[논문 리뷰] The Benefits of Deploying Smart Contracts on Trusted Third Parties

Carlos Molina-Jiménez, Ioannis Sfyrakis외 3명|arXiv (Cornell University)|2019. 01. 01.

Blockchain Technology Applications and Security참고 문헌 34인용 수 5

한 줄 요약

이 논문은 신뢰할 수 있는 제3자(On-TTP)에 배포된 스마트 계약이 탈중앙화가 필수적이지 않은 많은 실생활 응용 분야에서 체인 내 스마트 계약보다 실용적인 이점을 제공한다고 주장한다. 자동차 보험 응용 사례를 통해 저자들은 On-TTP 스마트 계약이 체인 내 대안보다 준수, 비용 절감, GDPR 준수 개선 측면에서 단순화된다는 점을 입증하며, 적절한 경우 하이브리드 아키텍처를 권장한다.

ABSTRACT

The hype about Bitcoin has overrated the potential of smart contracts deployed on-blockchains (on-chains) and underrated the potential of smart contracts deployed on-Trusted Third Parties (on-TTPs). As a result, current research and development in this field is focused mainly on smart contract applications that use on-chain smart contracts. We argue that there is a large class of smart contract applications where on-TTP smart contracts are a better alternative. The problem with on-chain smart contracts is that the fully decentralised model and indelible append-only data model followed by blockchains introduces several engineering problems that are hard to solve. In these situations, the inclusion of a TTP (assuming that the application can tolerate its inconveniences) instead of a blockchain to host the smart contract simplifies the problems and offers pragmatic solutions. The intention and contribution of this paper is to shed some light on this issue. We use a hypothetical use case of a car insurance application to illustrate technical problems that are easier to solve with on-TTP smart contracts than with on-chain smart contracts.

연구 동기 및 목표

• 현재 연구 및 개발에서 체인 내 스마트 계약에 대한 과도한 강조를 도전한다.
• 특히 복잡한 실생활 응용 분야에서 체인 내 스마트 계약의 기술적 및 실용적 결함을 규명한다.
• 많은 스마트 계약 응용 분야에서 On-TTP 스마트 계약이 더 단순하고 효율적이며 준수에 유리한 솔루션을 제공할 수 있음을 입증한다.
• 두 모델의 강점을 살린 하이브리드 아키텍처를 권장한다.
• 신뢰할 수 있는 제3자(TTP)는 본질적으로 劣화되지 않으며, 성능, 관리 용이성, 규제 준수 측면에서 유의미한 트레이드오프를 제공한다는 점을 강조한다.

제안 방법

• 저자들은 체인 내 및 On-TTP 스마트 계약 구현 방식을 비교하기 위해 가상의 자동차 보험 응용 프로그램을 사례 연구로 사용한다.
• 가스 비용, 데이터 일관성, GDPR 준수, API 통합과 같은 핵심 기술적 과제를 분석한다.
• 기본적인 ECA(이벤트-조건-행동) 규칙을 통해 계약 의무를 이행할 수 있는 능력을 평가하여 On-TTP 스마트 계약의 실현 가능성을 평가한다.
• 암호화 관리, 블록 크기 제한, 직접 API 액세스 등의 차원에서 체인 내 및 On-TTP 접근 방식을 비교한다.
• 핵심 조항은 체인 내에서 이행하고, 덜 민감하거나 성능에 민감한 논리는 TTP에서 실행하는 하이브리드 모델을 제안한다.
• 비교 표(Table I)를 통해 두 배포 모델의 장단점을 요약함으로써 분석을 뒷받침한다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 이론적 이점이 있음에도 불구하고, 왜 많은 실생활 응용 분야에서 체인 내 스마트 계약이 과대평가되고 있는가?
• RQ2 실제로 블록체인에 스마트 계약을 배포할 때 발생하는 구체적인 기술적 및 운영 과제는 무엇인가?
• RQ3 어떤 응용 시나리오에서 On-TTP 스마트 계약이 체인 내 스마트 계약보다 더 실용적이고 효과적인 솔루션을 제공하는가?
• RQ4 체인 내 및 On-TTP 스마트 계약을 조합한 하이브리드 아키텍처는 시스템 성능과 준수를 어떻게 향상시킬 수 있는가?
• RQ5 TTP 기반 배포 방식은 데이터 프라이버시, 규제 준수(GDPR 등), 분쟁 해결에 어떤 영향을 미치는가?

주요 결과

• On-TTP 스마트 계약은 자동차 보험과 같은 복잡한 실생활 응용 분야의 구현을 크게 단순화하여 체인 내 대안 대비 엔지니어링 복잡도를 감소시킨다.
• On-TTP 배포 방식은 데이터를 필요에 따라 삭제하거나 수정할 수 있어 GDPR 준수를 더 수월하게 만든다. 반면 체인 내 데이터는 불변성 덕분에 이를 어렵게 한다.
• 블록체인 상의 가스 비용은 빈번하거나 복잡한 운영에 비용이 지나치게 증가할 수 있으나, TTP 기반 시스템은 예측 가능하고 관리 가능한 수수료를 제공한다.
• On-TTP 시스템은 직접 API 호출을 지원하여 오라클이 필요 없고, 지연 시간과 공격 표면을 줄인다.
• 체인 내 시스템은 확장성과 데이터 일관성 문제를 겪는 반면, On-TTP 시스템은 중앙집중식 고성능 인프라 덕분에 이를 피한다.
• 체인 내 및 On-TTP 구성 요소를 조합한 하이브리드 아키텍처는 균형 잡힌 솔루션을 제공하며, 핵심 운영에는 블록체인 보안을, 나머지 운영에는 성능과 준수를 유지한다.