[논문 리뷰] XBlock-EOS: Extracting and Exploring Blockchain Data From EOSIO

Weilin Zheng, Zibin Zheng외 3명|arXiv (Cornell University)|2020. 03. 26.

Blockchain Technology Applications and Security참고 문헌 53인용 수 9

한 줄 요약

이 논문은 EOSIO 블록체인에서 실시간으로 수집, 처리 및 배포하는 데 전용인 XBlock-EOS라는 종합적인 프레임워크를 소개한다. 블록, 거래, 액션, 계약, 토큰, 계정, 자원 관리 등 7개의 잘 정리된 공개 데이터셋을 제공하여 대규모 블록체인 분석을 가능하게 하며, EOSIO에서의 보안, 성능 및 애플리케이션 개발 분야의 다양한 연구를 지원한다.

ABSTRACT

Blockchain-based cryptocurrencies and applications have flourished in blockchain research community. Massive data generated from diverse blockchain systems bring not only huge business values but also technological challenges in data analytics of heterogeneous blockchain data. Different from Bitcoin and Ethereum, EOSIO has richer diversity and a higher volume of blockchain data due to its unique architectural design in resource management, consensus scheme and high throughput. Despite its popularity (e.g., 89,800,000 blocks generated till November 14, 2019 since its launch on June 8, 2018), few studies have been made on data analysis of EOSIO. To fill this gap, we collect and process the up-to-date on-chain data from EOSIO. We name these well-processed EOSIO datasets as XBlock-EOS, which consists of 7 well-processed datasets: 1) Block, Transaction and Action, 2) Internal and External EOS Transfer Action, 3) Contract Information, 4) Contract Invocation, 5) Token Action, 6) Account Creation, 7) Resource Management. It is challenging to process and analyze a high volume of raw EOSIO data and establish the mapping from original raw data to the well-grained datasets since it requires substantial efforts in extracting various types of data as well as sophisticated knowledge on software engineering and data analytics. Meanwhile, we present statistics and exploration on these datasets. Moreover, we also outline the possible research opportunities based on XBlock-EOS.

연구 동기 및 목표

• 네트워크의 높은 처리량과 증가하는 데이터 볼륨에도 불구하고 종합적이고 잘 처리된 EOSIO 블록체인 데이터셋의 부족을 해결하기 위해.
• 복잡한 아키텍처와 높은 거래 빈도로 인해 이질적인 EOSIO 데이터를 동기화하고 추출하는 데 도전하는 문제를 극복하기 위해.
• 공개 접근이 가능하고 정기적으로 업데이트되는 데이터셋을 제공함으로써 EOSIO에서의 대규모 데이터 분석을 가능하게 하기 위해.
• 표준화된 데이터 접근을 통해 보안 분야, 스마트 계약 분석, 탈중앙화 애플리케이션(DApp) 개발 분야의 다양한 연구를 지원하기 위해.
• 미래 연구의 기반을 마련하기 위해 EOSIO 데이터 분석 분야에서 나타나는 새로운 기회를 제시하기 위해.

제안 방법

• 메인넷에서 피어 투 피어 동기화를 통해 원시 EOSIO 블록체인 데이터를 추출하는 데이터 수집 프레임워크 설계.
• 저수준의 원시 데이터를 의미적 일관성을 유지한 채로 일곱 개의 잘 정리된 데이터셋으로 파싱하고 변환하는 파이프라인 구현.
• 소프트웨어 공학 및 데이터 분석 기법을 적용하여 복잡한 EOSIO 데이터 구조(예: 액션, 거래, 계약)를 세밀하고 질의 준비가 된 형식으로 매핑.
• 지속적인 메인넷 동기화와 정기적인 데이터셋 업데이트를 통해 데이터의 최신성 확보.
• 모든 데이터셋을 XBLOCK.PRO 웹사이트에 게시하여 공개 접근을 가능하게 하며, 사용성 향상을 위한 문서화와 메타데이터 제공.
• 기존 블록체인 탐색기 도구 및 API(예: EOSPark, eosq)를 입력 소스로 활용하면서도, 데이터 범위 및 사용자 접근성의 한계를 극복함.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 고처리량과 고유한 합의 및 자원 모델을 가진 EOSIO 블록체인 데이터의 핵심 구조적 및 행동적 특성은 무엇인가?
• RQ2 거대하고 이질적인 EOSIO 데이터를 체계적으로 추출하고, 처리하며, 재사용 가능한 데이터셋으로 정리하는 방법은 무엇인가?
• RQ3 보안 분석, 스마트 계약 감사, DApp 개발을 지원하는 데 가장 유용한 EOSIO 데이터 특성과 패턴은 무엇인가?
• RQ4 EOSIO의 데이터 분포 및 거래량은 비트코인과 이더리움과 비교해 어떻게 다른가? 이는 데이터 분석에 어떤 영향을 미치는가?
• RQ5 종합적이고 최신화된 공개 가능한 EOSIO 데이터셋을 확보함으로써 어떤 미래 연구 기회가 도출되는가?

주요 결과

• XBlock-EOS는 블록, 거래, 액션, 계약, 토큰, 계정 생성, 자원 관리 등 EOSIO의 일곱 가지 주요 요소를 포함하는 잘 정리된 공개 데이터셋을 제공한다.
• 2019년 11월 14일 기준으로 8,980만 개 이상의 블록과 28억 건 이상의 거래를 성공적으로 처리하여 고성능 블록체인 데이터 처리의 확장성을 입증했다.
• 데이터셋 수집 과정에서 동기화 과제를 극복하였으며, 전체 블록체인 데이터 동기화에 1개월 이상 소요되는 등 효율적인 데이터 파이프라인의 필요성을 확인했다.
• XBlock-EOS는 최초로 종합적이고 공개 가능하며 정기적으로 업데이트되는 EOSIO 데이터셋 컬렉션으로, 블록체인 연구 분야의 핵심 격차를 메웠다.
• 이 데이터셋들은 사기 탐지, 스마트 계약 취약성 분석, 토큰 행동 추적 등 고급 분석 영역을 가능하게 한다.
• 저자들은 향후 방향으로 오프체인 데이터 통합 및 크로스 블록체인 분석을 제안하여 연구 잠재력을 더욱 향상시키고자 한다.