[논문 리뷰] ReviewChain: Untampered Product Reviews on the Blockchain

Daniel Martens, Walid Maalej|arXiv (Cornell University)|2018. 03. 05.

Sentiment Analysis and Opinion Mining참고 문헌 9인용 수 6

한 줄 요약

ReviewChain는 중앙 기관을 제거함으로써 위변조되지 않은 제품 리뷰를 보장하기 위해 블록체인 기반의 탈중앙화된 시스템을 제안한다. 이 시스템은 이더리움 스마트 계약, 탈중앙화된 스토리지(IPFS/Swarm), 인cent라이브 메커니즘을 활용하여 신뢰할 수 없는 환경에서도 리뷰 제출 및 검색을 가능하게 하며, 구성 가능한 설계 패tern을 통해 보안, 신뢰성, 비용 간의 트레이드오프를 분석한다.

ABSTRACT

Online portals include an increasing amount of user feedback in form of ratings and reviews. Recent research highlighted the importance of this feedback and confirmed that positive feedback improves product sales figures and thus its success. However, online portals' operators act as central authorities throughout the overall review process. In the worst case, operators can exclude users from submitting reviews, modify existing reviews, and introduce fake reviews by fictional consumers. This paper presents ReviewChain, a decentralized review approach. Our approach avoids central authorities by using blockchain technologies, decentralized apps and storage. Thereby, we enable users to submit and retrieve untampered reviews. We highlight the implementation challenges encountered when realizing our approach on the public Ethereum blockchain. For each implementation challange, we discuss possible design alternatives and their trade-offs regarding costs, security, and trustworthiness. Finally, we analyze which design decision should be chosen to support specific trade-offs and present resulting combinations of decentralized blockchain technologies, also with conventional centralized technologies.

연구 동기 및 목표

• 온라인 리뷰 시스템에서 운영자가 리뷰를 검열, 수정 또는 위조할 수 있는 중앙 집중식 통제 문제를 해결하기 위해.
• 신뢰할 수 있는 제3자에 의존하지 않고도 리뷰의 무결성을 보장하는 탈중앙화된 리뷰 시스템을 설계하기 위해.
• 이더리움 블록체인 기반으로 시스템을 구현하면서 거래 비용 및 데이터 스토리지와 같은 핵심 기술적 과제를 해결하기 위해.
• 탈중앙화된 리뷰 시스템에서 보안, 신뢰성, 비용 간의 트레이드오프를 분석하기 위해.

제안 방법

• 시스템은 리뷰 메타데이터와 해시를 저장함으로써 이더리움 스마트 계약을 통해 무결성과 신뢰성 없는 환경을 보장한다.
• 리뷰는 탈중앙화된 스토리지(IPFS 또는 스웜)에 저장되며, 비용을 줄이기 위해 오직 암호학적 해시만 블록체인에 저장된다.
• 탈중앙화된 애플리케이션(dApp)을 통해 사용자가 직접 이더리움 블록체인과 상호작용하여 리뷰를 제출하고 검색할 수 있다.
• 거래 수수료는 마이너가 보상받는 보상 메커니즘을 통해 관리되며, 판매자 기반 토큰 풀에서 수수료를 보상함으로써 무료 제출을 가능하게 한다.
• 시스템은 여러 구성 방식을 지원한다: 완전히 탈중앙화된 방식, 임bedded 키를 포함한 부분적으로 신뢰할 수 있는 방식, 또는 콘텐츠는 중앙 집중식 데이터베이스를 사용하고 해시는 블록체인에 저장하는 하이브리드 방식.
• 리뷰 검색은 로컬 이더리움 노드에 연결하거나 신뢰할 수 없는 원격 노드를 통해 보장되며, 데이터 무결성을 확보한다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 중앙 기관이 없는 환경에서 제품 리뷰를 어떻게 위변조 방지할 수 있는가?
• RQ2 이더리움 블록체인에 탈중앙화된 리뷰 시스템을 구현할 때의 핵심 구현 과제는 무엇인가?
• RQ3 마이너의 인cent라이브와 시스템 보안을 해치지 않으면서도 리뷰어의 거래 수수료를 제거할 수 있는 방법은 무엇인가?
• RQ4 탈중앙화된 리뷰 시스템에서 보안, 신뢰성, 비용 간의 트레이드오프는 무엇인가?
• RQ5 사용성, 무결성, 성능을 가장 잘 균형 잡는 하이브리드 또는 완전히 탈중앙화된 구성은 무엇인가?

주요 결과

• 제안된 ReviewChain 시스템은 리뷰 콘텐츠를 블록체인 스토리지에서 분리함으로써 오직 해시만 이더리움에 저장함으로써 비용을 크게 줄이고도 데이터 무결성을 유지한다.
• 스마트 계약 기반의 보상 메커니즘은 판매자 기반 풀에서 마이너를 보상함으로써 무료로 거래를 가능하게 하며, 중앙 집중적 통제 없이도 거래 포함을 보장한다.
• 리뷰 검색을 위해 로컬 이더리움 노드 접근이 필요함으로써 시스템은 신뢰할 수 없는 원격 노드에 의존하지 않아 높은 보안성을 달성한다.
• dApp, IPFS/Swarm, 그리고 블록체인 해시를 사용하는 완전히 탈중앙화된 구성은 가장 높은 신뢰성과 위변조에 대한 저항성을 제공한다.
• 완전한 리뷰 콘텐츠를 중앙 집중식 데이터베이스에 저장하는 하이브리드 접근 방식은 스토리지 비용을 줄이지만, 데이터베이스 운영자가 콘텐츠를 변경할 수 있기 때문에 신뢰성이 떨어진다.
• 본 연구는 보안, 신뢰성, 비용에 최적화된 세 가지 실현 가능한 구성 방식을 규명하였으며, 각각 아키텍처 및 구현 방식에서 상이한 트레이드오프를 수반한다.