실시간 블록체인을 위한 VRF 검증 방식의 해시그래프 기법

Abstract

최근 여러 블록체인 플랫폼에서 보안과 관련된 문제들이 나타나고 있으며, 개인정보를 보호하고 블록체인의 신뢰성을 높이는 새로운 블록체인의 필요성이 부각되고 있다. 여러 블록체인 중에서도 기존의 마이닝 방식을 사용하지 않고, 블록체인에 실시간성과 VRF을 활용해 보안척인 측면을 강화하여 DAG(Directed Acyclic Graph) 기반의 해시그래프의 변형된 이벤트 인증방식에 대해 새로운 메커니즘을 제안한다. 해시그래프는 블록을 사용하지 않고 대신 비슷한 개념으로 이벤트를 사용하며, 이벤트는 누구나 생성할 수 있다. 해시그래프는 과반수의 유저가 알고 있는 사실이면 해당 이벤트는 ‘참 이다.’라는 개념을 가지고 생성한 이벤트를 타인에게 전파시키면서 본인만의 체인을 형성한다. 해시그래프에서는 표면적으로 볼 때, 사용자는 자신에게 등록되거나, 자신이 생성한 이벤트만을 체인의 형태로 가지고 있으며, 전파 받을 때, 타인의 모든 이벤트를 가지고 있기에 동시에 타인의 대한 이벤트를 받음으로써, 동기화 한다고 볼 수 있으며, 이 동기화는 동시 다발적으로 이뤄진다. 검증하는 메커니즘에 있어서 다른 유저들과 가상의 투표를 통해 유효한 이벤트라는 것을 검증한다. 이 검증에서는 각 이벤트의 해시를 참조하며 전체 멤버의 2/3이상이 동의 할 때 까지 검증을 하게 된다. 이때, 오버헤드가 생기게 되는데, 이것을 VRF의 proof와 VRF 값을 이용하여 이벤트를 직접적으로 검증하게 한다. 이벤트 구성 시에, 기존 알고리즘보다 135Byte 더 사용하였으며, 해시그래프에서 See와 Strongly See 에 의한 이벤트 방식을 See는 그대로 가져가면서 Strongly See 매커니즘을 전체 맴버의 2/3이상 참조하는지 확인하지 않고 바로 검증할 수 있도록 proof와 VRF 값을 사용하는 새로운 이벤트 검증 메커니즘을 제안하였다. 기존의 VRF를 사용한 해시그래프 보다 이벤트 생성 및 검증 시에 각각 5ms 의 시간을 더 소요하지만, proof에 depth 변화를 추가적으로 주어 이벤트 검증에 대한 신뢰성을 높였다.