[논문 리뷰] GraphSense: A General-Purpose Cryptoasset Analytics Platform

Bernhard Haslhofer, Rainer Stütz외 2명|arXiv (Cornell University)|2021. 02. 26.

Blockchain Technology Applications and Security참고 문헌 13인용 수 5

한 줄 요약

GraphSense는 사전에 계산된 주소 및 실체 그래프를 사용하여 여러 블록체인을 통해 자금 흐름을 상호작용적이고 프로그래밍 가능한 방식으로 분석할 수 있는 오픈소스이자 일반 목적의 암호자산 분석 플랫폼이다. 이 플랫폼은 공동 작업이 가능하고 기원 추적 기능을 갖춘 태그 팩(TagPacks)을 도입하여 소유자 지정 태그를 보다 효과적으로 관리하며, 표준 데이터 과학 도구를 활용한 확장성 있고 유연한 분석을 지원하여 상용 서비스와 저수준 오픈소스 도구에 대한 융통성 있는 대안을 제공한다.

ABSTRACT

There is currently an increasing demand for cryptoasset analysis tools among cryptoasset service providers, the financial industry in general, as well as across academic fields. At the moment, one can choose between commercial services or low-level open-source tools providing programmatic access. In this paper, we present the design and implementation of another option: the GraphSense Cryptoasset Analytics Platform, which can be used for interactive investigations of monetary flows and, more importantly, for executing advanced analytics tasks using a standard data science tool stack. By providing a growing set of open-source components, GraphSense could ultimately become an instrument for scientific investigations in academia and a possible response to emerging compliance and regulation challenges for businesses and organizations dealing with cryptoassets.

연구 동기 및 목표

• 학계, 산업계, 법집행 기관에서 증가하는 확장성 있고 유연하며 개방된 암호자산 분석 도구에 대한 수요를 충족시키기 위해.
• 표준 데이터 과학 워크플로우를 활용해 상호작용적 조사와 고급 분석을 모두 지원하는 일반 목적 플랫폼을 제공하기 위해.
• 새로운 TagPack 시스템을 통해 공동 작업이 가능하고 기원 추적 기능이 있는 소유자 지정 태그의 정제를 가능하게 하기 위해.
• 비트코인과 같은 UTXO 기반(예: Bitcoin) 및 이더리움과 같은 계정 모델(예: Ethereum) 블록체인을 포함한 여러 블록체인에 걸쳐 분석을 지원하기 위해.
• 암호자산 생태계에서의 코인파이낸스(CryptoFinance) 및 체계적 리스크 평가 분야의 향후 연구를 위한 기초 인프라를 제공하기 위해.

제안 방법

• 플랫폼은 블록체인과 홠손 환율 피드 등 다양한 소스에서 온 블록체인 데이터를 처리하고 저장하기 위해 모듈형이며 수평적으로 확장 가능한 아키텍처를 사용한다.
• 주소 그래프(거래를 통해 연결된 양방향 순환 그래프)와 실체 그래프(단일 주체가 제어하는 주소 클러스터를 나타내는 그래프)라는 두 가지 핵심 그래프 추상화를 구성하고 유지 관리한다.
• 다중 입력 및 동일 지불 지출 히ュ리스틱을 사용해 동일한 제어 하에 있을 가능성이 높은 주소들을 클러스터링한다.
• 태그 팩(TagPacks)은 다양한 도구와 사용자 간에 소유자 지정 태그(예: 거래소, 월렛, 실체)의 수집, 버전 관리 및 기원 추적을 위한 메커니즘으로 도입된다.
• 표준 데이터 과학 도구(예: 파이썬, SQL)를 통해 프로그래밍적 접근을 지원하며, 효율적인 분석을 위해 사전 계산된 그래프 추상화를 제공한다.
• 플랫폼은 개방 소스 컴포넌트를 사용해 구축되었으며, 유연한 라이선스 하에 있어 상용 및 학술 환경 모두에서 재사용이 가능하다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 확장성 있고 상호작용적, 고급 분석이 가능한 일반 목적의 암호자산 분석 플랫폼을 어떻게 아키텍처화할 수 있는가?
• RQ2 암호자산 생태계에서 자금 흐름과 실체 관계를 모델링하는 데 가장 효과적인 그래프 추상화는 무엇인가?
• RQ3 소유자 지정 태그를 공동으로 수집하고 기원 추적 기능을 갖춘 정제를 통해 데이터 품질과 상호운용성을 어떻게 향상시킬 수 있는가?
• RQ4 블록체인 정밀 분석 및 체계적 리스크 분석에서 실시간 처리와 배치 분석 간의 상호 교환 관계는 무엇인가?
• RQ5 오픈소스이자 확장 가능한 플랫폼인 GraphSense는 코인파이낸스 및 DeFi 리스크 정량화와 같은 신규 연구 분야를 어떻게 지원할 수 있는가?

주요 결과

• GraphSense는 확장성 있고 오픈소스인 플랫폼을 제공하여 표준 데이터 과학 스택을 활용한 상호작용적 대시보드 기반 분석과 프로그래밍 기반 분석을 모두 지원한다.
• 플랫폼의 주소 그래프와 실체 그래프는 암호자산 생태계 내 실체 간의 구조적 관계를 효과적으로 모델링하여 거시적·미시적 조사 모두를 가능하게 한다.
• 태그 팩(TagPacks)은 공동 작업이 가능하고, 버전 관리가 가능하며 기원 추적 기능이 있는 소유자 지정 태그의 정제를 가능하게 하여 데이터 신뢰성과 도구 간 상호운용성을 향상시킨다.
• 시스템은 수평적 확장성과 확장성에 최적화되어 설계되어 있어, 이더리움과 같은 계정 모델 블록체인 및 향후 오프체인 결제 채널과의 통합도 가능하다.
• 실시간 업데이트 기능에 한계가 있음에도 불구하고, 실질적인 주요 사용 사례인 후행적 정밀 분석 및 체계적 리스크 분석에 매우 적합하다.
• 플랫폼은 이미 외부 기여를 유치하고 있으며, 학술 및 산업계의 암호자산 연구를 위한 핵심 인프라로 자리매김할 전망이다.