[논문 리뷰] A First Look at Blockchain-based Decentralized Applications

Kaidong Wu, Yun Ma외 2명|arXiv (Cornell University)|2019. 09. 03.

Blockchain Technology Applications and Security참고 문헌 48인용 수 12

한 줄 요약

이 논문은 이더리움 기반 탈중앙화 애플리케이션(DApp)에 대한 최초의 종합적인 실증 연구를 제시하며, 2018년 동안 995개의 DApp과 2980만 건의 거래를 분석한다. 연구 결과 DApp의 인기 분포는 파레토 분포를 따르며, 스마트 컨트랙트는 주로 단일 컨트랙트로 구성되고 공통된 사용 패턴을 보이며, 오픈소스 DApp은 더 높은 거래량을 보임을 확인하였다. 이는 개발자, 사용자, 블록체인 벤더가 DApp의 효율성과 비용 효율성을 향상시키기 위한 실질적인 통찰을 제공한다.

ABSTRACT

With the increasing popularity of blockchain technologies in recent years, blockchain-based decentralized applications (DApps for short in this paper) have been rapidly developed and widely adopted in many areas, being a hot topic in both academia and industry. Despite of the importance of DApps, we still have quite little understanding of DApps along with its ecosystem. To bridge the knowledge gap, this paper presents the first comprehensive empirical study of blockchain-based DApps to date, based on an extensive dataset of 995 Ethereum DApps and 29,846,075 transaction logs over them. We make a descriptive analysis of the popularity of DApps, summarize the patterns of how DApps use smart contracts to access the underlying blockchain, and explore the worth-addressing issues of deploying and operating DApps. Based on the findings, we propose some implications for DApp users to select proper DApps, for DApp developers to improve the efficiency of DApps, and for blockchain vendors to enhance the support of DApps.

연구 동기 및 목표

• 블록체인 기반 탈중앙화 애플리케이션(DApp)과 그 생태계에 대한 종합적인 이해 부족을 해소하기 위함.
• 다양한 카테고리 및 시간에 따른 DApp 인기 분포를 분석하기 위함.
• 오픈소스 상태 및 스마트 컨트랙트 구성 방식을 포함한 공통된 개발 관행을 조사하기 위함.
• 이더리움 블록체인 상에서 DApp 배포 및 운영에 따른 운영 비용을 평가하기 위함.
• 실증적 발견을 바탕으로 DApp 사용자, 개발자, 블록체인 벤더에게 실질적인 권고안을 제공하기 위함.

제안 방법

• 2018년 동안 995개의 인기 있는 이더리움 DApp, 5,158개의 스마트 컨트랙트, 29,846,075건의 거래 로그를 포함한 데이터셋을 수집함.
• 고유 사용자 수, 거래량, 거래 빈도 등의 지표를 사용해 DApp 인기에 대한술적 분석을 수행함.
• 오픈소스 상태 및 스마트 컨트랙트 아키텍처(예: 리더-멤버, 동일, 팩터리 패턴 등)에 따라 DApp 개발 패턴을 분류함.
• 단일 컨트랙트 대비 다중 컨트랙트 DApp과 비교하여 스마트 컨트랙트의 배포 및 실행 비용을 정량화함.
• 거래 로그를 분석하여 스마트 컨트랙트 상호작용의 사용 패턴과 비용 영향을 규명함.
• 통계적 분석을 통해 카테고리 간 DApp 성장, 인기, 경제적 비용의 추세를 파악함.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 DApp의 인기는 다양한 카테고리와 시간에 따라 어떻게 분포되어 있는가?
• RQ2 DApp 설계에서 공통된 개발 관행은 무엇인가? (오픈소스 상태 및 스마트 컨트랙트 구성 방식 포함)
• RQ3 이더리움 블록체인 상에서 DApp을 배포하고 운영하는 데 소요되는 비용은 무엇인가?
• RQ4 다양한 스마트 컨트랙트 패턴은 DApp의 성능과 비용 효율성에 어떤 영향을 미치는가?

주요 결과

• DApp 인기는 파레토 분포를 따르며, 약 20%의 DApp이 총 거래의 80%를 차지하며, 금융 DApp이 시장 영향력에서 지배적이다.
• 전체 DApp 중 오픈소스가 완전히 구현된 비율은 15.7%이며, 완전히 비공개인 DApp은 25.0%이며, 오픈소스 DApp은 상당히 높은 거래량을 보인다.
• 75%의 DApp이 단일 스마트 컨트랙트만을 사용하며, 다중 컨트랙트 DApp은 주로 리더-멤버, 동일, 팩터리 패턴의 세 가지 주요 패턴을 따른다.
• 단일 컨트랙트 DApp의 평균 배포 비용은 다중 컨트랙트 DApp보다 낮으며, 팩터리 패턴은 초기 배포 비용이 더 높다.
• 동일 패턴을 사용하는 DApp은 팩터리 컨트랙트의 오버헤드를 피할 수 있어 팩터리 기반 설계 대비 배포 비용을 낮출 수 있다.
• 도박 및 거래소와 같은 고위험 카테고리의 DApp 수가 급격히 증가하여 장기적 보안성과 지속 가능성에 대한 우려가 제기된다.