신규 참여자의 형평성 향상을 위한 블록체인에서의 새로운 증명 방식 연구: Proof-of-Probability

  • 김성민 (중앙대학교 분산 플랫폼 및 보안 연구실) ;
  • 김경선 (중앙대학교 분산 플랫폼 및 보안 연구실) ;
  • 김중헌 (중앙대학교 분산 플랫폼 및 보안 연구실)
  • Published : 2018.06.30

Abstract

최근 블록체인 기술을 응용한 가상화폐에 대한 관심이 높아지면서 자본금이 많지 않은 사람들도 블록체인 네트워크에 참여하기 시작했다. 가장 유명한 가상화폐인 비트코인이 채택한 PoW 방식은 고성능 하드웨어의 과열된 열풍을 불어왔고 PoS 방식은 기존 지분이 많은 참여자들이 많이 존재하여 소수의 자본금을 가진 신규 참여자들이 네트워크에 새로 참여하기 어려운 환경이다. 따라서 본 논문에서는 기존 블록체인 증명방식인 PoW, PoS 방식보다 네트워크 참여를 위한 자본금이 적고 신규로 참여하더라도 리스크가 적은 PoP(Proof-of-Probability) 방식을 소개한다. PoP 방식은 블록을 생성할 시 실제 암호화된 해쉬와 수많은 가짜 해쉬를 각 노드들이 정렬하여 진짜 해쉬를 복호화하여 찾은 노드가 블록을 생성하는 방식이다. 또한 1개의 해쉬를 복호화하여 검증받을 때 1분의 대기시간을 두어 과열된 컴퓨팅파워 경쟁을 제한한다. 지분(Stake)이 많을수록 블록을 생성할 확률은 높아지지만 이는 PoS 방식처럼 절대적이지 않다. 이 방식을 이용한다면 지분을 많이 가진 유효성 검증자(Validators)에 의한 집중화를 피하며 블록체인 네트워크에 참여하려는 진입장벽도 낮출 수 있을 것 이다.

Keywords

References

  1. Nakamoto, Satoshi. "Bitcoin: A peer-to-peerelectronic cash system," 2008.
  2. Shpakovski "Bitcoin Glossary" https://github.com/oleganza/bitcoin-papers/blob/master/BitcoinGlossary.md
  3. Beikverdi, Alireza, and JooSeok Song. "Trend of centralization in Bitcoin's distributed network." in Proceedings of the 16th IEEE/ACIS International Conference on Software Engineering, Artificial Intelligence, Networking and Parallel/Distributed Computing (SNPD), 2015.
  4. Mark Coppock "The world's cryptocurrency mining uses more electricity than Iceland" https://www.digitaltrends.com/computing/bitcoinethereum-mining-use-significant-electrical-power/
  5. King, Sunny; NADAL, Scott. "Ppcoin: Peer-to-peer crypto-currency with proof-of-stake," August, 2012, 19.
  6. http://uk.businessinsider.com/bitcoin-97-are-heldby-4-of-addresses-2018-1
  7. Bahack, Lear. "Theoretical Bitcoin Attacks with less than Half of the Computational Power" (draft). arXiv preprint arXiv:1312.7013, 2013.
  8. Rosenfeld, Meni. "Analysis of bitcoin pooled mining reward systems" arXiv preprint arXiv:1112.4980, 2011.
  9. S.Kim "POSTER : Mining with Proof-of-Probability in Blockchain" in Proceedings of the ACM AsiaCCS, 2018.