[논문 리뷰] Multi-Utility Market: Framework for a Blockchain Exchange Platform for Sustainable Development

Jacques Bou Abdo, Sherali Zeadally|arXiv (Cornell University)|2020. 07. 14.

Blockchain Technology Applications and Security인용 수 4

한 줄 요약

이 논문은 개발도상국 및 농촌 지역에서 수자원, 에너지 및 기타 유틸리티와 같은 다양한 자원의 피어 투 피어 거래를 가능하게 하는 블록체인 기반 다중 유틸리티 시장 프레임워크를 제안한다. 탈중앙화된 레지스트리와 스마트 계약을 활용함으로써, 재정적 인cent리 부족, 정산 복잡성, 단일 시장의 한계와 같은 핵심 과제를 해결하며, 자원 교환을 위한 확장성 있고 개방적이며 지속 가능한 솔루션을 제공한다.

ABSTRACT

Water and other resources are becoming scarcer every day, and developing countries are the neediest for an immediate intervention. Water, as a national need, is considered to be one of the main causes for conflicts in the 21st century. Peer-to-peer trading is one of the most convenient, scalable and sustainable solutions but faces organization challenges such as: the absence of suitable business models motivating normal users to sell their generated resources, currency and financial settlement complexities, and single utility markets. We propose a multi-utility trading platform, based on blockchain technology which can address the challenges faced by peer-to-peer trading. This platform meets the needs of developing countries in particular as well as rural areas of developed countries. The open nature of our proposed design makes it suitable for adoption and use by various stakeholders.

연구 동기 및 목표

• 개발도상국에서 증가하는 수자원과 필수 자원의 부족을 탈중앙화되고 지속 가능한 솔루션으로 해결한다.
• 단일 유틸리티 피어 투 피어 거래 플랫폼의 한계, 즉 약한 사용자 인센티브와 재정 정산의 복잡성을 극복한다.
• 단일 블록체인 기반 거래 플랫폼에서 다양한 유틸리티를 지원하는 개방적이고 확장 가능하며 포괄적인 프레임워크를 설계한다.
• 탈중앙화 기술과 스마트 계약을 활용하여, 부족한 지역에서 공정하고 투명한 자원 거래를 가능하게 한다.
• 실질적인 혜택을 통해 일반 사용자가 자원 거래에 참여하도록 유도하는 지속 가능한 비즈니스 모델을 제공한다.

제안 방법

• 다중 유틸리티 거래의 추적과 정산을 위한 탈중앙화되고 변조 금지된 레지스트리 구축을 위해 블록체인 기술을 활용한다.
• 피어 간 자원 교환의 약정을 자동화하고 이행하기 위해 스마트 계약을 구현함으로써 중개자 의존도를 감소시킨다.
• 표준화된 디지털 표현 방식을 사용해 단일 플랫폼 내에서 다양한 자원(예: 수자원, 에너지)을 지원하는 다중 유틸리티 토큰 시스템을 설계한다.
• 초과 자원 기여자에게 보상을 제공하는 인센티브 메커니즘을 통합하여 참가 유도와 지속 가능성 향상을 도모한다.
• 확장 가능한 아키텍처를 설계하여 플랫폼의 상호운용성과 개방적 접근성을 확보함으로써 다양한 이해관계자와 지역적 적응에 적합하도록 한다.
• 블록체인의 투명성과 불변성 특성을 활용해, 개발도상국에서 흔한 저신뢰 환경에서도 사용자 간 신뢰를 구축한다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 어떻게 블록체인 기반 플랫폼이 자원이 부족한 환경에서 지속 가능한 다중 유틸리티 피어 투 피어 거래를 가능하게 할 수 있는가?
• RQ2 다중 유틸리티 교환 시스템에서 재정적 및 조직적 장벽을 극복하기 위해 필요한 설계 원칙은 무엇인가?
• RQ3 농촌 또는 개발도상국의 비전문 사용자들이 자원 거래에 참여하도록 유도하기 위해 사용자 인센티브는 어떻게 구성되어야 하는가?
• RQ4 탈중앙화는 다중 유틸리티 시장에서 신뢰를 제고하고 거래 비용을 낮추는 데 어떤 역할을 하는가?
• RQ5 단일 플랫폼이 수자원, 에너지 및 기타 자원과 같은 다양한 유틸리티를 지원하면서도 확장성과 보안을 손상시키지 않도록 하는 방법은 무엇인가?

주요 결과

• 제안된 다중 유틸리티 시장 프레임워크는 통합된 블록체인 기반 플랫폼을 통해 다양한 자원의 피어 투 피어 교환을 가능하게 하여 확장성과 포용성을 향상시킨다.
• 스마트 계약의 통합을 통해 자동화되고 안전하며 투명한 거래 정산이 보장되어 중심화된 기관에 대한 의존도가 감소한다.
• 플랫폼의 개방적이고 확장 가능한 설계 덕분에 다양한 지리적 및 사회경제적 맥락에서의 도입이 가능하며, 특히 농촌 및 개발도상국에 유리하다.
• 다중 유틸리티 토큰을 도입함으로써 단일 시장 플랫폼의 한계를 극복하고 상품 간 교환과 유동성 향상을 가능하게 한다.
• 실질적인 혜택을 통해 사용자 참여를 유도하는 지속 가능한 비즈니스 모델을 제공하여 장기적 지속 가능성 확보에 기여한다.
• 블록체인의 활용은 신뢰를 제고하고 거래 비용을 감소시켜, 저신뢰성과 기반 인프라가 부족한 환경에서도 자원 거래가 가능하게 한다.