[논문 리뷰] Towards Global Asset Management in Blockchain Systems

Victor Zakhary, Mohammad Javad Amiri외 3명|arXiv (Cornell University)|2019. 05. 22.

Blockchain Technology Applications and Security참고 문헌 25인용 수 10

한 줄 요약

이 논문은 자동차 및 부동산과 같은 실물 자산의 안전하고 법적 규제를 준수하는 거래를 가능하게 하기 위해 허가 없는 블록체인과 허가된 블록체인을 통합하는 글로벌 자산 관리 시스템을 제안한다. 허가된 블록체인을 통해 정부에서 자산을 신원 확인하고 등록함으로써, 허가 없는 블록체인의 스마트 컨tracts를 통해 자산을 관리함으로써 이중 지출을 방지하고 법적 준수를 보장하며, 자산과 암호자산 간 원자적 크로스체인 거래를 가능하게 한다.

ABSTRACT

Permissionless blockchains (e.g., Bitcoin, Ethereum, etc) have shown a wide success in implementing global scale peer-to-peer cryptocurrency systems. In such blockchains, new currency units are generated through the mining process and are used in addition to transaction fees to incentivize miners to maintain the blockchain. Although it is clear how currency units are generated and transacted on, it is unclear how to use the infrastructure of permissionless blockchains to manage other assets than the blockchain's currency units (e.g., cars, houses, etc). In this paper, we propose a global asset management system by unifying permissioned and permissionless blockchains. A governmental permissioned blockchain authenticates the registration of end-user assets through smart contract deployments on a permissionless blockchain. Afterwards, end-users can transact on their assets through smart contract function calls (e.g., sell a car, rent a room in a house, etc). In return, end-users get paid in currency units of the same blockchain or other blockchains through atomic cross-chain transactions and governmental offices receive taxes on these transactions in cryptocurrency units.

연구 동기 및 목표

• 허가되지 않은 블록체인에서 실물 자산(예: 자동차, 부동산)의 신원 확인 및 관리에 대한 메커니즘이 부족한 문제를 해결하기 위해.
• 정부가 운영하는 허가된 블록체인을 통해 중심화된 신뢰 기반 인증 레이어를 도입함으로써, 여러 블록체인 간 자산의 이중 지출을 방지하기 위해.
• 세금 및 규제법을 스마트 컨트랙트에 직접 통합하여 자산 거래의 법적 준수를 보장하기 위해.
• 허가되지 않은 블록체인의 거래 모델을 암호자산을 넘어서 복잡한 자산과 토큰 기반 법정 통화 자산의 크로스체인 거래로 확장하기 위해.
• 중앙집중화된 토크나이제이션 모델을 정부가 검증한 탈중앙화된 신원 확인 시스템으로 대체하여 자산의 합법성에 대한 위험을 줄이기 위해.

제안 방법

• 정부가 운영하는 허가된 블록체인은 허가되지 않은 블록체인에 배포되기 전 자산 소유권을 검증하고 등록하는 신뢰할 수 있는 기관으로 기능한다.
• 자산 등록은 허가되지 않은 블록체인에 배포된 스마트 컨트랙트를 통해 강제로 이행되며, 정부의 허가된 레지스터와 암호학적으로 연결된다.
• 모든 허가되지 않은 블록체인에서 자산이 오직 하나의 검증된 스마트 컨트랙트에만 등록되도록 보장함으로써 이중 지출을 방지한다.
• 세금 규칙 및 규제 제약 조건과 같은 법적 준수 조건은 스마트 컨트랙트에 통합되어 모든 거래 시에 강제로 적용된다.
• 원자적 크로스체인 거래는 기존의 원자 스왑 및 인터레저 프로토콜을 활용하여, 서로 다른 블록체인 간 자산과 암호자산의 안전한 교환을 가능하게 한다.
• 시스템은 네 가지 거래 유형을 지원한다: 체인 내 자산-암호자산 거래, 크로스체인 자산-암호자산 거래, 체인 내 자산-자산 거래, 크로스체인 자산-자산 거래.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 중앙 기관에 의존하지 않고도 허가되지 않은 블록체인에 실물 자산을 안전하고 신원 확인 가능한 방식으로 등록할 수 있는 방법은 무엇인가?
• RQ2 동일한 자산이 여러 블록체인 또는 스마트 컨트랙트 간에 이중 지출되는 것을 방지할 수 있는 메커니즘은 무엇인가?
• RQ3 세금과 같은 법적 및 규제 요구사항을 블록체인 기반 자산 거래에 공식적으로 통합하고 강제로 이행할 수 있는 방법은 무엇인가?
• RQ4 비암호자산에 대해 안전하고 원자적인 크로스체인 거래를 가능하게 하는 아키텍처 설계는 무엇인가?
• RQ5 허가된 블록체인과 허가되지 않은 블록체인의 하이브리드 모델이 글로벌 자산 관리에서 탈중앙화와 규제 준수를 동시에 확보할 수 있는 방법은 무엇인가?

주요 결과

• 제안된 시스템은 정부가 검증한 허가된 블록체인 레이어를 통해 실물 자산을 허가되지 않은 블록체인에 성공적으로 등록함으로써 진위 확인과 유일성을 보장한다.
• 정부의 허가된 레지스터가 관리하는 단일하고 암호학적으로 검증 가능한 등록을 통해 모든 블록체인에서 자산이 오직 한 번만 등록되도록 보장함으로써 이중 지출을 방지한다.
• 세금과 같은 법적 제약 조건이 스마트 컨트랙트에 직접 통합되어 모든 거래 시 자동으로 준수 조건이 적용된다.
• 시스템은 자산과 암호자산 모두에 대해 원자적 크로스체인 거래를 지원하여 이질적인 블록체인 네트워크 간에 안전하고 신뢰할 수 없는 교환을 가능하게 한다.
• 중앙집중화된 토크나이제이션 모델을 정부가 뒷받침하는 탈중앙화된 신원 확인 모델로 대체함으로써 자산 소유권 검증에 대한 위험을 줄이고 신뢰를 높였다.
• 아키텍처는 허가되지 않은 블록체인의 거래 모델을 단순한 암호자산 이체를 넘어서 복잡한 법적 준수 자산 거래로 확장함으로써, 기존의 한계를 초월한다.