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립체인
립체인(ReapChain)은 [수확하다, 거두다] 라는 뜻의 Reap 과 Blockchain의 합성어로 블록체인 생태계 내의 이해관계자 모두가 수수료로 사용하는 REAP 에 대해서 다시 수확하는 의미로 투명하고 건전한 공유 경제 생태계를 지향하고, 단순히 암호화폐를 위한 메인넷이 아니라, 기존 블록체인이 가지고 있는 처리속도와 확장성의 문제를 해결함으로써 다양한 산업 분야에서 실제 활용이 가능한 메인넷을 구현하고자 한다.
개요
ReapChain만의 블록체인 기반 기술혁신을 통하여 각 산업에 특화된 메인넷 프로토콜을 제공합니다. 그리하여기존 메인넷 프로토콜의 한계를 극복하고 DApp들이 고민하고 있는 확장성 및 범용성 문제점들을 해결하는 실사용이 가능한 메인넷 프로토콜을 구현하고 블록체인 기술을 필요로 하는 모든 어플리케이션 서비스 제공자들에게 쉽고 실사용이 가능한 블록체인을 공급하여 안전하고 투명한 블록체인 산업 생태계를 구현한다.
탄생배경
블록체인은 IoT(사물인터넷), 인공지능(AI), 빅데이터 등과 함께 4차 산업혁명의 가장 중요한 기술로 선정되었으며 4차 산업혁명 시대에 블록체인은 데이터 보안은 물론 개별 데이터에 대한 개인의 통제권을 강화시킴으로써 빅데이터 시장의 확산을 이끌 것으로 예상되고 있다.[1] 그러나 블록체인은 1세대인 비트코인(Bitcoin)을 시작으로, 2세대인 이더리움(Ethereum), 3세대인 이오스(EOS)까지 수많은 메인넷이 개발되어 성장 잠재력이 매우 높은 기술 분야로 평가받고 있음에도 불구하고 소유 자산에 대한 권리를 증명하는 암호화폐로써의 제한적 기능만으로 활용되고 있는 것이 현실이다. 이는 블록체인이 거래투명성과 신뢰성을 확보하기 위하여 분산 네트워크 방식을 기반으로 작동하고 있으나 상대적으로 느린 거래 처리속도와 확장의 문제[2] 등이 블록체인 활성화의 제한적 요소로 작용하고 있기 때문이다. ReapChain은 단순히 암호화폐를 위한 메인넷이 아니라, 기존 프라이빗 블록체인과 퍼블릭 블록체인이 가지고 있는 처리속도와 확장성의 문제를 해결함으로써 다양한 산업 분야에서 실제 활용이 가능한 메인넷을 구현하고자 다음과 같은 미션과 비전을 제시한다.
비전
ReapChain만의 새로운 하이브리드 블록체인(Shell-Core Structure)을 구현하여 블록체인의 트릴레마를 해결
- 다양한 메인넷 프로토콜과 연계가 가능한 이중체인구조 구현
- 트랜젝션 프리컨펌 과정을 적용하여 DApp의 실시간 데이터 처리 알고리즘 구현
- PoDC 합의구조를 통한 탈중앙화 알고리즘 구현
ReapMiddleChain을 통한 각 산업의 특성에 맞는 다양한 형태의 미들 체인 구현
- IoT 산업에 특화된 미들체인을 통하여 End-to-End 구간 전체를 블록체인으로 구현
- 블록체인 비 전문 개발자도 DApp 개발이 가능한 환경 구현
특징
양원제 합의 알고리즘 기반 Shell-Core Structure 하이브리드 블록체인
- 쉘 코어 구조 (Shell-Core Structure)
Shell-Core Structure는 ReapChain 프로토콜(protocol)의 핵심으로 프라이빗 블록체인(ReapMiddleChain)과 퍼블릭 블록체인(ReapChain)을 완벽하게 융합한 이중 체인구조입니다. Shell-Core Structure는 프라이빗 블록체인인 ReapMiddleChain을 외부에 배치하여 트랜젝션을 선 처리하고 그 응답값을 DApp들에게 즉시 제공함으로써 블록체인 상용화의 문제를 해결하였으며 퍼블릭 블록체인을 내부에 배치하여 프리이빗 체인에서 선 처리한 트랜젝션을 ReapChain만의 고유 합의 알고리즘인 PoDC를 적용하여 최종 블록화함으로써 탈중앙화와 보안의 문제를 해결하였다.
- 립미들체인 (ReapMiddleChain)
ReapChain은 트랜잭션 처리속도 문제를 해결하기 위해 금융시스템에서 사용하는 임시 원장(Preliminary Ledger)과 최종원장(Final Ledger)의 개념을 도입하였다. 프라이빗 체인인 ReapMiddleChain에서는 임시원장 개념을 도입하여 거래가 발생하면 거래 쌍방이 거래를 2번에 걸쳐서 상호 확인하고(Double Confirmation), 그 후 10개의 게이트 노드(gate nodes) 중 하나의 노드를 목격자(Witness)로 하는 3자 합의(Proof of Triple Confirmation)과정을 거쳐 합의한다. 합의된 결과값은3자합의 과정을 거침으로서 프리컨펌된 것으로 간주되고 이렇게 프리컨펌 된 결과값은 99.9% 신뢰할 수 있다고 판단되어 트랜잭션 당사자들에게 즉시 전달함으로써 빠른 트랜잭션 데이터의 처리가 가능하게 된다. 이 후 프리컨펌된 결과값을 퍼블릭 블록체인인 ReapChain에서 블록화하여 최종 원장으로 관리한다.
- 양원제 합의 알고리즘 PoDC (Proof of Double Committee)
블록체인들의 합의 알고리즘인 PoW(Proof of Work), PoS(Proof of Stake), DPoS(Delegated Proof of Stake)와 BFT(Byzantine Fault Tolerance)들은 합의속도 지연, 에너지 소모적인 하드웨어 연산 구조, 한정된 위임자에 의한 중앙화, 51% 외부 공격에 취약한 구조 등의 한계를 가지고 있다. 이러한 한계를 극복하기 위해 ReapChain은 DPoS (Delegated PoS) 방식과 PBFT (Practical Byzantine Fault Tolerance) 방식을 개선한 ReapChain만의 신규 합의 알고리즘인 PoDC 양원제 합의알고리즘을 구현하였다. PoDC 합의 알고리즘에서는 14개의 상임위 노드와 일반 노드 중에서 퀀텀난수를 활용하여 무작위로 선택된 15개의 운영위 노드가 블록 생성을 위한 합의 과정에 참여한다. 네트워크의 규모가 커지면서 네트워크에 참여하는 노드의 수가 늘어나더라도 합의 과정에는 29개의 노드 (상임위 : 14개, 운영위 : 15개)만 참여하기 때문에 데이터 처리속도를 유지할 수 있고, 합의에 참여하는 노드 중에서 운영위 노드의 비율을 항상 51% 이상으로 유지함으로서 상시 운영되는 상임위 노드의 공정성을 확보함으로써 탈중앙화를 구현한다.
문제점
1) 프라이빗 블록체인의 취약한 보안문제
- 블록체인 트릴레마 해결
퍼블릭 블록체인의 확장성 문제를 해결하기 위해 다양한 프라이빗 블록체인이 개발되고 있으나 프라이빗 블록체인의 특성상 다수의 노드를 확보하는 것이 불가능하기 때문에 분산장부의 개념이 희석되면서 보안이 취약해지고 탈중앙화 또한 어려워지게 되면서 데이터 주권의 의미 또한 퇴색되었다. 이런 한계를 극복하기 위해서 ReapChain은 Shell-Core Structure를 가진 하이브리드 블록체인을 구현하였다. 확장성에 특화된 프라이빗 블록체인과 탈중앙화 및 보안성을 보장하는 퍼블릭 블록체인을 ReapChain 고유의 체인구조인 Shell-Core Structure를 통해 완벽하게 융합함으로서 블록체인의 트릴레마를 해결할 수 있게 되었다.
2) 실시간 데이터 처리 속도 문제
- 실시간 데이터 처리속도 개선
기존 레거시(Legacy) 시스템의 어플리케이션은 실시간으로 서버와 데이터를 주고 받는 방식으로 작동하고 있으며, 특히 기존 레거시 시스템 상의 페이먼트(payment), IoT, 그리고 게임(game)과 같은 산업 관련 어플리케이션들은 데이터의 실시간 교환이 필수적입이다. 하지만 현존하고 있는 블록체인은 네트워크 참여자들 간의 모든 합의를 완료하여 거래 투명성과 신뢰성을 확보하기 때문에 데이터의 실시간 처리는 불가능하다. ReapChain은 거래 처리속도 문제를 해결하기 위해 임시원장(Preliminary Ledger) 및 최종원장(Final Ledger)의 개념을 도입하였다. 프라이빗 체인 상에서 트랜젝션 단위로 합의를 하는 프리컨펌 과정을 도입하여 99.9% 신뢰할 수 있는 트랜잭션 결과를 임시원장에 기록한 후 DApp에게 즉시 제공함으로써 데이터의 실시간 처리를 가능하게 하였고 이는 블록체인의 상용화를 가능하게 한다. 이 후 임시원장에서 처리된 트랜젝션을 퍼블릭 체인에서 최종블록화 하여 최종원장에 기록함으로써 프라이빗 체인에서 해결한 데이터의 실시간 처리 문제를 보안 및 탈중앙화의 이슈 없이 현실화 할 수 있다.
3) 다양한 산업관련 DApp들이 필요로 하는 메인넷의 기술적 특성이 서로 상이한 문제
- 산업별로 특화된 미들체인 구현
DApp들이 필요로 하는 메인넷 프로토콜의 기술적 특성이 산업별로 다양하기 때문에 개별 산업에 특화된 메인넷 프로토콜이 필요하다. 하지만 개별 산업의 특성에 맞춘 메인넷 프로토콜을 각각 개발한다는 것은 매우 비효율적이며 이후 프로토콜간의 호환성 문제 또한 발생할 수 있다. ReapChain은 개별산업의 특성에 맞는 미들웨어인 ReapMiddleChain을 제공하여 DApp들이 산업특성에 맞는 블록체인 기반 서비스를 쉽게 구현할 수 있도록 한다. 또한 단일 메인넷 프로토콜이 적용된 ReapMiddleChain을 제공함으로써 각 산업군의 개별 요구사항을 지원함과 동시에 여러 메인넷 프로토콜을 통합하여 호환성 문제를 해결할 수 있다. 궁극적으로는 ReapChain은 모든 산업의 데이터를 하나의 메인넷 프로토콜로 통일함으로써 개방형 데이터 공유를 위한 데이터 산업으로 플랫폼 생태계를 확장하려고 한다.
4) 블록체인에 대한 전문적인 기술이 없으면 DApp을 개발하기 힘든 문제
- DApp 서비스제공자 친화적 개발환경 제공
일반개발자는 java, c#, c++, php 등 다양한 언어를 사용하여 플랫폼들을 개발하지만 현존하는 메인넷 프로토콜은 그러한 기존 언어와의 호환성이 고려 되어 있지 않다. 따라서 일반 개발자들이 DApp을 개발하기 위해서는 기존 메인넷 프로토콜에서 사용하는 언어와 블록체인의 구조를 새롭게 배워야 하는 번거로움이 DApp 활성화의 걸림돌 중 하나로 지적이 되고 있다. 이를 해결하기 위해 ReapChain은 ReapSDK를 제공하여 기존 개발언어인 java, c#, c++, php 등의 다양한 언어를 지원한다. 이를 통해 ReapChain은 블록체인 비 전문 개발자도 쉽게 블록체인 기반 서비스를 개발할 수 있도록 DApp 친화적 개발 환경을 제공하여 RapChain의 활성화를 이루려고 한다.
동영상
각주
참고자료
- 립체인 홈페이지 - https://reapchain.com/
- 립체인 텔레그램 - https://t.me/joinchat/MbaQ7RaZchMzjAam9yMS0Q
- 립체인 네이버 블로그 - https://blog.naver.com/reapchain
- 립체인 미디엄 - https://medium.com/reapchain
- 립체인 페이스북 - https://www.facebook.com/ReapChain/
- 립체인 트위터 - https://twitter.com/ReapChain
- 립체인 비트코인톡 - https://bitcointalk.org/index.php?topic=5260297
- 립체인 깃허브 - https://github.com/reapchain/go-reapchain
- 립체인 유튜브 - https://www.youtube.com/channel/UCaCgPsUpHZ84HqfWYFPKVFA
