[논문 리뷰] Blockchain Governance via Sharp Anonymous Multisignatures

Choi, Wonseok, Liu, Xiangyu외 1명|arXiv (Cornell University)|2020. 03. 20.

Blockchain Technology Applications and Security참고 문헌 19인용 수 1

한 줄 요약

이 논문은 블록체인 거버넌스를 모델링하고 하드 포크를 최소화하는 최적의 전략 프로파일을 예측하기 위해 나시 균형을 사용하는 게임이론 프레임워크를 제안한다. 오프체인 및 온체인 거버넌스의 수익 행렬에 대한 수학적 공식을 도입하고 이더리움 데이터로 검증하여, 시범 테스트와 투표를 통한 온체인 거버넌스가 공동체 수익을 증가시키고 포크 위험을 줄이는 데 기여함을 보여준다. 이는 합의 파라미터의 동적 조정을 가능하게 한다.

ABSTRACT

Blockchain governance is a subject of ongoing research and an interdisciplinary view of blockchain governance is vital to aid in further research for establishing a formal governance framework for this nascent technology. In this paper, the position of blockchain governance within the hierarchy of Institutional governance is discussed. Blockchain governance is analyzed from the perspective of IT governance using Nash equilibrium to predict the outcome of different governance decisions. A payoff matrix for blockchain governance is created and simulation of different strategy profiles is accomplished for computation of all Nash equilibria. The paper elaborates upon payoff matrices for different kinds of blockchain governance, which are used in the proposition of novel mathematical formulae usable to predict the best governance strategy that minimizes the occurrence of a hard fork as well as predicts the behavior of the majority during protocol updates. The paper also includes validation of the proposed formulae using real Ethereum data.

연구 동기 및 목표

• 블록체인 거버넌스를 제도 거버넌스의 계층 구조 안에 체계화하고 IT 거버넌스 원칙과 일치시킨다.
• 나시 균형을 사용하여 블록체인 거버넌스를 전략적 게임으로 모델링하여 프로토콜 업그레이드 결정의 결과를 예측한다.
• 하드 포크가 발생할지 여부와 다수의 사용자가 업그레이드된 체인을 채택할지 여부를 예측하는 수학적 공식을 유도한다.
• 2016년 이더리움 하드 포크의 실제 데이터를 사용하여 제안된 모델을 검증한다.
• 오프체인 및 온체인 거버넌스 메커니즘을 비교하고 최적의 거버넌스 전략을 특정한다.

제안 방법

• 유권자와 공동체의 선호도에 기반해 오프체인 및 온체인 블록체인 거버넌스 시나리오의 수익 행렬을 구성한다.
• 나시 균형 분석을 적용하여 전략 프로파일을 시뮬레이션하고 최적의 거버넌스 결정을 식별한다.
• 핵심 방정식 유도: 유권자 수익 S(V), 공동체 수익 S(C), 총 수익 S = S(V) + S(C).
• 방정식 (17)과 (18)을 사용하여 다수의 사용자가 업그레이드된 체인으로 이동할지(S > 0) 또는 기존 체인에 머무를지(S < 0) 결정한다.
• 온체인 거버넌스에서 동적 조정을 가능하게 하기 위해 업그레이드된 체인을 선호하는 공동체 구성원 비율을 나타내는 파라미터 γ'을 도입한다.
• DAO 해킹 이후 54% 지지를 보인 실제 이더리움 데이터(β = 0.54)를 사용하여 모델을 검증한다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 블록체인 프로토콜 업그레이드 중 하드 포크 위험을 최소화하는 거버넌스 전략은 무엇인가?
• RQ2 유권자 선호도(β)와 공동체 선호도(γ')는 체인 분열의 가능성을 어떻게 영향을 미치는가?
• RQ3 다수의 블록체인 공동체가 원래 체인에 머무르지 않고 업그레이드된 체인으로 이동할 조건은 무엇인가?
• RQ4 수익 극대화와 포크 회피 측면에서 온체인 거버넌스는 오프체인 거버넌스보다 어떻게 다를까?
• RQ5 나시 균형에서 유도된 수학적 공식은 실제로 블록체인 시스템의 거버넌스 결과를 정확히 예측할 수 있는가?

주요 결과

• 모델은 2016년 DAO 해킹 이후 이더리움 공동체가 분열할 것임을 성공적으로 예측했으며, 다수의 사용자가 업그레이드된 체인(Ethereum)으로 이동할 것으로 예측된 바, 수식 S > 0와 일치한다.
• 업그레이드된 체인(Ethereum)의 수익은 원래 체인(Ethereum Classic)보다 높았으며, 평가 행렬의 셀 B1에서 수익 극대화가 이루어졌음을 검증한다.
• 시범 테스트와 포괄적 투표를 포함한 온체인 거버넌스는 γ'의 동적 조정을 가능하게 하여 오프체인 거버넌스보다 공동체 수익을 높이고 하드 포크 위험을 감소시킨다.
• S > 0일 때, 식 (2γ' − 1)nSC > (1 − 2β)kSK를 만족하면 다수가 업그레이드된 체인으로 이동할 것으로 예측되며, 이는 관찰된 이더리움 결과와 일치한다.
• 모델은 강한 선호도를 가진 소수의 목소리 있는 집단(높은 γ')이 초기 투표에서 원래 체인을 지지하더라도 다수를 업그레이드된 체인으로 이동시킬 수 있음을 보여준다.
• 분석은 하드 포크가 전체 수익을 감소시키며, 온체인 거버넌스가 사전 구현 테스트와 합의 캘리브레이션을 가능하게 하여 수익을 더 잘 유지함을 확인한다.