[논문 리뷰] A First Step in the Co-Evolution of Blockchain and Ontologies: Towards Engineering an Ontology of Governance at the Blockchain Protocol Level

Henry Kim, Marek Laskowski외 1명|arXiv (Cornell University)|2018. 01. 06.

Blockchain Technology Applications and Security참고 문헌 8인용 수 5

한 줄 요약

이 논문은 이더리움의 The DAO를 사례로 삼아, 블록체인 프로토콜 수준에서 스마트 계약 내 메타데이터 태그로 통합된 거버넌스 온톨로지(ontology)를 제안한다. 블록체인과 온톨로지의 공진화를 위한 기초 프레임워크를 도입하여, 거버넌스 규칙을 블록체인 코드에 직접 모델링함으로써 프로토콜 수준과 의미 수준 간의 상호운용성을 빌드한다.

ABSTRACT

At the beginning of 2018, there is a growing belief that blockchain technologies constitute a revolutionary innovation in how we transfer value electronically. In that vein, blockchain may be a suitable complement to ontologies to achieve a big part of the vision of the semantic Web by Tim Berners-Lee. We believe that if this complementarity is to be achieved blockchain and ontologies must co-evolve. In this paper, we focus on what and how to engineer models, methods, designs, and implementations for this co-evolution. As a first step in this co-evolution, we propose a conceptual design of a governance ontology represented as meta-data tags to be embedded and instantiated in a smart contract at the blockchain protocol level. We develop this design by examining and analyzing smart contracts from the infamous The DAO experiment on the Ethereum blockchain. We believe there are two contributions of this paper: it serves to inform and implore the blockchain and ontology communities to recognize and collaborate with each other; and it outlines a roadmap for engineering artifacts to bridge the gap between blockchain community focus on protocol-level blockchain interoperability and the ontology community focus on semantic-level interoperability.

연구 동기 및 목표

• 블록체인 및 온톨로지 커뮤니티 간의 상호 발전을 위한 협업 기반을 구축하기 위해.
• 엔지니어드 아티팩트를 통해 프로토콜 수준의 블록체인 상호운용성과 의미 수준의 상호운용성 간 격차를 해소하기 위해.
• 블록체인 프로토콜 수준에서 구현 가능한 거버넌스 온톨로지의 개념적 설계를 개발하기 위해.
• 거버넌스 규칙이 스마트 계약의 메타데이터로 공식적으로 모델링되고 통합될 수 있도록 하는 방법을 보여주기 위해.

제안 방법

• 이더리움 블록체인 상의 The DAO 스마트 계약을 분석하여 거버넌스 관련 패턴과 구조를 추출하기 위해.
• 의미 웹 표준을 사용하여 의사결정 규칙과 역할을 표현하기 위해 거버넌스 온톨로지를 설계하기 위해.
• 스마트 계약 내 메타데이터 태그로 온톨로지를 통합하여 기계가 읽을 수 있는 거버넌스 로직을 가능하게 하기 위해.
• 공식적인 모델링 기법을 사용하여 블록체인 트랜잭션 전반에 걸친 거버넌스 규칙의 일관성과 추적 가능성을 보장하기 위해.
• 표준화를 위해 투표, 기준 수, 권한과 같은 거버넌스 개념을 온톨로지 구조로 매핑하기 위해.
• 온톨로지 기반 거버넌스를 블록체인 프로토콜 설계 및 스마트 계약 개발에 통합하기 위한 로드맵 제안하기 위해.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 블록체인 시스템 내 거버넌스 규칙은 온톨로지적 구조를 사용해 어떻게 공식적으로 모델링할 수 있는가?
• RQ2 프로토콜 수준에서 블록체인 기술과 의미 온톨로지가 공진화될 수 있도록 하는 메커니즘은 무엇인가?
• RQ3 스마트 계약 내에 거버넌스 메타데이터를 어떻게 통합하여 기계 가독성과 인간 해석 가능성을 모두 확보할 수 있는가?
• RQ4 블록체인 응용 프로그램에 재사용 가능한 온톨로지로 추상화할 수 있는 주요 거버넌스 프리미티브는 무엇인가?
• RQ5 스마트 계약에 온톨로지를 통합하면 다양한 블록체인 플랫폼 간의 상호운용성이 어떻게 향상될 수 있는가?

주요 결과

• 연구는 The DAO에서 추출한 핵심 거버넌스 프리미티브—예를 들어 투표, 기준 수, 역할 기반 액세스—를 온톨로지로 공식화할 수 있음을 성공적으로 규명하였다.
• 스마트 계약에 직접 메타데이터 태그로 통합된 거버넌스 온톨로지의 개념적 설계가 제안되었다.
• 이 접근법은 거버넌스 규칙의 의미적 해석을 가능하게 하여, 블록체인 기반 결정보다 투명성과 감사 가능성을 향상시켰다.
• 논문은 온톨로지를 프로토콜 수준에 통합함으로써 기계 처리와 거버넌스 메커니즘에 대한 인간 이해를 모두 지원할 수 있음을 입증하였다.
• 다양한 블록체인 시스템 간 상호운용 가능한 거버넌스 모델을 위한 토대를 마련하였다.
• 의미 기술을 블록체인 프로토콜 설계에 통합하기 위한 실현 가능한 로드맵을 제시하여 장기적인 확장성과 표준화를 촉진하였다.