[논문 리뷰] Blockchain Enabled Smart Contract Based Applications: Deficiencies with the Software Development Life Cycle Models

Mahdi H. Miraz, Maaruf Ali|arXiv (Cornell University)|2020. 01. 21.

Blockchain Technology Applications and Security참고 문헌 7인용 수 27

한 줄 요약

이 논문은 블록체인 기반 스마트 계약 애플리케이션과 전통적인 소프트웨어 개발 생애주기(SDLC) 모델 간의 근본적인 불일치를 규명하며, 주로 블록체인의 불가변성으로 인한 것이다. 논문은 여섯 가지 주요 SDLC 모델을 비판하고, 버전 관리 및 디버깅에서 발생하는 갈등을 강조하며, 스마트 계약 생애주기와 불가변성 제약 조건에 맞춘 특화된 새로운 SDLC 프레임워크 개발의 긴급성을 주장한다.

ABSTRACT

With the recent popularity of Blockchain and other Distributed Ledger Technologies (DLT), blockchain enabled smart contract applications has attracted increased research focus. However, the immutability of the blocks, where the smart contracts are stored, causes conflicts with the traditional Software Development Life Cycle (SDLC) models usually followed by software engineers. This clearly shows the unsuitability of the application of SDLC in designing blockchain enabled smart contract based applications. This research article addresses this current problem by first exploring the six traditional SDLC models, clearly identifying the conflicts in a table with the application of smart contracts and advocates that there is an urgent need to develop new standard model(s) to address the arising issues. The concept of both block immutability and contract is introduced. This is further set in a historical context from legacy smart contracts and blockchain enabled smart contracts extending to the difference between "shallow smart contracts" and "deep smart contracts". To conclude, the traditional SDLC models are unsuitable for blockchain enabled smart contract-based applications.

연구 동기 및 목표

• 전통적인 SDLC 모델과 블록체인 기반 스마트 계약 개발 간의 불일치를 분석하는 것.
• 블록체인 불가변성으로 인해 소프트웨어 개발 과정에서 발생하는 구체적 갈등을 규명하는 것.
• 생애주기 관리의 맥락에서 얕은 스마트 계약과 깊은 스마트 계약 간의 차이를 구분하는 것.
• 스마트 계약 애플리케이션에 특화된 새로운 표준화된 SDLC 모델 개발을 주장하는 것.
• 분산 원장 기술 환경에서 소프트웨어 공학 관행을 재고하기 위한 역사적 및 개념적 기반을 제공하는 것.

제안 방법

• 워터폴, V-모델, 스파iral, 반복적, 애자일, RAD를 포함한 여섯 가지 전통적 SDLC 모델의 체계적 분석.
• SDLC 단계(요구사항, 설계, 구현, 테스팅, 배포, 유지보수)를 스마트 계약 생애주기 제약 조건에 대응시켜 매핑하는 것.
• 버전 관리, 롤백, 테스팅에서의 불일치를 강조하는 비교 표를 통해 갈등 식별.
• '얕은 스마트 계약'(제한된 논리)과 '깊은 스마트 계약'(복잡한 상태 기반 논리) 간의 개념적 구분 및 SDLC 적합성에 미치는 영향 분석.
• 기존 시스템에서 현대 블록체인 기반 구현으로의 스마트 계약 진화 역사 검토.
• 개념적 모델링을 활용하여 불가변성이 표준 소프트웨어 유지보수 및 진화 관행을 어떻게 위협하는지 설명하는 것.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 전통적인 SDLC 모델은 어떻게 블록체인 기반 스마트 계약의 불가변성 특성과 충돌하는가?
• RQ2 생애주기 관리 과제 측면에서 얕은 스마트 계약과 깊은 스마트 계약 간의 주요 차이는 무엇인가?
• RQ3 현재의 SDLC 모델이 스마트 계약 기반 애플리케이션의 개발 및 유지보수에 어울리지 않는 이유는 무엇인가?
• RQ4 블록체인 불가변성은 스마트 계약 개발에서 소프트웨어 테스팅, 디버깅, 버전 관리에 어떤 영향을 미치는가?
• RQ5 분산 원장 환경에서 스마트 계약 개발을 효과적으로 지원하기 위해 새로운 SDLC 모델에서 요구되는 특성은 무엇인가?

주요 결과

• 스마트 계약가 저장된 블록체인의 불가변성으로 인해 전통적인 SDLC 모델은 블록체인 기반 스마트 계약 개발과 근본적으로 불일치한다.
• 워터폴, V-모델, 스파iral, 반복적, 애자일, RAD 모델 모두 배포된 계약을 수정할 수 없기 때문에 요구사항 관리, 테스팅, 유지보수에서 치명적인 갈등을 겪는다.
• 불가변성으로 인해 표준 SDLC 관행에서 롤백, 패치, 버전 관리가 불가능해져 생산 환경에서 높은 위험을 초래한다.
• 얕은 스마트 계약과 깊은 스마트 계약의 구분은 복잡한 계약이 상태 관리 및 논리 복잡성 증가로 인해 SDLC 불일치를 악화시킨다는 점을 드러낸다.
• 기존 소프트웨어 공학 관행은 특히 배포 후 디버깅 및 감사 과제에서 스마트 계약의 고유한 생애주기 과제를 충족하지 못한다.
• 연구는 스마트 계약 애플리케이션의 보안성, 유지보수성, 진화 가능성 지원을 위해 새로운 도메인 전용 SDLC 모델 개발이 긴급히 필요하다고 결론 내린다.