[논문 리뷰] SoK: Blockchain Technology and Its Potential Use Cases

Scott Ruoti, Benjamin Kaiser외 3명|arXiv (Cornell University)|2019. 09. 27.

Blockchain Technology Applications and Security참고 문헌 60인용 수 9

한 줄 요약

이 논문은 산업 문헌을 분석하여 블록체인 기술의 핵심 성질, 역량 및 타당한 활용 사례를 명확히 하고, 과도한 기대와 혼동을 분리하여 분산 시스템에서의 역할을 종합적으로 이해할 수 있는 프레임워크를 수립한다. 특히 공유 거버넌스, 검증 가능한 상태 전이, 내구성 요구 시나리오에서 블록체인의 역할을 분석한다.

ABSTRACT

Bitcoin's success has led to significant interest in its underlying components, particularly Blockchain technology. Over 10 years after Bitcoin's initial release, the community still suffers from a lack of clarity regarding what properties defines Blockchain technology, its relationship to similar technologies, and which of its proposed use-cases are tenable and which are little more than hype. In this paper we answer four common questions regarding Blockchain technology: (1) what exactly is Blockchain technology, (2) what capabilities does it provide, and (3) what are good applications for Blockchain technology, and (4) how does it relate to other approache distributed technologies (e.g., distributed databases). We accomplish this goal by using grounded theory (a structured approach to gathering and analyzing qualitative data) to thoroughly analyze a large corpus of literature on Blockchain technology. This method enables us to answer the above questions while limiting researcher bias, separating thought leadership from peddled hype and identifying open research questions related to Blockchain technology. The audience for this paper is broad as it aims to help researchers in a variety of areas come to a better understanding of Blockchain technology and identify whether it may be of use in their own research.

연구 동기 및 목표

• 연구 및 산업 공동체에서 블록체인 기술의 진정한 본질과 핵심 성질에 대한 널리 퍼진 혼동을 해결하기 위해.
• 실현 가능하고 타당한 블록체인 기술의 활용 사례를 식별하고 평가하여, 신뢰할 수 있는 응용 사례와 추상적인 과도한 홍보를 분리하기 위해.
• 블록체인과 같은 분산 기술(예: 분산 데이터베이스) 간의 관계를 명확히 하여 신뢰 모델과 설계 목표의 차이점을 강조하기 위해.
• 산업 문헌의 실증적 분 析를 바탕으로 블록체인 기술에 대한 공통된 어휘와 개념적 프레임워크를 수립하기 위해.
• 연구자와 실무자가 블록체인이 적합한 도구인지 여부를 판단하고 불필요한 오버헤드를 유발하지 않도록 안내하기 위해.

제안 방법

• 블록체인 기술에 관한 대규모 비학술적 산업 문헌 코퍼스를 체계적으로 분석하기 위해 지상 이론(qualitative research methodology)을 적용하기 위해.
• 학술적 형식화 이전의 실용적 통찰, 활용 사례 평가, 실제 설계 고려사항을 반영하기 위해 산업 자료에 집중하기 위해.
• 반복적인 코드화와 주제 분석을 통해 사전 이론적 편향 없이 문헌에서 반복되는 개념, 역량, 제약 조건을 추출하기 위해.
• 기존 학술 서베이와의 비교를 통해 상호 보완성을 확보하고 중복을 피하며, 종합적인 시스템 수준의 이해에 중점을 두기 위해.
• 기존 활용 사례에 프레임워크를 매핑하고 분산 데이터베이스와 같은 대안 기술과 대조하여 프레임워크의 타당성을 검증하기 위해.
• 특히 형식적 검증, 키 관리, 규제 준수 분야의 주제적 갭을 통해 열린 연구 과제를 식별하기 위해.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 블록체인 기술을 정의짓는 기본 성질은 무엇이며, 다른 분산 시스템과 어떻게 다를까?
• RQ2 블록체인 기술이 제공하는 특정 역량은 무엇이며, 실무에서 이러한 역량이 타당해지는 조건은 무엇일까?
• RQ3 실제 세계에서 진정으로 블록체인에 적합한 응용 사례는 무엇이며, 어떤 사례들은 기술적 필요성보다는 홍보에 의해 추진되고 있을까?
• RQ4 신뢰 모델, 성능, 설계 트레이드오프 측면에서 블록체인 기술은 기존의 분산 데이터베이스와 어떻게 비교될 수 있을까?
• RQ5 보안, 형식적 검증, 규제 일치 분야에서 블록체인 기술의 주요 열린 연구 과제는 무엇일까?

주요 결과

• 블록체인 기술은 만능이 아니며, 공유 거버넌스, 검증 가능한 상태 전이, 데이터 손실에 대한 내구성을 요구하는 시스템에 특화된 도구이다.
• 블록체인의 주요 가치는 탈중앙화 자체가 아니라, 복제된 암호화 보장된 레지스트리 덕분에 감사 가능성과 기원 추적 가능성을 제공하는 데 있다.
• 높은 빈도의 트랜잭션이나 저지연 요구 조건을 갖는 많은 제안된 활용 사례는 성능과 합의 오버헤드로 인해 블록체인에 잘 맞지 않는다.
• 블록체인은 신뢰 모델에서 분산 데이터베이스와 다릅니다: 중앙 집중화된 신뢰를 암호적으로 검증 가능한, 허가 없이도 가능한 합의 메커니즘으로 대체합니다.
• 스마트 계약의 형식적 검증, 보안 키 관리(예: MPC 및 임계값 서명), 금융 및 법적 응용 분야의 규제 준수 분야에서 여전히 중요한 연구 갭이 존재한다.
• 학술 문헌이 일관된 하위시스템(예: 합의 또는 확장성)에 집중하는 데 반해, 산업 문헌은 블록체인의 적용 가능성을 더 종합적이고 실용적으로 이해하고 있다.