| 세계 최초의 완전 실용적인 비동기 합의 알고리즘 제안 | ||
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  중국과학원 소프트웨어연구소 Zhang Zhenfeng(張振峰) 연구팀은 미국 뉴저지공과대학교의 Tang Qiang(唐强) 연구팀과 공동으로 블록체인 핵심 기술인 비잔틴 장애허용 (Byzantine Fault Tolerant, BFT) 합의 연구에서 세계 최초로 완전 실용적인 비동기 합의 알고리즘-"DumboBFT 알고리즘"을 제안하였다. 블록체인의 핵심 기술인 BFT 합의 알고리즘은 블록체인의 안전하고 신뢰성 있는 운행을 확보하고, 블록체인의 확장 능력과 운행 성능을 향상시키는 핵심 알고리즘이다. BFT 합의 알고리즘은 운행 성능이 높고, 자원 소모가 적으며, 배치가 쉬운 등 특성으로 산업계에서 선호하며 블록체인 시스템에 광범위하게 응용된다. 비동기식 BFT 알고리즘은 네트워크 통신 실패를 허용하고, 비잔틴 적수의 악의적인 공격에 저항할 수 있으며, 인터넷 환경의 건실한 운영을 보장하는 이상적인 합의 기술이다. 효율적인 비동기식 BFT 합의 알고리즘의 설계 방법은 암호학과 분산계산 분야의 유명한 난제이다. 2016년에 제안된 “Honey Badger BFT”는 실용화에 가장 가까운 최초의 비동기 합의 알고리즘으로 이미 블록체인 플랫폼에 응용되었다. 연구팀은 독특한 시각에서 “Honey Badger 알고리즘”을 분석하여 해당 알고리즘의 제한성 근원이 대량의 무작위 서브모듈 호출로 인한 운행 시간 증가임을 규명하고, 검증 가능하고 신뢰성 있는 새로운 브로드캐스트 프리미티브를 제안하였다. 암호학적 “증명”을 통해 트랜잭션 브로드캐스트의 정확한 완성을 보장하고, 임계 디지털 서명 기술을 기반으로한 효율적인 구축 방법을 제공한다. 혁신적인 다중값 비잔틴 합의 응용을 통해 거래에 대한 합의를 “증거”에 대한 합의로 전환하여 “Dumbo 알고리즘”이 1/3의 악성 노드를 견디도록 하였고 아울러, 비동기 합의 알고리즘의 성능상의 설계 어려움을 극복하였다. 전 세계 4대륙에 분포된 100개 합의 노드의 테스트 네트워크에서 “Dumbo 알고리즘”의 지연 확인 시간은 24초로 “Honey Badger 알고리즘” 1/20 미만이며, 거래 처리량은 초당 약 1.8만개로 "Honey Badger 알고리즘"의 9 배가 넘는다. 연구팀은 “Dubmo 다중값 합의 알고리즘(Dubmo-MVBA)”를 제안하여 메시지 수량, 통신 비용 및 운행 시간 등 핵심 성능 지표에서 모두 점근적 이론 최적화를 달성함으로써 국제 암호계의 “비동기 합의 알고리즘의 핵심 성능 지표 향상”을 해결했다. 해당 연구 성과는 비동기 합의 알고리즘 설계의 이론적 어려움을 해결했을 뿐만 아니라 성능적으로 기존의 “Honey Badger 알고리즘”을 크게 초월하여 세계 최초의 완전 실용적인 비동기 합의 알고리즘이 되었다. 아울러 중국의 블록체인 인프라 구축을 위해 강력한 보안, 고성능 및 확장성을 갖춘 차세대 핵심 기술을 제공 할 전망이다. 정보출처 : http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2021/2/452976.shtm |
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