[논문 리뷰] The Trailer of Strategic Alliance for Blockchain Governance Game.

Song-Kyoo Kim|arXiv (Cornell University)|2019. 03. 24.

Blockchain Technology Applications and Security참고 문헌 8인용 수 4

한 줄 요약

이 논문은 확률적 게임 이론과 변동 이론을 활용하여 진정한 마이너 간 전략적 동맹을 통합함으로써 네트워크 보안을 향상시키는 하이브리드 블록체인 거버넌스 모델을 제안한다. 최적의 동맹 형성 시기와 규모를 분석적으로 유도함으로써 공격자에 대한 사전 방어가 가능해지며, 안정적인 블록체인 구축 및 초기 코인 오퍼링(ICO)을 위한 의사결정 지원 시스템을 제공한다.

ABSTRACT

This paper deals with design of the alternative secure Blockchain network framework to prevent damages from an attacker. The concept of the strategic alliance of the management is applied on the top of the recent developed stochastic game framework. This new enhanced hybrid theoretical model has been developed based on the combination of the conventional game theory, the fluctuation theory and the Blockchain Governance Game to find best strategies towards preparation for preventing a network malfunction from an attacker by making the strategic alliance with other genuine miners. Analytically tractable results for decision making parameters are fully obtained which enable to predict the moment for operations and deliver the optimal number of the alliance with other nodes to protect the Blockchain network. This research helps for whom considers the initial coin offering or launching new blockchain based services with enhancing the security features by alliance with the trusted miners within the decentralized network.

연구 동기 및 목표

• 블록체인 네트워크의 악성 공격에 대한 취약성을 해결하기 위해 사전 방어 메커니즘을 개발하는 것.
• 마이너 간 전략적 상호작용을 확률적 게임 이론으로 모델링하여 최적의 동맹 형성 시기를 예측하는 것.
• 변동 이론을 블록체인 거버넌스와 통합하여 네트워크 장애에 대한 내성 강화를 도모하는 것.
• 안정적인 블록체인 서비스나 초기 코인 오퍼링을 위한 의사결정 매개변수를 제공하는 것.
• 네트워크 보호를 극대화하기 위해 신뢰할 수 있는 마이너와의 동맹 수와 시기를 최적화하는 것.

제안 방법

• 프레임워크는 전통적 게임 이론과 확률적 게임 이론을 조합하여 마이너 간 전략적 상호작용을 모델링한다.
• 변동 이론은 네트워크 조건과 공격자 행동의 동적 변화를 분석하는 데 적용된다.
• 블록체인 거버넌스 메커니즘과 전략적 동맹 역학을 통합하여 하이브리드 이론 모델을 구축한다.
• 최적의 동맹 규모와 운영 시기와 같은 의사결정 매개변수를 분석적으로 유도한다.
• 모델은 동맹을 시작할 시점을 예측하고, 최대 보호를 위해 포함할 신뢰할 수 있는 노드의 수를 산정한다.
• 네트워크 운영자가 협업을 통해 보안을 강화하고자 할 때 정량적 의사결정 지원이 가능해진다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 어떻게 진정한 마이너 간 전략적 동맹을 모델링하여 블록체인 네트워크 공격에 사전 대비할 수 있는가?
• RQ2 악성 행위자로 인한 네트워크 장애를 방지하기 위해 동맹을 형성할 최적의 시기는 언제인가?
• RQ3 최대 보안 향상을 위해 동맹에 포함시킬 신뢰할 수 있는 마이너의 최적 수는 얼마인가?
• RQ4 변동 이론의 통합이 블록체인 거버넌스 모델의 예측 능력을 어떻게 향상시키는가?
• RQ5 안정적인 신규 블록체인 서비스나 ICO의 출시를 지원하기 위해 도출할 수 있는 의사결정 매개변수는 무엇인가?

주요 결과

• 하이브리드 모델은 최적의 동맹 형성 시기와 규모를 분석적으로 도출할 수 있으며, 실행 가능한 의사결정 매개변수를 제공한다.
• 확률적 게임 이론과 변동 이론의 통합은 공격자 행동과 네트워크 불안정성 예측 능력을 향상시킨다.
• 정확한 시점에 전략적 동맹을 시작함으로써 사전 네트워크 보호를 지원하는 프레임워크이다.
• 신뢰할 수 있는 마이너와의 협업을 통해 블록체인 네트워크의 위험을 최소화하는 정량적 전략을 제공한다.
• 결과는 초기 코인 오퍼링과 신규 블록체인 서비스 출시에 직접 적용 가능하여 보안 수준을 향상시킨다.
• 모델의 분석적 해석 가능성 덕분에 동적 네트워크 환경에서 실시간 의사결정 지원이 가능하다.