[논문 리뷰] COMIT - Cryptographically-secure Off-chain Multi-asset Instant Transaction Network

Julian Hosp, Toby Hoenisch외 1명|arXiv (Cornell University)|2018. 10. 04.

Blockchain Technology Applications and Security참고 문헌 3인용 수 7

한 줄 요약

COMIT은 암호학적으로 안전한 오프체인 다중 자산 거래 네트워크를 제안하며, 크로스체인 라우팅 프로토콜(CRP)을 사용해 다양한 블록체인 간 즉각적인 크로스체인 결제를 가능하게 한다. 이는 지급 채널과 해시 타임락 계약(HTLC)을 활용하여 온체인 정산 없이 이중 지출을 방지하며, 유동성 공급자(Liquidity Providers)가 중추가 되어 체인 간 빠르고 안전하며 원자적인 자산 교환을 가능하게 한다.

ABSTRACT

Since the creation of Bitcoin in 2009 we have seen a great push towards public and private blockchains. In order to avoid fragmentation, a global network connecting all these blockchains is envisioned. Just like the Internet facilitates communication and the transfer of information, we propose a system, similar in size and reach for payments and transactions: A cryptographically-secure off-chain multi-asset instant transaction network (COMIT) can connect and exchange any asset on any blockchain to any other blockchain using a cross-chain routing protocol (CRP). COMIT is a super blockchain network that allows for instant transactions which are enforced using off-chain smart contracts. It leverages Payment Channels and Hashed Timelock Contracts (HTLC) across chains to solve the problem of double spending attacks without requiring a settlement onto the underlying blockchains. COMIT's connectivity is provided by Liquidity Providers (LP), who operate on one or more blockchains, acting as payment hubs and nodes on a single chain and market makers in a decentralized network for cross-chain asset conversions. This paper lays out how COMIT works, the benefits for Users, Liquidity Providers and Businesses; and how this does not only accelerate the adoption of blockchain technology, but furthermore allows for an integration with the traditional banking system.

연구 동기 및 목표

• 다양한 블록체인 간 상호 운용성을 제공하여 블록체인 분열 문제를 해결하기 위해.
• 온체인 정산에 의존하지 않고 크로스체인 거래에서의 이중 지출 문제를 해결하기 위해.
• 다양한 자산과 블록체인 간 즉각적이고 원자적이며 암호학적으로 안전한 거래를 가능하게 하기 위해.
• 확장 가능한 오프체인 정산 레이어를 제공하여 기존 금융 시스템과의 통합을 촉진하기 위해.
• 크로스체인 자산 변환을 위한 마켓 메이커로 기능하는 탈중앙화된 유동성 공급자 네트워크를 구축하기 위해.

제안 방법

• 다양한 블록체인 간 원자적인 크로스체인 거래를 탐색하고 실행하기 위해 크로스체인 라우팅 프로토콜(CRP)을 활용한다.
• 체인 간 해시 타임락 계약(HTLC)을 적용하여 오프체인 거래에서 원자성과 이중 지출 방지를 보장한다.
• 온체인 확인이 필요 없이 거래 유효성과 정산을 강제하기 위해 오프체인 스마트 계약을 구현한다.
• 여러 블록체인에서 운영되는 유동성 공급자(Liquidity Providers, LPs)가 중개자이자 네트워크의 노드로 기능하여 라우팅과 마켓 메이킹을 가능하게 한다.
• 참가자 간 빠르고 저비용의 거래를 가능하게 하기 위해 지급 채널을 활용하여 블록체인 확인 시간 의존도를 낮춘다.
• LP들이 유동성을 유지하고 거래 성공률을 보장하도록 인cent라이즈하는 탈중앙화된 네트워크 아키텍처를 설계한다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 참여하는 모든 블록체인에서 온체인 정산 없이 크로스체인 거래를 원자적이고 안전하게 수행할 수 있는 방법은 무엇인가?
• RQ2 이질적인 블록체인 간 즉각적인 다중 자산 이전을 가능하게 하기 위해 필요한 아키텍처적 및 암호학적 원리(primitives)는 무엇인가?
• RQ3 탈중앙화된 유동성 공급자 네트워크가 체인 간 충분한 유동성과 거래 처리 능력을 확보할 수 있는 방법은 무엇인가?
• RQ4 오프체인 크로스체인 거래에서 이중 지출을 방지하고 최종성을 보장하기 위한 메커니즘은 무엇인가?
• RQ5 COMIT은 기존 금융 인fra구조, 특히 전통적인 은행 시스템과 어떻게 통합될 수 있는가?

주요 결과

• COMIT은 온체인 정산이 필요 없이 오프체인 HTLC와 지급 채널을 활용해 즉각적이고 암호학적으로 안전한 크로스체인 거래를 가능하게 한다.
• HTLC를 통해 체인 간 원자적 실행을 강제함으로써, 블록체인 간 신뢰가 없더라도 이중 지출 공격을 방지할 수 있다.
• 유동성 공급자(Liquidity Providers)는 탈중앙화된 마켓 메이커로 기능하여 네트워크 내 어떤 블록체인에서든 어떤 자산의 라우팅과 변환을 가능하게 한다.
• 아키텍처는 다중 자산 거래를 지원하며, 네이티브 상호 운용성 없이도 이질적인 블록체인 간 확장 가능하도록 설계되어 있다.
• COMIT은 빠르고 안전하며 원자적인 크로스체인 결제를 가능하게 하여 블록체인 기술과 전통 금융의 통합을 위한 기반을 마련한다.
• HTLC에서 사용하는 시간 잠금 및 해시 기반의 약속 덕분에 네트워크 지연과 부분 장애에 대해 강건하다.