[논문 리뷰] A Revisit on Blockchain-based Smart Contract Technology

Fengkie Junis, Faisal Malik Widya Prasetya외 2명|arXiv (Cornell University)|2019. 07. 22.

Blockchain Technology Applications and Security참고 문헌 17인용 수 7

한 줄 요약

이 논문은 기존 플랫폼, 스마트 계약 보안 도전 과제, 스마트 계약 개발을 위한 도구를 분석함으로써 블록체인 기반 스마트 계약 기술을 재검토한다. 보안, 형식적 검증, 플랫폼 간 상호운용성 분야의 연구 격차를 규명하고, 보다 안전하고 확장 가능한 스마트 계약 시스템을 위한 향후 연구를 위한 체계적인 가이드를 제공한다.

ABSTRACT

Blockchain-based smart contract has become a growing field in the blockchain technology. What was once a technology used to solve digital transaction issues turns out to have some wider usage, including smart contract. The development of smart contract can be traced from the numerous platforms facilitating it, however the issue on how well each platform works as oppose to each other has yet been fully explored. The usage of smart contract can be seen from the applications that are built on top of the smart contract platform, such as the tokenization of real world to virtual world assets. However smart contract contains several issues concerning security and codifying which could be solved by various tools that are proposed by existing research. This paper aims to revisit the blockchain-based smart contract technology in order to understand and discuss the research gaps gathered from existing research and to provide guidance for future research.

연구 동기 및 목표

• 블록체인 기반 스마트 계약 플랫폼의 현재 상태와 기능을 분석하기 위해.
• 스마트 계약 보안, 형식적 검증, 배포 분야에서 해결되지 않은 과제를 규명하기 위해.
• 스마트 계약의 신뢰성과 정확성을 향상시키기 위한 기존 도구와 프레임워크를 검토하기 위해.
• 특히 보안과 상호운용성 분야에서 스마트 계약 개발의 연구 격차를 부각하기 위해.
• 안전하고 효율적이며 표준화된 스마트 계약 시스템을 위한 향후 연구의 비전을 제시하기 위해.

제안 방법

• 이더리움 및 허브퍼리지 등 스마트 계약을 지원하는 기존 블록체인 플랫폼에 대한 체계적 리뷰를 수행하기 위해.
• 스마트 계약에서 발생하는 악용으로 이어지는 보안 취약점과 일반적인 프로그래밍 패턴을 분석하기 위해.
• 스마트 계약의 정확성 향상을 위한 기존 형식적 검증 및 정적 분석 도구를 조사하기 위해.
• 스마트 계약 테스트, 감사, 배포를 위한 도구의 성숙도와 보급 수준을 평가하기 위해.
• 실행 모델, 합의 메커니즘, 프로그래밍 언어 지원 등 플랫폼 간 특징을 비교하기 위해.
• 결과를 종합하여 향후 스마트 계약 기술 분야의 연구를 이끌기 위한 체계적인 연구 환경도 제시하기 위해.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 기존 스마트 계약 플랫폼에 존재하는 주요 보안 취약점은 무엇인가요?
• RQ2 현재 사용 중인 형식적 검증 및 정적 분석 도구는 스마트 계약 버그 탐지에 얼마나 효과적인가요?
• RQ3 다양한 블록체인 플랫폼 간 스마트 계약의 이식성과 상호운용성에 있어 주요 제약은 무엇인가요?
• RQ4 성능, 보안, 개발자 지원 측면에서 서로 다른 블록체인 플랫폼는 어떻게 비교될 수 있나요?
• RQ5 스마트 계약 논리의 형식적 명세화 및 검증 분야에서 아직 남아 있는 연구 격차는 무엇인가요?

주요 결과

• 스마트 계약 플랫폼는 보안 모델, 성능, 프로그래밍 언어 지원 측면에서 상당한 차이를 보이며, 이더리움은 가장 널리 보급되어 있지만 알려진 악용에 가장 취약하다.
• 기존의 형식적 검증 도구는 잠재력을 보이고 있지만 복잡성과 개발자들의 익숙하지 않은 점으로 인해 활용도가 낮다.
• 재진입, 정수 오버플로우, 접근 제어 결함과 같은 보안 문제는 알려진 대응 기법이 존재함에도 불구하고 여전히 널리 퍼져 있다.
• 표준화된 개발 및 감사 절차의 부재는 스마트 계약 시스템의 신뢰성과 확장성에 악영향을 미친다.
• 블록체인 간 상호운용성은 여전히 주요 과제이며, 크로스체인 스마트 계약 실행에 대한 지원이 제한되어 있다.
• 보안 중심 설계의 스마트 계약 언어 및 프레임워크에 대한 연구는 등장하고 있지만, 아직 실생산 환경에서는 일반화되지 못했다.