[논문 리뷰] Feedback based Reputation on top of the Bitcoin Blockchain

Davide Carboni|arXiv (Cornell University)|2015. 02. 05.

Blockchain Technology Applications and Security참고 문헌 12인용 수 38

한 줄 요약

이 논문은 온라인 커뮤니티를 위한 신뢰할 수 없고 변조 방지 가능한 신뢰도 관리를 가능하게 하는 비트코인 블록체인 기반의 탈중앙화된 피드백 기반의 신뢰도 시스템을 제안한다. 사용자 피드백과 평가를 기록하기 위해 비트코인의 변하지 않는 장부를 활용함으로써 시스템은 남용을 방지하고 중앙 집중식 기관에 의존하는 것을 제거하여 강력한 보안 보장을 갖춘 신뢰할 수 없는 분산형 신뢰도 메커니즘을 실현한다.

ABSTRACT

The ability to assess the reputation of a member in a web community is a need addressed in many different ways according to the many different stages in which the nature of communities has evolved over time. In the case of reputation of goods/services suppliers, the solutions available to prevent the feedback abuse are generally reliable but centralized under the control of few big Internet companies. In this paper we show how a decentralized and distributed feedback management system can be built on top of the Bitcoin blockchain

연구 동기 및 목표

• 주요 인터넷 기업이 제어하는 중앙 집중형 신뢰도 시스템의 한계를 해결하기 위해.
• 신뢰도 남용과 조작을 방지하는 탈중앙화된 피드백 메커니즘을 설계하기 위해.
• 비트코인 블록체인의 변하지 않는 성질과 탈중앙화 특성을 활용해 안전한 신뢰도 저장을 실현하기 위해.
• 피어 투 피어 및 온라인 커뮤니티에서 신뢰할 수 없는 신뢰도 관리를 가능하게 하기 위해.
• 기존 블록체인 인fra구조 위에 신뢰도 시스템을 구축하는 가능성에 대한 실현 가능성을 입증하기 위해.

제안 방법

• 사용자 피드백과 신뢰도 점수를 기록하기 위해 비트코인 블록체인을 변조 방지 장부로 활용한다.
• 신뢰도 데이터를 저장하기 위해 비트코인 트랜잭션을 활용하여 변하지 않음과 공개 검증 가능성을 보장한다.
• 사용자들이 구조화된 데이터 필드를 포함한 비트코인 트랜잭션을 통해 피드백을 제출하는 신뢰도 모델을 도입한다.
• 피드백 항목을 연결하고 블록체인 전반에서 데이터 무결성을 확보하기 위해 암호학적 해시를 적용한다.
• 온체인에 누적된 신뢰도 점수를 계산하고 저장하는 신뢰도 집계 메커니즘을 설계한다.
• 비트코인의 합의 기반 구조를 활용해 시비 라이트 공격을 방지하고 신뢰도 데이터의 신뢰성을 확보한다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 비트코인 블록체인 위에 탈중앙화된 신뢰도 시스템을 효과적으로 구축할 수 있는가?
• RQ2 신뢰할 수 없는 분산 환경에서 피드백 남용과 조작을 어떻게 완화할 수 있는가?
• RQ3 공개 블록체인에 신뢰도 데이터를 저장할 경우 발생하는 기술적 및 경제적 트레이드오프는 무엇인가?
• RQ4 블록체인의 변하지 않는 성질이 신뢰도 기록의 무결성에 어느 정도 기여하는가?
• RQ5 중앙 기관에 의존하지 않고도 신뢰도 점수를 어떻게 계산하고 검증할 수 있는가?

주요 결과

• 제안된 시스템은 프로토콜 확장 없이도 비트코인의 네이티브 트랜잭션 구조만을 사용하여 탈중앙화된 신뢰도 메커니즘을 성공적으로 구현하였다.
• 피드백 데이터는 블록체인에 변하지 않게 저장되어 있으며, 암호학적으로 검증 가능하고 변조에 저항한다.
• 피드백 제출에 경제적 비용(마이닝 수수료)이 요구되므로 스팸을 방지하고 시비 라이트 공격을 억제한다.
• 신뢰도 점수는 온체인에 계산되고 저장되어 공개 검증과 감사 가능성을 보장한다.
• 기존 블록체인 인프라 위에 최소한의 오버헤드로 신뢰할 수 없는 신뢰도 시스템을 구축하는 것이 실현 가능하다는 점을 입증하였다.
• 비트코인의 합의 기반 구조와 암호학적 원리의 활용을 통해 강력한 보안 보장을 달성하였다.