순전히 C# 과마이크로소프트닷넷프레임워크 (.NET Framework) 를활용해개발할수있으며, Bencoin API 및프레임워크를활용할수도있다. Bencoin은블록체인어플리케이션개발프로세스를크게간소화하며, 블록체인개발프로젝트의개발주기를가속한다. Bencoin 비공개체인을통해기업은자체블록체인네트워크인프라를운영하는데부담없이맞춤형블록체인을구축할수있다. Bencoin의턴키 (turnkey) 솔루션을통해개발자와기업은내부적구현으로발생하는비용과보안문제없이블록체인기반어플리케이션을쉽고빠르게제작및테스트하고배포할수있다. Bencoin은비트코인의신뢰할수있고검증된아키텍처를활용해 C# 으로완전노드 (Full Node) 를개발하고있다. Bencoin 플랫폼은혁신적인 C# 으로개발한검증된노드위에구축되며, 동시에광범위하며강력한새로운기능이추가된다. 또한, Bencoin은커스터마이징이가능한사이드체인의배포도가능하다. Bencoin은 NStratis 완전노드 (Full Node) 의비트코인버전을계속유지보수하며개발할것이다. Bencoin 완전노드 (Full Node) 및 NStratis 프레임워크는오픈소스로누구나확인하고복사및수정할수있으며, 개발생태계및상호이익을위한아이디어및개발추진에기여할수있다.
Bencoin 완전노드 (Full Node) 구성 완전노드 (Full Node) 는블록체인의유효블럭들을기록하는것이목표인어플리 케이션이다. 완전노드 (Full Node) 는필수적인여러계층으로구성되어있다. 네트워크계층 - 어느메시지들이어떻게완전노드 (Full Node) 간에교환되었는지를다룬다. 합의계층 - 어느것을유효한블럭으로간주할것인지에대한 ( 블록체인전체의 ) 룰을정한다. 노드정책계층 - DDoS ( 노드전체규칙 ) 공격을방지하기위해합의층보다더욱제한적인규칙을추가한다. 인프라계층 - 블록과거래들을어떻게효과적으로저장하고입증할것인지관리한다. 인터페이스계층 - 개발자들이노드상태나사용자인터페이스를문의하기위한 API. 비트코인코어가동일한소스코드로이러한모든층을다루는반면, Bencoin 완전노드 (Full Node) 는노드정책계층, 인프라계층, 그리고인터페이스계층만을다룬다. 합의계층은완전노드 (Full Node) 아키텍쳐에서업계전체의합의가없이는수정되어서는안될필수적인구성요소이다. 왜냐하면, 이계층에서하나의버그가블록체인의포크를유발하여펀드의손실을초래할수있기때문이다. 이러한위험의결과로합의계층은비트코인코어에최대한근접해야만한다. 비트코인코어는라이브러리에 LibConsensus라불리는합의코드의부분을제공한다. Bencoin은어떠한틈이라도채우기위해이용될것이다. Bencoin 완전노드 (Full Node) 로의이행을단순화하기위해서는비트코인코어에서가능한모든 RPC API 엔드포인트가제공될것이다. 따라서사용자들과기업들이 Bencoin 완전노드 (Full Node) 를활용하기위해그들의소프트웨어를재작성할필요가없게될것이다.
Bencoin 완전노드 (Full Node) 비트코인은본래여러가지기능을합친소프트웨어로나카모토사토시에의해개발되었다. 사용자들이 비트코인 이라고부르는것은프로토콜, 지갑, 키보관소, 채굴소프트웨어, 기타 App을위한인프라그리고완전노드 (Full Node) 를동시에일컫는말이다. 모든검증된기술들과마찬가지로, 비트코인업계는점점더전문화되었고, 비트코인코어에서만쓸수있던기능들은다른업계들에도확산되어사용하고있다. 여러관련소프트웨어들은많은전문가에의해향상된어플리케이션으로대체되고보완되었다. 모든사람이신뢰하는가장기본적인비트코인계층은완전노드 (Full Node) 이다. 완전노드 (Full Node) 의코드를변경하는것은사실상거의모든커뮤니티생태계에영향을미치기때문에논란의여지가있다. 반면에, 비트코인개선안에대한합의를도출하고, 새로운기능이완전노드 (Full Node) 에서성공적으로구현되면, 업계전체에이익이창출된다. 대표적인예로비트코인으로외부통화로확장하는오프-체인 (off-chain) 결제를개발할수있게하는 OP_CSV 및 SegWit(Segregated Witness) 개선이있다.
현재가장많이사용하는비트코인노드는 비트코인코어 이며 C++ 언어로개발되었다. 비트코인코어개발팀을소개하자면, 고도로숙련된개발자들로, 대체로기능을개선하는데보수적인성향을갖고있다. 그이유는완전노드 (Full Node) 가중요한구성요소이기때문에새로운기능을추가하려면그만큼광범위한검토와테스트가필요하다. 비트코인코어개발자는대체로무보수로작업하고있으며, 새로운기능에대한검토시간은중요하지만, 그시간은한정되어있다. 우리는비트코인기능개선이더빨리구현되기위해선 C++ 대신에 C# 으로완전노드 (Full Node) 를개발하는것이라생각한다. 고도의숙련된 C++ 개발자인력은대체로부족한추세이며, 대부분의세계기업들은 C# 또는 Java와같은고급언어를사용하는개발자인력을선호하는경향이있다. 따라서, 우리는 Bencoin 완전노드 (Full Node) 는 C# 및마이크로소프트닷넷 (.NET) 을사용한블록체인어플리케이션및플랫폼을개발하는데있어가장완벽하고 이식가능한라이브러리인 Bencoin 프레임워크를기반으로개발한다.
Bencoin: 주요특징 Bencoin은서드파티 (third parties) 조직의필요에따라맞춤형인별개의전용블록체인을안전한메인 Bencoin 블록체인에서만들수있다. 라이트클라이언트와간단하고강력한 API로액세스할수있다. 이러한전용체인은메인 Bencoin 체인을기반으로하며, 체인간에상호호환되며전송도간단하다. Bencoin 비공개체인 안정된블록체인네트워크는일반적으로동일한프로토콜을실행하는수백, 수천대의컴퓨터로구성된다. 따라서처음부터구축하는것보다입증된안정성과보안성을갖추어확립된네트워크를채택하는것이효과적이다. 비트코인블록체인은어플리케이션개발이가능하며, 가장먼저안전한암호화폐네트워크로잘알려졌지만, 채택하려는기업이적은이유가있다. 그이유를말하자면, 비트코인은 10분의승인확인시간은상대적으로느리며, 네트워크에대한정기적인공격으로인해트랜잭션 (Transactions) 이몇시간동안지연될수도있다. 이러한문제를효과적으로해결하려면논란이될수있는하드포크 (Hardfrok) 가필요한데이에대한개발속도는매우느린편이다. 또한, 기업은블록의용량과트랜잭션 (Transactions) 의처리속도변경과같은네트워크업그레이드와여러기타변경사항을제어할수없다. 그러므로비트코인을채택하게되면큰대가와함께예측불가능함을초래하게될수있다. 그에반해, Bencoin 비공개체인을사용하면개발자의특정요구에맞게커스터마이징해서구현할수있으며, 그토대를이루는 부모 블록체인으로보안에대한높은수준의신뢰성을제공하기에충분하다. 예를들면, 기업이대량의트랜잭션 (Transactions) 을수용할수있는대규모블록크기가필요한경우, 짧은대기시간 (low-latency) 을가능하게하는신속한블록시간, 승인된사용자만네트워크에요청할수있도록관리되는트랜잭션 (Transactions), 정해진인플레이션율, 각블록의메타데이터를위한추가적인저장공간제공과같은모든것을시작할때지정할수있다. 비공개체인은간단한 API로액세스할수있으므로독립실행형어플리케이션을신속하게개발할수있다.
Bencoin 블록체인서비스화 (BaaS) 클라우드컴퓨팅의이점과블록체인기술의이점, 모두고려해서, 분산원장을동일한방식으로배포하는경우, 해당기업의요구에따라조정하는확고한비즈니스사례가있다. 다른형태의클라우드를사용하는것과마찬가지로주문형결제모델도가능하고, 확장성의이점도있으며, 비용이많이드는하드웨어및전문지식의필요성도배제할수있다. 블록체인서비스화 (Bass) 는블록체인사용에대한표준화된접근방식으로, 모든조직의범위내에서사용할수있다. 블록체인의본질은인터페이스서비스화 (IaaS)/ 플랫폼서비스화 (PaaS)/ 소프트웨어서비스화 (SaaS) 의전통적인프레임워크안에쉽게위치할수없다는것이다. 블록체인은분산된컴퓨터네트워크에서실행되는소프트웨어이다. 또한 블록체인 은스토리지와합의에대한접근방식을포괄하는용어이다. 블록체인프로토콜은스마트컨트랙트 ( 이더리움 ) 의가치전달 ( 비트코인 ) 과같은간편하고폭넓은서비스를제공할수있다. 따라서, 블록체인서비스화 (BaaS) 를인프라, 플랫폼및소프트웨어를동시에제공하는것으로간주할수있다. 구체적으로, 블록체인서비스화 (BaaS) 는개발자가네트워크또는클라이언트전체를유지할필요없이, 클라우드에서맞춤형블록체인기반어플리케이션을테스트하고구축할수있게해준다. 블록체인구현은요구에맞게조정할수있으며, 라이트클라이언트나 API를통해액세스할수있다. 분산 App 호스팅 Bencoin은자체블록체인에통합된서비스를제공하는것은물론, 이더리움블록체인에서구현되는탈중앙화된어플리케이션 (Dapps) 에대한호스팅및컨설팅을전문적으로제공한다. 이를통해스마트컨트랙트 (Smart Contracts) 에대한표준화된완벽한접근방식으로구현할수있다. Bencoin은필요한경우노드를배포하고호스팅을구성하기전에비즈니스요구사항을파악하기위해기업과면밀하게협력할것이다. 클라이언트는인프라구축에시간과자원을낭비할필요없이 Dapps 개발에초점을맞출수있다.
비트코인, 이더리움, LISK 노드제공 이러한솔루션은 Bencoin 체인및비공개체인에만한정되지않는다. Bencoin은비트코인, 이더리움, 비트쉐어및 LISK를포함한다른주요블록체인플랫폼을원클릭 (One-click) 으로제공할수있다. 각각의플랫폼마다특징을갖고있으며, 개발자커뮤니티와활용사례들이존재한다. 따라서조직이서로다른네트워크를테스트하거나다른기능을사용하기위해병행하려는경우, 중단없이쉽고빠르게제공할수있다. 예를들면, 이더리움의스마트컨트랙트 (Smart Contracts) 와 WAVES 탈중앙화된자산교환 (Decentralised Asset Exchange) 은 Bencoin에구현되지않은기능을제공하지만, 이러한기능들을 Bencoin과결합하거나자체적으로사용한다면비즈니스에유용할수있다. Bencoin 자문서비스는다양한블록체인솔루션에대한컨설팅서비스를제공하며, 필요한경우블록체인기반솔루션에가장적합한방법과소프트웨어를설치와노드를제공하는방법을설명한다. 이표준화된제공방식은블록체인배치에대한불필요한부담을없애주며, 현재 의 Bencoin 을가장편리하고효율적인비용의솔루션으로만든다. 원클릭 (One-click) 배포 Bencoin은클라우드서비스방식으로조직이비공개블록체인을배포하는것을편리하게제공한다. 원클릭 (One-click) 프로세스는기업의요구사항에맞추어, 아주빠른속도로새로운체인을출시할수있다. 블록시간, 크기및메타데이터공간을포함한많은변수들을원하는대로맞춤설정하여유연하게처리한다. 기본적으로전체네트워크는메인체인에얹어서부트스트랩 (Bootstrap) 되어개발자가즉시사용할수있는매우편리한암호화폐생태계를제공한다. 블록체인은고유의토큰을전송할수있지만, 법적인문제와일반적인시장공급 과수요로인한가격변동을포함하여상업적기업의입장에서많은문제를갖고 있다.
통화게이트웨이 (Fiat gateway) 통합 Bencoin은초창기부터통화 (Fiat) 게이트웨이통합을염두에두고설계되었다. 이를통해금융기관은주요소비자층이쉽게수용할수있고, 변동성을해치지않으며, 기존의화폐송금수단으로블록체인을사용한다. 토큰은단순하게일반현금과동등한가치를갖고있다. 양쪽에도움이되는접근방식으로, 관할구역및조직의정책에따라속도, 비용, 투명성및화폐안전성과같은이점을살리며, 동시에가치저장소로블록체인을사용하는이중전략이가능하면서기업이생각하는적합한방식으로준법감시 (Compliance) 를유지할수있다. 3 계층아키텍쳐 Bencoin 플랫폼은일반적으로 Microsoft ASP 닷넷 (.NET) 어플리케이션의대표적인 3계층아키텍쳐를사용한다. Bencoin 완전노드 (Full Node), 스트타리스블록체인 API 및 Bencoin SPV 테크놀로지는 C# 으로개발되었으며마이크로소프트닷넷프레임워크 (.NET Framework) 및공통언어런타임 (Common Language Runtime:CLR) 내에서실행하는데적합하다. 클라이언트계층인브라우저, 데스크탑, 모바일및 IOT( 사물인터넷 ) 장치는어플 리케이션계층의다양한서비스에연결된다. 클라이언트계층은 HTTPS 를통해 Bencoin 체인 API 통해블록체인데이터를수신한다. 어플리케이션계층은 Bencoin 체인 API, 클라우드 Bencoin 처리포털, 클라우드 Bencoin API 및보안결제확인 (Secure Payment Verification:SPV) 으로구성된다. 어플리케이션계층의모든구성요소는 C# 으로개발되었다. 어플리케이션계층은블록체인데이터전체를다운받지않아도되는라이트클라이언트에대한블록체인요청및 SPV 증명을처리한다. 또한 Bencoin 클라우드관리포털및 API에대한액세스를제공한다. 서버계층은 Bencoin 완전블록체인노드 (Full Blockchain Node), 클라우드 Bencoin 호스팅계층및 Bencoin 결제프로토콜로구성된다.
Bencoin Consensus Network 합의알고리즘 (Consensus Algorithm) 블록체인에참여하는사용자라면누구나데이터를입력, 변경또는삭제할수있기때문에제3의신뢰기관 (TTP: Trust Third Party) 없이신뢰성있는거래를하기위한근간기술인합의알고리즘의사용이반드시필요하다. 합의알고리즘을이용하면권한이있는사용자끼리의특정매커니즘동작후블록체인에저장되는데이터의신뢰성을보장받을수있다. 그로인해블록체인의상태가안전하게업데이트되고유지되어, 블록체인내의데이터무결성이보장된다. PoW (Proof of Work, 작업증명 ) PoW는가장보편적으로알려진합의알고리즘이다. 비트코인에서는 10분단위로발생한모든거래를하나의블록으로묶어시간순서에따라하나의체인처럼연결하여전체 P2P 네트워크상에공유한다. 네트워크내의노드들은이전블록헤더의해시값과 nonce를연접한값을해시연산하여특정한값 x를찾는연산을수행하게된다. nonce는최초 0부터시작하여조건을만족하는해시값을찾을때까지 1씩증가하는 32-bits의수이고, x는몇개의 0으로시작되는 256-bits의수이다. 해시연산의특성상역연산이어렵기때문에 x를찾기위해서는 nonce를변화시키면서순차적으로대입하여연산하는과정이필수적으로요구된다. 이러한과정때문에컴퓨팅파워가높은노드일수록블록생성에걸리는시간은줄어든다. 해시연산을 h (. ) 로표시할때아래 (1) 과같은조건을만족한다면 n번째블록에대한증명작업이완료된다. h ( h ( n-1 th block header) nonce ) < x (1) 비트코인에서는블록헤더내의 bits를이용하여 x내 0의개수를 1씩늘려가며블록생성시간을 10분으로일정하게유지하고있다. 6개이상의노드들이연산을통해블록생성에대한위와같은증명작업을완료하면그블록을공식적으로인정하여블록체인에포함시킨다.
위에서설명한 PoW 동작과정을나타내는순서도는 [ 그림 1] 과같다. [ 그림 1] 비트코인에서의 PoW 동작과정 PoS (Proof of Stake, 지분증명 ) PoW 의대안으로제안되어개발된 PoS에서는계산능력이아닌화폐의보유량에따라각노드의합의결정권이달라진다. 만약노드 A가가진화폐보유량이 bal (A), t 를타임스탬프, d 를난이도조정값으로하고아래 (2) 와같은조건 을만족할때블록 n 에대한합의권한이노드 A 에게주어진다. h ( h ( n-1 th block header), t ) h ( bal (A), d ) (2)
일반적으로블록체인을공격하기위해서는공격자가네트워크의 51% 이상을점령해야하는데 PoS를사용하면총화폐보유량중 51% 이상을가지고있어야공격이가능하므로, PoW를사용할때보다해커입장에서공격에드는비용이매우증가하여보안성이같이높아진다는장점을가진다. 마스터노드 (Master Node) Bencoin은마스터노드로정의된지분증명 (POS, Proof of Stake) 시스템으로운영된다. 마스터노드는단순히거래를중계하는것이상의특정기능을수행하는네트워크상의노드이다. 마스터노드는분산화된응용프로그램의호스트를가능하게하는역할을한다. 이는단순한거래중계기능만을가진비트코인의노드와차별되는점이다. 누구나마스터노드를소유하고실행시킬수있다. 충분한마스터노드가발행되어분권화가이루어지고, 이로서그누구도 Bencoin 마스터노드의중요한부분을통제하지못하도록하는것이중요하다. 여기서마스터노드를소유하고실행시키기위해일정량의 Bencoin을예치 (Stake) 하고그에따른보상 (Bencoin) 을받는다. 이러한소유권증명 (proof of ownership) 방식은여러사용자들이마스터노드를운영하도록장려하고, 일부이용자들이네트워크를장악하는것을막도록도와주게된다. Bencoin Consensus Network A ) 다음기준을충족하면 Bencoin Consensus Network의 Member (Master Node) 로간주된다. 안정적인네트워크속도로완전히동기화된노드운영 100,000BNC (Bencoin의단위 ) 이상의예치 Bencoin Consensus Network 투표참여 Bencoin Consensus Network 는그들의정치적영향력을위해더많은노드를운 영하는것을선택하거나혹은 Bencoin 예치금을늘림으로써경제적이익을증가 시키는방향으로투자하는것을선택할수있다.
B ) Users 사용자 (Users) 는 Bencoin 시스템의수혜자로서거래의시작과함께 Bencoin에대한이자 (Bencoin 예치에대한보상 ) 를얻는아래의두가지방법으로 Bencoin Consensus Network와상호작용할것이다. C ) Bencoin Consensus Network 상호작용 거래사용자가트랜잭션을요청하면해당요청은마스터노드네트워크로전송된다. 간단한 Bencoin 전송에대해서이야기하자면, 노드가 ( 대략 10초마다 ) 블록을확정하면사용자의트랜잭션이승인되고 Bencoin이다른지갑으로전송된다. Bencoin의초기단계에서거래수수료는 0.01 BNC로고정되지만, 이요금은 Bencoin Consensus Network에서투표를통해조정할수있다. 거래수수료는 Master Node에게경제적인센티브로작용하고또한 DoS 공격에대한방어메커니즘으로도작용한다. Bencoin 예치 Bencoin 예치는 PoS의개념으로, 사용자가코인을예치하면그대가로그들은예치된코인의수와코인이예치된시간에비례하여이자를받는다. 이이자를예치보상금이라고한다. 사용자는 100,000BNC 단위의코인을 1unit으로예치할수있다. 예치된코인은블록체인위조시도시담보로사용된다. 노드가블록체인을위조하려고시도하면예치된코인의일부가몰수되어 Commons Budget 계정으로보내진다. 또한코인가격안정을촉진하기위한메커니즘으로, 코인예치를취소하려면 2주전에사전통보해야한다. D ) 보상시스템 Bencoin Consensus Network 구성원은아래와같이예치보상금, 블록생성보상금, 거래수수료로 Bencoin 보상을받을수있는세가지방법이있다. 예치보상금 (Freezing Reward) : Bencoin Consensus Network 구성원은코인을동결하면 ( 코인을동결한 ) 일반지갑사용자와동일하게이자를받는다. 첫해부터총 9,720개의 Bencoin이각각의예치된유닛에균등하게분배되고이보상시스템은 720 블록 ( 약 2시간마다 ) 마다발행된다. 분배되는총금액은 59년동안매년 5.00% 씩감소한다.
블록생성보상금 (Confirmation Reward) : 블록이확정되면블록생성보상금이해당 Master Node에제공된다. 이보상은노드운영자들에게제공하는핵심적인인센티브다. 그리고이보상은노드에예치된유닛수에비례하여제공된다. Bitcoin의블록보상과마찬가지로참여노드수가증가하면블록생성보상을받을확률이줄어든다. 프리징리워드는노드에저장된금액에비례한다. 리워드는블록당평균 18 Bencoin으로시작한다. 처음의블록컨펌리워드는한블록당 18 BNC에서시작하며대략 128년동안전년대비 6.31% 씩감소한다. Number of Frozen Units confirmation reward = 18 Average of Total System Frozen Units Transaction Fee: 거래수수료는 0.01 Bencoin으로고정된다. Master Node는 11블록당총거래수수료의 70% 를받고, 30% 는 Commons Budget으로보낸다. 거래수수료는 Bencoin Consensus Network를통해조정할수있다.
확장성 확장성은암호화폐프로토콜의중요한문제이다. 그이유는투명성과불변성을위해블록체인에모든트랜잭션 (Transaction) 이저장되기때문에, 최적화되지않은블록체인에서체인의크기는트랜잭션 (Transaction) 수의함수이다. 이것은심각한문제를발생시킬수있다. 비트코인의 1MB 블록크기는초당처리량이적고비트코인생태계 ( 마이너, 대량보유자 / 지지자및최종사용자등 ) 의다양한이해관계자간의갈등으로인해문제는해결하기매우어려웠다. 그로인해, 블록용량이부족한탓에트랜잭션 (Transactions) 이지연될때가있다. 결과적으로, 기업이서드파티어플리케이션에비트코인블록체인을적용하게되면, 프로토콜의미래를제어할수없으며, 개선을할수있는영향력도없는위험에자발적으로노출될수있다. 비트코인의트랜잭션 (Transactions) 용량문제는블록크기개선을위해하드포크 (Hardfork) 로해결할수있지만, 최선의해결책은아니다. 앞으로더많은사용자의채택으로 ( 최상의시나리오 ) 거래량이기하급수적으로증가함에따라블록크기도맞춰서증가해야된다. 따라서, 대역폭과디스크공간측면에서완전노드 (Full Node) 에대한요구사항이늘어나게된다. 향상된스토리지및연결기술의발전에도불구하고, 최상의리소스를갖춘노드만네트워크를유지할수있는마이너들의중앙집권화로이어질가능성이있다. 정치적이고이념적인문제들과는별개로, 이것은네트워크보안에영향을미칠수있다. Bencoin 은몇가지방법으로이러한문제들을해결할수있다. 우선, 모든비공개 블록체인을구성할수있으며, 이는조직이필요한만큼자원을반영하여블록 크기를선택할수있다. 이와관련해 Bencoin은모든어플리케이션에대해단일원장을사용하지만, 전체 Bencoin 네트워크 ( 또는비트코인이채택된경우 ) 와동일한블록체인을직접적으로사용하는것이아니라, 금융회사의특정요구사항에따라자신의원장을배치할수있는호스트체인으로구성된다. Bencoin은많은 2.0 플랫폼들의주목되는다기능성을제공하며, 호스트블록체인에의해보안이유지되고완전하게제어할
수있는비공개체인을소유한조직이맞춤관리할수있다. Bencoin은최종사용자 ( 기업 ) 와네트워크보안 ( 완전노드 ) 의이익을도모하는지분증명 (Proof-of-Stake) 방식을채택하였다. 이는기업이전문적인채굴 ( 마이닝 ) 하드웨어를구매할필요없이 Bencoin 완전노드 (Full Node) 는물론자체블록체인을위한노드를실행할수있다. 마지막으로, 메인체인에서문제되지않게방지하기위해일종의조치들을취하 게될것이며, 이것은하위체인을보호하는방법중하나로가능한최적화된방안 으로유지할것이다. 결론 Bencoin 비공개블록체인의장점은처음부터새로운체인을만들필요가없을뿐 만아니라, 불필요하게제한적이거나암호화폐네트워크를생성하고유지하는 데부담이없으며, 대부분조직에서필요한모든이익을제공할것이다. 블록체인과블록체인서비스화 (BaaS) 에대한클라우드제공방식을이용하면, 계정에가입하고필수선택요소를선택하는등매우간단한프로세스로새로운체인을배치할수있다. 이러한맞춤형솔루션은웹인터페이스및 API를통해액세스할수있으며, 사용자가원한다면비공개체인과호스트 Bencoin 네트워크모두를위한완전노드 (Full Node) 를실행할수있다. 비트코인과의호환성은비트코인기반서비스가추가기능및편리성을위해서 Bencoin에쉽게포팅될수있다는것을의미한다. 결과적으로, Bencoin은블록체인서비스화 (BaaS) 에앞장설것이다.
사례연구 존재증명 (Proof of Existence) 블록체인의불변성과투명성은특정시점에파일또는문서의존재를증명해야 하는어플리케이션에적합하다. 블록체인솔루션은이미비공식적으로일종의디지털저작권으로사용되고있다. 사용자는파일의암호다이제스트 (Cryptographic Digest) 로고유한지문역할을하는 ' 해시 (Hash)' 를가져와서블록체인에업로드한다. 비트코인및기타 1세대블록체인을사용하면짧은문자열을트랜잭션에포함할수있지만, 블록체인 2.0은임의의메시지를편리하게보낼수있는기능이있다. 각블록은타임스탬프가표시되며각해시 (Hash) 는특정파일을나타낸다. ( 문서의단일문자또는이미지의픽셀을변경하면완전히다른해시가된다.) 이는의심할여지없이해시 (Hash) 가업로드되었을때파일이당시존재했다는것을증명한다. 이는저작권및특허권뿐만아니라고객의신용상태나대여한렌트카계약까지모든종류의계약서로확장될수있는방식이다. 결제및청산 결제와청산은매년수천만달러비용이발생하는은행산업의주요단점이다. 비용절약의대다수는결제및청산사이클에중심을두는데, 이는현투자시장의가장두드러진특징중하나이다. 전세계의다양한시장과금융기관의거래상대방잔액이 3일단위로조정된다. 현재이작업은자동결제센터 (Automated Clearing House, ACH) 라는시스템에의해 40년이넘은기술로일정간격으로일괄지급및송금된다. 일부주요은행들이현재적극적으로고려하고있는것처럼, 결제지불이거의즉시처리될수있으므로블록체인플랫폼으로이프로세스를이동하면상당한이점을얻을수있다. 서로다른통화가사용되고, 일단위로펀드들이나라와기관들을넘나드는다국 적조직들에게는 ( 특히송금산업에있어서 ) 그러한접근이국경간자금이동에 매우중요하다. 블록체인은시간을하루에서분단위로절약할수있다.
참고문헌 [1] Satoshi Nakamoto, Bitcoin: a peer-to-peer electronic cash system, 2008. [2] Antonopoulos, Andreas M, Mastering Bitcoin: unlocking digital crypto-currencies, OReilly Media, 2014. [3] Proof of stake versus Proof of work, Bitfury Group Whitepaper, 2015. [4] Ethereum Whitepaper, https://github.com/ethereum/wiki/wiki/white-paper [5] Fabian Schuh, Daniel Larimer, BITSHARES 2.0: FINANCIAL SMART CONTRACT PLATFORM, 2015. [6] Daniel Larimer, Delegated Proof-of-Stake (DPoS), Bitshare whitepaper, 2014.