KNOM Review

한국통신학회 (The Korean Institute of Commucations and Information Sciences)
권호 표지
DOI QR코드

DOI QR Code

이더리움 노드 탐색 프로토콜 해석 및 통계 분석

Interpretation and Statistical Analysis of Ethereum Node Discovery Protocol

  • Kim, Jungyeon (Keimyung University Department of Computer Engineering) ;
  • Ju, Hongteak (Keimyung University Department of Computer Engineering)
  • 투고 : 2021.11.01
  • 심사 : 2021.12.12
  • 발행 : 2021.12.31
⟨ 이전 논문 다음 논문 ⟩

초록

이더리움은 분산 응용 프로그램을 구축 및 배포할 수 있도록 하는 블록체인 기술 기반 개방형 소프트웨어 플랫폼이다. 이더리움은 모든 참여 노드가 동등한 권한과 권리를 갖고 네트워크에 참여하는 완전 분산형 연결 방식을 사용한다. 이더리움 네트워크는 노드 정보를 검색하고 저장하기 위해 Kademlia 기반의 노드 탐색 프로토콜을 사용하고 있다. 동작하고 있는 이더리움 메인넷(Main Net)에서 이더리움 탐색 프로토콜을 해석하고 분석한 결과는 이더리움 P2P 네트워크의 성능향상을 위한 기초 연구임에도 불구하고 아직 그에 대한 연구결과가 없다. 본 논문에서는 이더리움 노드 탐색 과정의 패킷 정보를 제공받을 수 있는 와이어샤크 해석기를 개발한 결과를 제시하고, 이더리움 메인넷에서 노드 탐색 네트워크 트래픽을 수집하여 통계적인 분석을 실시한 결과를 제공한다. 이더리움 노드 탐색 과정 분석으로 네트워크 성능 향상과 취약성 연구를 위한 기초 자료로 활용될 수 있다.

Ethereum is an open software platform based on blockchain technology that enables the construction and distribution of distributed applications. Ethereum uses a fully distributed connection method in which all participating nodes participate in the network with equal authority and rights. Ethereum networks use Kademlia-based node discovery protocols to retrieve and store node information. Ethereum is striving to stabilize the entire network topology by implementing node discovery protocols, but systems for monitoring are insufficient. This paper develops a WireShark dissector that can receive packet information in the Ethereum node discovery process and provides network packet measurement results. It can be used as basic data for the research on network performance improvement and vulnerability by analyzing the Ethereum node discovery process.

키워드

과제정보

이 논문은 2021년도 정부(교육부)의 재원으로 한국연구재단의 지원을 받아 수행된 기초연구사업임(NRF-2018R1D1A1B07050380).

참고문헌

  1. Buterin, Vitalik, A next-generation smart contract and decentralized application platform(2014), Retrieved Mar., 3, 2021, from https://translatewhitepaper.com/wp-content/uploads/2021/04/EthereumOrijinal-ETH-English.pdf
  2. Soo Hoon Maeng, Meryam Essaid and Hong Taek Ju, "Analysis of Ethereum Network Properties and Behavior of Influential Nodes." in Prof. 2020 21st Asia-Pacific Network Operations and Management Symposium (APNOMS). IEEE, pp. 203-207, Daegu, Korea, 2020
  3. Ethereum Node Discovery Protocol v4(2019), Retrieved Mar., 14, 2021, from https://github.com/ethereum/devp2p/blob/master/discv4.md
  4. Ethereum RLPx Transport Protocol (2021), Retrieved Jul., 29, 2021, from https://github.com/ethereum/devp2p/blob/master/rlpx.md
  5. Ethereum devp2p(2021), Retrieved Nov., 1, 2021, from https://github.com/ethereum/devp2p
  6. S. K. Kim, Z. Ma, S. Murali, J. Mason, A. Miller and M. Bailey, "Measuring ethereum network peers," in Proc. Internet Measurement Conference 2018, pp. 91-104, Boston, USA, October 2018
  7. Sein Myung and Jong-Hyouk Lee, "Analysis of the Ethereum Node Discovery Protocol," Journal of The Korean Institute of Communication Sciences, vol. 43, no. 12, pp. 2,081-2,088, Dec. 2018. https://doi.org/10.7840/kics.2018.43.12.2081
  8. Sein Myung, Sujin Kwak, Seoyun Choi and Jong-Hyouk Lee, "Brief Analysis of Ethereum RLPx and Wire Protocols," in Proc. of the Korean Institute of communications and Information Sciences, pp. 269-270, Gangwon-do, Korea, Jan 2018
  9. Wireshark Display Filter Reference(2021), Retrieved Mar., 14, 2021, from https://www.wireshark.org/docs/dfref/b/bitcoin.html
  10. ConsenSys/ethereum-dissectors(2018), Retrieved Mar., 14, 2021, from https://github.com/ConsenSys/ethereum-dissectors
  11. Geth v1.9.0(2019), Retreived Nov., 1, 2021, from https://blog.ethereum.org/2019/07/10/geth-v1-9-0/
  12. Ethereum Wiki RLP(2020), Retrieved Mar., 14, 2021, from https://eth.wiki/fundamentals/rlp
  13. Ethereum Node Records(2019), Retrieved Mar., 14, 2021, from https://github.com/ethereum/devp2p/blob/master/enr.md
  14. Go-Ethereum Client(2021), Retrieved Oct., 3, 2021, from https://github.com/ethereum/go-ethereum