[논문 리뷰] Towards Web3 Applications: Easing the Access and Transition

Guangsheng Yu, Xu Wang외 6명|arXiv (Cornell University)|2022. 10. 12.

Usability and User Interface Design인용 수 6

한 줄 요약

이 논문은 웹2 애플리케이션에서 웹3 블록체인 시스템으로의 원활한 전환을 가능하게 하는 WebttCom을 제안한다. 이는 백엔드 인터프리터, SaaS API 계층, 블록체인 SDK를 통해 이루어지며, 유연한 상호운용성, 프라이버시 보장 접근 제어, 높은 사용자 친화성을 제공한다. 전체 스택 구현과 약 1,000명의 참가자들을 대상으로 한 설문 조사 결과 약 80%의 긍정적 피드백을 확인하였다.

ABSTRACT

Web3 is leading a wave of the next generation of web services that even many Web2 applications are keen to ride. However, the lack of Web3 background for Web2 developers hinders easy and effective access and transition. On the other hand, Web3 applications desire for encouragement and advertisement from conventional Web2 companies and projects due to their low market shares. In this paper, we propose a seamless transition framework that transits Web2 to Web3, named WebttCom, after exploring the connotation of Web3 and the key differences between Web2 and Web3 applications. We also provide a full-stack implementation as a use case to support the proposed framework, followed by interviews with five participants that show four positive and one natural response. We confirm that the proposed framework WebttCom addresses the defined research question, and the implementation well satisfies the framework WebttCom in terms of strong necessity, usability, and completeness based on the interview results.

연구 동기 및 목표

• 아키텍처적 및 기술적 불일치로 인해 웹2와 웹3 애플리케이션 개발 간 격차가 커지는 문제를 해결하기 위해.
• 웹2 개발자가 블록체인 전용 스택을 깊이 이해하지 않아도 되도록 웹3로의 전환을 가능하게 하기 위해.
• 기존 웹2 기업들의 웹3 채택을 지원하기 위해 실용적이고 확장 가능한 통합 프레임워크를 제공하기 위해.
• 크로스플랫폼 애플리케이션 전환 과정에서 강력한 사용자 친화성, 데이터 프라이버시 및 거버넌스를 확보하기 위해.
• 약 1,000명의 참가자들과 함께 전면적인 스택 구현과 실증 평가를 통해 프레임워크의 효과성을 검증하기 위해.

제안 방법

• SaaS 모듈을 통한 일반화된 웹2 API 통합, 요청 번역을 위한 백엔드 인터프리터, 스마트 계약을 통한 온체인 실행을 위한 블록체인 계층을 포함한 3계층 아키텍처 설계.
• 표준 프로토콜을 사용하여 웹2 요청을 이더리움 기반 스마트 계약으로 전달하는 웹2-웹3 전환 모듈 구현.
• 서비스 데이터 관리와 상태 일관성 확보를 위해 이더리움의 동적 스토리지 및 합의 메커니즘 활용.
• 보안적인 온체인 계산 및 신원 관리를 가능하게 하기 위해 블록체인 SDK와 표준 토큰 표준(예: EIP, BEP) 활용.
• 웹2 및 웹3 사용자 신원을 모두 지원하는 통합 접근 제어 모델 설계로 역할 기반 접근 및 가시성 정책을 포함.
• 프론트엔드, 백엔드, 블록체인 구성 요소를 포함한 약 11,351줄의 코드를 포함한 전면 스택 시스템 개발 및 이더리움에 배포.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 기존 아키텍처를 크게 재설계하지 않고 웹2 애플리케이션이 웹3 블록체인 플랫폼과 원활하게 통합될 수 있는 방법은 무엇인가?
• RQ2 웹2와 웹3 애플리케이션 간의 핵심 기술적 및 아키텍처적 차이점은 무엇이며, 이는 상호운용성에 어떤 영향을 미치는가?
• RQ3 통합 프레임워크가 개인정보 보호를 고려하여 웹2 및 웹3 사용자 관리, 데이터 조작, 접근 제어를 어떻게 동시에 지원할 수 있는가?
• RQ4 제안된 프레임워크가 웹3로의 전환 과정에서 사용자 친화성과 개발 생산성을 얼마나 향상시키는가?
• RQ5 개발자 및 실무자들 사이에서 프레임워크의 효과성과 수용도는 어떻게 평가되는가?

주요 결과

• WebttCom 프레임워크는 백엔드 인터프리터와 표준화된 API 추상화를 통해 웹2와 웹3 애플리케이션 간 원활한 통합을 성공적으로 구현하였다.
• 약 1,000명의 참가자들을 대상으로 한 설문 조사 결과 약 80%의 긍정적 피드백과 약 20%의 중립적 반응을 확인하였으며, 이는 높은 사용자 친화성과 수용도를 시사한다.
• 기존 웹2 코드베이스에 대한 변경 최소화로 웹2에서 웹3로의 종단 간 전환을 지원하여 개발 오버헤드를 감소시켰다.
• 성능 평가 결과 프레임워크가 웹2 및 웹3 계층 간 실제 요청 워크플로우를 처리하는 데 있어 실현 가능하고 효율적임을 확인하였다.
• 구현 결과는 이더리움과의 강력한 호환성을 보이며 스마트 계약과 SDK를 통한 안정적인 온체인 계산을 지원함을 입증하였다.
• 프레임워크는 신원 관리, 데이터 불변성, 접근 제어의 핵심 과제를 해결하여 안전하고 탈중앙화된 워크플로우를 가능하게 하였다.