[논문 리뷰] The Design Principle of Blockchain: An Initiative for the SoK of SoKs

Luyao Zhang|arXiv (Cornell University)|2023. 01. 01.

Blockchain Technology Applications and Security인용 수 11

한 줄 요약

논문은 CPSS를 위한 신뢰 엔진으로서의 블록체인 설계 원칙을 조사하고, 과거의 약속, 현재의 분류 체계, 그리고 교차학문적 해결책이 필요한 미래의 격차를 분석하는 SoK의 SoK를 제시한다.

ABSTRACT

Blockchain, also coined as decentralized AI, has the potential to empower AI to be more trustworthy by creating a decentralized trust of privacy, security, and audibility. However, systematic studies on the design principle of blockchain as a trust engine for an integrated society of cyber-physical-social-system (CPSS) are still absent. In this article, we provide an initiative for seeking the design principle of blockchain for a better digital world. Using a hybrid method of qualitative and quantitative studies, we examine the past origin, the current development, and the future directions of blockchain design principles. We have three findings. First, the answer to whether blockchain lives up to its original design principle as a distributed database is controversial. Second, the current development of the blockchain community reveals a taxonomy of 7 categories, namely, privacy and security, scalability, decentralization, applicability, governance and regulation, system design, and cross-chain interoperability. Both research and practice are more centered around the first category of privacy and security and the fourth category of applicability. Future scholars, practitioners, and policy-makers have vast opportunities in other, much less exploited facets and the synthesis at the interface of multiple aspects. Finally, in counter-examples, we conclude that a synthetic solution that crosses discipline boundaries is necessary to close the gaps between the current design of blockchain and the design principle of a trust engine for a truly intelligent world.

연구 동기 및 목표

• 블록체인이 원래의 분산 데이터베이스 설계 원칙을 충족하는지 평가한다.
• 현재 문헌, 산업 관행, 표준을 블록체인 설계 원칙의 일곱 가지 범주 분류로 매핑한다.
• 현재 블록체인 설계와 지능형 세계를 위한 진정한 신뢰 엔진 간의 격차를 식별한다.
• 확인된 격차를 해소하기 위한 교차학문적이고 합성적인 해법을 제안한다.

제안 방법

• 블록체인 기원, 개발 및 미래 방향에 대한 혼합 정성-정량 분석.
• 일곱 가지 범주에 걸친 SoK 및 백서를 검토하여 분류 체계 구축.
• SoK 및 백서의 제목/초록에 대한 NLP 보조 텍스트 분석(워드클라우드 및 바이그램).
• 설계 원칙 격차 및 단일 학문 해법에 대한 반례를 사례 기반으로 논의.
• 복제를 위한 공개 데이터 및 코드가 GitHub에 제공된다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 블록체인이 원래의 분산 데이터베이스 설계 원칙을 충족했는가?
• RQ2 현대의 블록체인 문헌, 산업 관행 및 글로벌 표준은 블록체인 설계 원칙을 어떻게 다루고 개발하고 있는가?
• RQ3 현재 블록체인 설계와 진정으로 지능적인 세계를 위한 신뢰 엔진 설계 원칙 사이에는 어떤 격차가 있는가?

주요 결과

• 블록체인이 분산 데이터베이스 원칙을 충족하는지에 대한 답은 논쟁적이다.
• 일곱 가지 범주 분류 체계가 도출된다: privacy and security, scalability, decentralization, applicability, governance and regulation, system design, and cross-chain interoperability.
• 현 시점의 연구와 실무는 프라이버시/보안 및 적용성에 무게가 실려 있으며, 다른 범주에서의 기회는 충분히 탐구되지 않았다.
• 블록체인 설계를 더 넓은 신뢰 엔진 비전과 일치시키기 위한 합성적이고 교차학문적 해법이 필요하다.
• 본 논문은 실제로 지능적이고 거버넌스가 가능한 블록체인 미래를 실현하기 위해 학문 간 협력을 촉구한다.