가십

가십(gossip) 프로토콜은 클러스터에 있는 노드 간에 정보를 공유하는 프로토콜이다. 마치 바이러스가 퍼지는 방식과 유사하게 동작하기 때문에 '전염병 프로토콜'(epidemic protocol)이라고도 불린다.

개요

가십 프로토콜은 소문이 빠르게 퍼져나가는 모습과 유사한 형태를 가지고 있다. 가십은 하나의 합의를 보는 게 아니라 정보들을 다수의 노드로부터 인증 받아 하나의 합의를 이끌어 내는 것이다. 마스터가 없는 대신 각 노드가 주기적으로 UDT/TCP로 서로 메타 정보를 주고 받는다. 가십 프로토콜의 피어들은 원장과 채널 데이터를 확장 가능한 방식으로 브로드캐스팅한다. 가십 프로토콜은 블록체인 네트워크 성능, 보안 및 확장성을 최적화하는 프로토콜이다.

특징

가십 프로토콜은 분산된 노드 네트워크에서 작동하며 정보 교환에 대한 분산적 접근이다. 가십 프로토콜은 노드에 정보의 진실 여부를 판단할 수 있는 룰을 설계할 수 있다. 이 프로세스에서 모든 노드는 동일하게 처리되지만 네트워크 대역폭에 의한 차이가 발생할 수 있다. 가십 프로토콜은 블록체인에서 중요한 역할을 하며, 실질적으로 비트코인이나 하이퍼레저와 같은 주요 블록체인 네트워크에서 사용되고 있다. 블록체인보다 더 발전된 기술이라고 이야기하는 해시그래프(hashgraph) 역시 정보를 전송하기 위해 가십 프로토콜을 사용한다. 가십 프로토콜에서는 노드들이 주변에 연결되어 있는 노드들을 랜덤하게 선별하여서 자기가 알고 있는 정보들을 모두 전달해준다. 이때 중요한 것은, 기존의 다른 합의 알고리즘들에서와 다르게, 전달되는 정보들이 더 구체적이다. 비트코인에서의 처리방식과 다른점이 있다면, 비트코인 네트워크에서는 거래들을 블록들로 모아서 블록들마다 한꺼번에 동시에 처리하고 또 새로운 블록에 거래들을 모아서 또 한꺼번에 동시에 처리하지만, 해시그래프 알고리즘에서는 처리되는 순서들까지 하나의 정보로 인식하고 각각의 정보들에 순서의 특징을 부여하기 때문에 비동시적 처리를 하게된다. 이론상 보안성도 더 뛰어나게 되고 더 구체적인 처리를 가능하게 된다.

기능

1. 사용 가능한 구성원 피어를 계속 식별하고 결국 오프라인이 된 피어를 감지하여 피어 검색 및 채널 구성원을 관리한다.
2. 채널의 모든 피어에 대해 원장 데이터를 보급한다. 나머지 채널과 동기화되지 않은 데이터가 있는 피어는 누락된 블록을 식별하고 올바른 데이터를 복사하여 동기화한다.
3. 원장 데이터의 피어-투-피어(P2P) 상태 전송 업데이트를 허용하여 새로 연결된 피어를 최대 속도로 가져온다.

활용

해시그래프

해시그래프(hashgraph)란 기존 블록체인의 한계를 극복하고자 연결 리스트 방식이 아니라, 하나의 노드가 다른 불특정 노드에게 가십(gossip)을 전달하는 방식으로 작동하는 알고리즘이다. 기존 블록체인의 장점인 위변조 방지 기능과 탈중앙 의사결정구조를 유지하면서도, 1초에 수십만 건 이상의 빠른 속도로 트랜잭션을 처리할 수 있다. 가십 프로토콜의 의미 자체는 소문을 퍼뜨리며 합의를 생성하는 것을 말한다. 가십 프로토콜 상에서 각각의 노드들은 주변에 연결되어 있는 노드를 무작위로 선별하여 자기가 알고 있는 모든 정보를 전달한다. 비트코인 네트워크는 모든 거래 블록을 모아 한번에 동시 처리하는 동기식 처리인 반면, 해시그래프의 경우 비동기식 이기 때문에 더욱 빠르고 효율적으로 거래를 처리할 수 있다.

헤데라 해시그래프

커뮤니티안에서 노드들은 가십(Gossip) 프로토콜을 이용하여 서로간에 신속하고 효율성 있게 데이터 교환을 진행하며 더 나벌 가십 어바우트 가십 프로토콜 (the novel “gossip about gossip” protocol)에 따라 자동적으로 해시그래프 데이터 구조를 생성한다. 이 해시그래프 데이터 구조에는 암호화 보안방식이 적용되어 있고 컴뮤니티 안의 거래역사를 가지고 있다. 노드들은 이를 입력 값으로 다른 노드들과 동등한 가상투표 합의 알고리즘을 실행한다. 컴뮤니티는 인터넷상에서 다른 통신거래가 없이 순서와 타임스탬프(time stamp)의 합의를 이룬다. 개개의 이벤트는 이벤트구축자가 디지털방식으로 서명을 한다.

예시

1. A,B,C....Z라는 사람들이 모여 A가 어떤 내용을 B에게 이야기 한다.이때, 말한시간과 A가 B에게 무슨 내용을 말했는지 모두 기록한다.
2. B도 C에게 전달할 내용을 전달하고 모두 기록한다.그리고 모든 정보가 모두에게 빠르게 퍼진다.
3. 많은 내용이 전달 되더라도 A가 B에게 언제 어떤내용을 말하였는지, B는 C에게 무엇을 말하였는지 모두 기록되어 있고, 모두가 아는 사실이 된다.
4. 그러면서 랜덤으로 한가지 소문에 대해서 맞는정보인지 틀린정보인지 확인을 하게된다.
5. 이미 모두가 다 알고 있는 사실이다 보니 여러 절차를 생략하고 빠르고 쉽게 합의에 도달할 수 있다.

참고자료

• 몽키몽키, 〈도커에서 가십 프로토콜(gossip protocol) 동작 요약〉, 《네이버 블로그》, 2017-07-28
• (하마) 이승현 (wowlsh93@gmail.com), 〈[하이퍼레저 패브릭 Gossip 프로토콜]〉, 《티스토리》, 2018-08-28
• miiingo riiingo, 〈(Hyperledger Fabric v1.0) 5. ARCHITECTURE(아키텍트): Gossip data dissemination protocol(가십 데이터 보급 프로토콜)〉, 《티스토리》, 2018-01-19
• HONEYCOMB, 〈(보충설명) 해시그래프의 가십프로토콜 이해〉, 《블록체인허브》, 2018-04-10
• Kapil Gauhar,"What is Gossip Protocol?", BTCWIRES, 2019-03-07
• 〈해시그래프〉, 《해시넷》, 2019-07-28
• Feeling Block, 〈블록체인의 한계를 극복하는 헤데라 해시그래프〉, 《네이버 블로그》, 2019-01-24
• kim066, 〈해시그래프, 가상 화폐 기술 혁신을 이루다?〉, 《개인블로그》, 2017
• 〈헤데라 해시그래프〉, 《해시넷》, 2019-07-20

같이 보기

• 해시그래프
• 하이퍼레저 패브릭

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