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메타무이블록체인

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Bigone74 (토론 | 기여)님의 2024년 2월 20일 (화) 08:24 판 (→‎참고자료)
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메타무이블록체인(Meta-MUI Blockchain)
메타무이블록체인(Meta-MUI Blockchain)

메타무이블록체인(Meta-MUI Blockchain)은 USC Viterbi 공과대학과 소버린월렛 팀이 함께 공동 개발, 연구한 블록체인 메인넷 프로젝트이다. 메타무이블록체인은 사토시 나카모토의 비전을 완성한 최초의 블록체인이며, 탈중앙화 암호화폐 기술과 중앙은행의 디지털 화폐 기술을 결합한 알고리즘 중앙은행 시스템을 기반으로 하고 있다.

개요

메타무이블록체인 생태계(Meta-MUI Blockchain Ecosystem)

메타무이블록체인[1][2][3][4]은 내부 안에 또 다른 블록체인을 생성할 수 있는 블록체인이다. 이것은 디지털 화폐와 디지털 자산의 생성을 위해 사용될 수 있다. 이를 통해 개인이나 은행이 담보 자산을 기반으로 새로운 화폐를 생성하고 자체 블록체인을 보유할 수 있는 분산형 신용 뱅킹이 가능하다.

메타무이블록체인은 프로그래밍 방식으로 또 다른 플랫폼을 만들 수 있는 최초의 '메타' 블록체인 플랫폼 중 하나이다. 이는 이용자가 암호화폐와 디지털 화폐, 토큰화된 자산을 발행할 수 있고 각각 자체 블록체인을 보유할 수 있다는 것을 의미한다. 스마트 계약 또는 체인 코드 기반 접근 방식에서는 발행된 토큰이 이더리움[5]이나 하이퍼레저[6]와 같은 기본 블록체인의 맨 위에 위치하게 되고, 모든 토큰은 이미 혼잡한 블록체인을 공유하기 때문에 성능이 심각하게 제한되고 거래비용 또한 매우 높다.

메인넷 블록체인을 개발하는 것은 컨센서스 프로토콜, 블록체인 노드, 사용자 지갑 등 생태계 전반의 발전을 고려할 때 많은 비용이 발생한다. 특히 무엇보다도 Identity 블록체인의 적용 없이는 FATF 권고안을 만족하는 플랫폼 구축이 불가능하다는 점이 가장 중요한 문제이다.

한편, 메타무이블록체인에서 지역 화폐와 디지털 쿠폰을 발행하게 된다면 거래 비용의 문제와 개발비용의 문제 둘다 해결 할 수 있다.

메타무이블록체인은 토큰화된 수표와 토큰화된 현금의 하이브리드 블록체인으로 넷체크(NetCheque)[7]와 넷캐시(NetCash)[8]의 개념을 분산시켰다.

메타무이블록체인 내부의 뱅크 노드는 익명의 현금 발행인으로서, 소액결제를 위한 청산소(Clearinghouse)역할을 하고 있다. 뱅크 노드는 합의 노드로서 토큰화된 수표 지불 및 이체 여부를 검증한다. 이 하이브리드 설계방식은 고속 및 저비용 소액결제와 고도로 안전한 수표 결제를 보장한다. 뱅크 노드는 메타무이블록체인 내부의 여러 블록체인의 마스터 노드로서, 각각의 다른 디지털 화폐나 디지털 자산의 아토믹 스왑을 보증하기 위한 인터블록체인 프로토콜을 수행한다. 디지털 화폐를 발행할 때, 특정 뱅크 노드가 중앙은행 노드가 되어 담보 자산을 증명하고, 모든 이용자의 거래 수수료를 보장한다.

메타무이블록체인에서 토큰 전송은 개인 키(Private Key)에서 파생된 주소가 아닌 사용자의 아이덴티티(ID)에 바인딩된다. 서명 개인키는 사용자의 지갑에 저장되고 공개 키(Public Key)는 메타무이블록체인 내부의 아이덴티티 블록체인의 일부로 분산형 공개키 인프라에 등록된다. 담보가 있는 자산의 오라클 문제는 아이덴티티 블록체인 상에 등록된 공인(Public Identity)이 발급한 VC(Verifiable Credentials; 검증가능한 자격 증명)을 통해 증명이 가능하다. 뱅크 노드는 모바일 노드가 메타무이블록체인에서 생성된 디지털 화폐의 전체 노드(Full Node) 역할을 하도록 지원한다. 모바일 사용자는 모바일 노드를 운영해 특정 디지털 화폐의 컨센서스 프로토콜에 참여하고, 기여도에 따른 인센티브를 받을 수 있다.

메타무이블록체인은 자체 진화하는 블록체인으로 설계됐다. 메타무이블록체인의 메인 프로그래밍 코드와 체인 코드는 컨센서스와 거버넌스 프로토콜의 대상이며 업그레이드가 가능하다. 체인 코드는 네트워크가 아닌 노드의 가장자리, 즉 네트워크의 가장자리에서 실행되며, 결과 데이터만 블록체인에 저장된다. 이는 블록체인의 필요한 데이터 저장량을 크게 줄인다.

뱅크 노드의 체인코드를 특별 운용하면 보편적 기본소득 구현이 가능하다. 이것은 한 국가 내 지정된 모든 신원 계정에 체인 코드를 추가함으로써 실행될 수 있다. 국가 화폐의 리디노미네이션은 뱅크 노드에 의한 체인 코드의 multiplication operation을 통해 국가의 모든 신원 계정에 즉각적으로 적용될 수 있다. 강제이체나 상속은 특정 신원 계정에 대한 체인코드를 삭제하거나 추가함으로써 이행되며, 이를 위해서는 법인(Legal Entitiy)이 운영하는 노드로부터 검증 가능한 자격증명을 필요로 함과 동시에 이것을 실행하는 뱅크 노드에게 제공되어야 한다.

뱅크 노드는 디지털화된 통화 정책을 구현하기 위해 알고리즘 중앙은행(ACB)을 내장하고 있다. ACB의 통화정책 기준은 거버넌스 위원회의 합의 과정에 의해 합의된다. ACB 노드에 의해 생성된 정책 후보자는 다른 적대적 노드(Adversarial Nodes)의 도전을 받으며, ACB 노드는 연합 또는 분산 학습 프로세스에 의해 정책을 학습하고 업데이트한다. 메타블록체인내 ACB에 의한 연합 머신 러닝은 뱅크 노드와 모바일 노드가 제공하는 빅데이터를 기반으로 한다.

서론

메타무이블록체인은 뱅크 노드와 모바일 노드로 이루어진 두 계층 블록체인 노드 아키텍쳐를 채택하였다. 이는 탈중앙화와 효율성의 균형 문제를 해결할 뿐만 아니라 현재 모바일과 에지 컴퓨팅 환경에 최적화되어있다. 또한 메타무이블록체인은 블록체인을 생성하는 블록체인인 메타블록체인으로 설계되어있다. 이는 이더리움의 아키텍쳐와 달리 메인넷이 점점 커지는 생태계를 견딜 수 있도록 설계되어있다는 의미이다. 그리고 메타무이블록체인은 하이브리드 블록체인, 체인코드, 아이덴티티 블록체인, 새로운 컨센서스 프로토콜, 원장 구조 등 기존 문제들에 대해 보다 발전된 개념을 제시하며 현실의 문제들을 해결할 수 있는 실용적인 블록체인이다.

메타무이블록체인은 블록체인과 디지털 화폐 기술의 발전을 모두 계승하는 4세대 블록체인으로, 사용자의 프라이버시를 보호하면서 돈 세탁(Money Laundering)의 문제를 피할 수 있는 ID 기반 계정 구조를 갖췄다.

메타무이블록체인은 뱅크 노드와 모바일 노드라는 두 가지 다른 종류의 블록체인 노드를 가지고 있다. 뱅크 노드는 하이퍼인플레이션을 피하기 위해 담보 자산을 기반으로 디지털 화폐를 발행하며, 뱅크 노드의 지원을 받는 모바일 노드는 메타블록체인에서 생성된 디지털 화폐의 전체 노드(Full Node) 역할을 할 수 있다.

체인 코드는 모바일 장치에서 실행되며 오프라인에서도 작동된다. 이것은 완전히 새로운 수준의 분산형 애플리케이션으로 가는 문을 열어준다.

블록체인 상에 새로운 디지털 화폐의 다이나믹한 생성과 함께 메타무이블록체인은 현대 은행 시스템의 통화 증식(Currency Multiplication)을 지원한다. 시중은행들은 M1이나 M2 피아트 통화에 기반한 자체 디지털 화폐 버전을 다이나믹하게 발행 할 수 있으며, 메타무이블록체인은 체인코드를 컨센서스 데이터로 처리한다. 이는 기본소득, 프로그래밍 가능한 리디노미네이션, 상속, 자동 과세 등의 다양한 경제모델을 지원한다. 이로써 분권형 신용 금융 시대가 시작된다.

로드맵

  • 2015년 05월, 싱가포르에 SovereignWallet Network 설립
  • 2016년 03월, HackFree 보안 채팅 출시
  • 2017년 11월, ERC 기반 무이 토큰 발행
  • 2018년 02월, 소버린 월렛 런칭
  • 2019년 02월, USC Viterbi School of Engineering와 MOU 체결
  • 2019년 05월, The Turin Polytechnic University와 MOU 체결
  • 2020년 03월, 우즈베키스탄 Aloqa Bank와 MOU 체결
  • 2020년 04월, Covid19 Credentials Initiative(CCI) 회원 가입
  • 2020년 10월, 메타무이블록체인 테스트넷 출시
  • 2023년 01월, Norges Bank 해커톤 데모데이에서 MetaMUI CBDC 발표
  • 2023년 01월, DEA Public Digital Euro Working Group에 "개인 정보 보호 및 중앙 은행 디지털 통화" 보고서 게시
  • 2023년 03월, 참여 DEA: 디지털 유로 컨퍼런스
  • 2023년 04월, Nordic Blockchain Association-The Creator Economy And Web3 경제 회의 참석
  • 2023년 05월, BIS Innovation Hub와 함께 “Project Polaris: CBDC를 통한 오프라인 결제” 보고서 발간
  • 2023년 09월, BIS "Project Polaris: A High Level Design Guide for Offline Payment with CBDC" 기술 솔루션 벤더로 참여
  • 2023년 10월, NBG(National Bank of Georgia) DGEL 시범사업 기술 파트너로 선정
  • 2024년 01월, AVAXC 체인 MMUI 발행
  • (TBA) , CO2 거래 STO 플랫폼

설계 방식

두 계층 블록체인 노드: 뱅크 노드 및 모바일 노드

뱅크 노드

뱅크 노드는 메타무이블록체인 내부의 모든 블록체인에 대한 컨센서스(합의) 노드이며, 하이퍼인플레이션을 피하기 위해 담보 자산을 기반으로 디지털 화폐를 발행한다. 뱅크 노드는 항상 네트워크 노드에 연결돼 있으며, 새로운 디지털 화폐를 생성할 때 생성될 모든 종류의 사전 구축 블록체인과 동적(Dynamic) 블록체인들을 포함하고 있다.

뱅크 노드는 허가형 노드(Permissioned Node)로서, 기존 뱅크 노드들의 승인하에 네트워크에 합류 할 수 있다. 아이덴티티 블록체인, 체인코드 등록 블록체인, 체인코드 실행 블록체인, 자산 등록 블록체인, 디지털화폐 등록 블록체인들은 모두 사전 구축된 블록체인들이다. 각각의 디지털 화폐 블록체인과 디지털 화폐 요약 원장쌍은 다이나믹하게 생성되는 블록체인들이다. 여기서, 블록체인이라는 용어는 해시 블록들의 체인으로 구성된 데이터 구조를 나타내기 위해 사용된다. 즉, 분산형 데이터 스토리지의 데이터 구조를 나타내는 블록체인과 원장을 말한다.

  • 노드 유형: 허가형 노드 (투표를 통한 노드 등록)
  • 블록체인 타입: 퍼블릭 블록체인
  • 블록체인과 원장: 체인코드 등록 블록체인, 체인코드 실행 블록체인, 디지털화폐 등록 블록체앤, 자산 등록 블록체인, 신규 디지털화폐 블록체인, 신규 디지털화폐 요약원장
  • 기능: 체인코드 생성 및 등록, 디지털화폐 생성 및 등록, 자산 등록, 디지털화폐 블록체인 컨센서스 - 블록 제안자, 디지털화폐 요약 원장 유지

모바일 노드

모바일 노드는 유저 노드 및 부분 컨센서스 노드로서 메타무이블록체인에서 생성된 특정 디지털 화폐에 대한 검증자 노드이며, 뱅크 노드의 지원을 받는 모바일 노드는 메타블록체인에서 생성된 디지털 화폐의 전체 노드(Full Node) 역할을 할 수 있다. 유저들은 디지털 화폐의 컨센서스 과정에 참여하도록 선택할 수 있으며, 기여 증명 방식(Proof of Contribution)을 통해 보상을 받을 수 있다.

모바일 노드는 새로 생성된 디지털 화폐의 전체 노드로서 사용자의 모바일 기기 내에서 작동된다. 모바일 노드는 비허가형 노드(Permissionless Node)로서, 메타블록체인 내에 있는 아이덴티티 블록체인상의 공개키 쌍과 DID의 등록을 필요로 한다.

각 모바일 노드는 항상 온라인 상태로 유지 되지 않을 수 있으며, 모바일 노드는 디지털 화폐 요약 원장만 포함할 수 있다. 디지털 화폐 요약 원장은 블록체인 장부가 아니며, 모든 신원이 인증된 사용자들을 위한 디지털 화폐의 잔액 스냅샷만 포함하고 있다.

  • 노드 유형: 비허가형 노드 (신원 등록을 통한 노드 등록)
  • 블록체인 타입: 퍼블릭 블록체인
  • 블록체인과 원장: 디지털화폐 요약원장
  • 기능: 디지털화폐 블록체인 컨센서스 - 블록 검증자, 디지털화폐 전송

뱅크와모바일1.PNG

메타 블록체인: 블록체인을 생성하는 블록체인

메타무이블록체인의 독특한 특징 중 하나는 체인코드 실행을 이용해 새로운 디지털 화폐를 위한 새로운 블록체인을 생성할 수 있는 능력이다. 메타무이블록체인에서 생성되는 각각의 새로운 디지털 화폐는 호스팅된 블록체인과 데이터를 공유하고 혼합하는 대신 자체 블록체인을 가질 수 있다. 이를 통해 메타무이블록체인은 저장 공간을 효율적으로 관리할 수 있으며, 불필요한 블록체인 데이터는 저장소에서 선택적으로 삭제할 수 있다.

각각의 디지털 화폐 블록체인이 생성되려면 새로운 디지털 화폐의 알고리즘 중앙은행(ACB) 역할을 하는 뱅크 노드가 적어도 한 개 이상 있어야 한다. ACB 뱅크 노드는 새로운 디지털 화폐를 사용할 사용자의 거래 수수료를 포함한 전체 네트워크 운영 수수료를 보장해야 한다. 또한, ACB은행은 아이덴티티 블록체인에 신뢰할 수 있는 법인이 발급한 증명서를 보유함으로써 새로운 디지털 화폐에 대한 담보 자산의 존재를 선택적으로 증명할 수 있다. 보증에 대한 확인후, ACB 은행은 체인코드를 실행하여 디지털 화폐를 생성할 수 있다.

ACB 은행은 체인코드를 국부적으로 다운로드하고 코드를 실행한다. 실행 후에는 결과 데이터가 체인코드 실행 블록체인에 저장되고, 새롭게 생성된 디지털 화폐와 관련된 정보가 디지털 화폐 등록 블록체인에 등록된다. 이 실행으로 새로운 디지털 화폐 블록체인과 해당 디지털 화폐 요약 원장 쌍이 만들어진다.

새로운 디지털 화폐의 제네시스 블록에는 모든 사용자의 계좌 잔액이 포함되어 있다. 처음에 ACB 뱅크 노드는 새로운 디지털 화폐의 모든 토큰을 보유하게 되며, ACB 뱅크 노드와 참여 모바일 노드를 포함한 모든 뱅크 노드가 새로운 디지털 통화에 대한 합의 프로토콜에 참여하게 된다.

뱅크 노드는 리더 노드로서 블록을 제안할 수 있으며, 디지털 통화 컨센서스에 참여하고자 하는 모바일 노드는 선택된 뱅크 노드가 제안한 블록을 검증한다. 뱅크 노드는 모든 사전 구축 블록체인과 온체인에서 생성된 모든 디지털 화폐의 마스터 풀 노드이므로, 이를 통해 메타무이블록체인상의 여러 화폐나 자산 간의 인터블록체인 아토믹 스왑이 가능하다.

하이브리드 블록체인: 중앙 집중식 현금 및 분산형 수표

메타무이블록체인은 하이브리드 설계구조로 블록체인의 트릴레마(3가지 딜레마; 확장성, 탈중앙화, 보안성)를 해결한다고 여겨진다. 소액 결제시, 높은 성능과 높은 보안을 달성하기 위해 중앙 집중식 설계방식을 사용하고, 고액 결제시에는 분산형 설계방식을 사용하여 높은 보안과 분산화를 달성했다.

뱅크 노드는 익명의 토큰화된 현금의 발행인이다. 사용자는 뱅크 노드 서비스 제공업체를 선택할 수 있으며 디지털 현금을 발행하는 토큰 계약을 체결할 수 있다. 계약 형태에 따라, 직불카드나 신용카드 타입이 될 수 있다. 사용자가 상점에 디지털 현금을 지급하면 상점은 발행 뱅크 노드에 디지털 화폐를 청구할 수 있으며, 이때 결제 프로세스의 성능은 일반 신용카드 결제와 같거나 더 우수해야 한다. 고액 송금에 대해서는 메타무이블록체인이 정상적인 블록체인 컨센서스 프로토콜을 활용한다.

모든 뱅크 노드는 복수의 디지털 통화의 합의에 관여한다. 모든 결제는 신원을 통한 전송방식이기 때문에 일종의 디지털 수표 결제와 같다. 또한 우리는 수표 통관을 위한 중앙집중식 서버가 아닌 블록체인의 컨센서스를 이용하고 있기 때문에, 이것은 분산형 수표 시스템이다. 이 결제 과정은 기존의 신용카드 결제보다 느리지만, 계좌 기반의 국제 은행 송금보다 훨씬 빠르고 비용이 적게 든다.

체인 코드 (Chain Code)

메타무이블록체인에서는 체인 코드가 1등급 시민과 같은 존재이며 다운로드가 가능하다. 또한, 체인 코드는 합의의 대상이기 때문에 업그레이드가 가능하며 네트워크가 아닌 로컬 기기에서 다운로드 되어 실행된다.

뱅크 노드는 새로운 체인 코드 등록 및 기존의 체인코드 업데이트를 제안할 수 있으며, 다른 뱅크 노드들은 제안된 체인 코드를 검토하고 이에 대해 투표한다. 다수결로 채택된 체인코드는 등록되거나 업데이트 된다.

모바일 노드는 각각의 기기에서 등록된 체인 코드를 다운로드 할 수 있고, 새로 생성된 디지털 화폐를 사용하기 위해 앱을 사용자 정의에 맞춰 사용할 수 있다.

메타무이블록체인에서는 디지털 화폐 전송을 수행하기 위한 블록체인 원장과 체인코드 모두 다이나믹하게 생성된다.

아이덴티티 블록체인

메타무이블록체인 안에는 아이덴티티 블록체인이 내장되어 있다. 메타무이블록체인의 모든 전송은 아이덴티티 블록체인상의 DID(Decentralized Identity)를 기반으로 수행된다. 아이덴티티 블록체인은 DID와 공개키 쌍을 등록하고 유지 관리하며 이에 관련된 개인키는 사용자의 기기에 저장된다. 메타무이블록체인 DID는 자가 주권 신원이다.

뱅크 노드가 되기 위해서는 아이덴티티 블록체인상에 공개 DID를 가져야 한다. 새로운 뱅크 노드로 등록하기 위해서는 네트워크상에 이미 등록된 뱅크 노드 절반이상의 VC(Verifiable Credential; 확인 가능한 자격증명)를 획득해야 한다.

디지털 화폐 토큰 전송 형식

[Digital_Currency_ID, Sender_DID, Receiver_DID, Token_Amount] || Sign_Sender(Hash_Value)

  • Digital_Currency_ID: 디지털 화폐의 ID 번호, 뱅크 노드가 새로운 디지털 화폐를 발행할 때, ID 번호가 Digital Currency Registration Blockchain(디지털 화폐 등록 블록체인)안에 생성됨
  • Sender_DID: 발신인의 DID, Identity 블록체인에 등록되어 있음
  • Receiver_DID: 수신인의 DID, Identity 블록체인에 등록되어 있음
  • Token_Amount: 전송 토큰 수량
  • Sign_Sender(x): 발신자의 개인키를 사용한 디지털 서명 기능
  • Hash_Value: [Digital_Currency_ID, Sender_DID, Receiver_DID, Token_Amount]의 입력값에서 해시함수의 해시값
  • x || y : 문자열 x와 y의 Concatenation operation (연결 작업)

합의 프로토콜 (Consensus Protocol)

메타무이블록체인의 컨센서스 프로토콜은 PBFT(실용 비잔틴 장애 허용)와 PoS(Proof of Stake])의 조합이다. 뱅크 노드만이 내장된(Built-in) 블록체인의 컨센서스에 참여한다.

뱅크 노드들은 내장된 블록체인과 모든 디지털 화폐의 블록체인의 블록 제안자(Block Proposer) 및 검증자(Endorser)가 될 수 있다. 모바일 노드는 신규로 생성된 디지털 화폐의 컨센서스에 검증자로서 참여할 수 있다. 디지털 화폐 컨센서스의 경우 뱅크 노드만이 리더가 되거나 블록 제안자가 될 수 있다.

리더 노드는 보유 지분, 이전(previous)수행 능력 , DID의 해시 값, 이전 블록의 해시 값을 기준으로 선택 되어 지며, 한번에 1명의 블록 제안자만 선출된다. 따라서 포크의 가능성이 없으며 블록이 과반수를 얻으면 제안된 블록이 실행되고 확정된다.

리더는 블록을 제안하고 다른 노드들은 블록을 검증한다. 먼저 검증한 사람이 먼저 인센티브를 받는 룰을 기반으로 다수결로 블록을 확정 한다. 모든 뱅크 노드와 모바일 노드는 Identity 블록체인상에 DID를 등록해야 하기 때문에 블록체인 상에 얼마나 많은 뱅크 노드가 존재하는지 항상 확인이 가능하다. 가장 빨리 검증한 절반의 내역만이 카운트되고 블록안에 포함되어 인센티브를 받게 된다.

리더 노드는 거래를 직렬화(Serialize)하기 위해 시리얼라이저로써 역할도 한다. 리더 노드는 블록 보상과 거래 수수료를 받으며, 검증자 또한 다수의 투표안에 해당 노드의 검증내역이 포함되는 경우 보상을 받는다.

블록체인 상에 5초 동안 아무 전송 내역이 없을 때 리더가 거래없음을 선언하고 블록은 생성되지 않는다. 적어도 하나 이상의 보류 중인 거래가 있을 때 리더는 즉시 블록을 제안한다. 리더는 5초 동안 다수의 복수의 블록을 제안할 수 있으나 블록 제안을 실패하거나 5초 이내에 블록없음 선언을 하지 못 할 경우 리더 노드가 맡겨놓은 자금은 몰수된다.

컨센서스프로토콜1.PNG

Event Sourcing원장과 Summary 원장 (Event Sourcing Ledger (Blockchain) and Summary Ledger)

메타무이블록체인은 트랜잭션 데이터를 저장하는 두 개의 다른 구조를 가지고 있다.

하나는 Event Sourcing Ledger이다. 이것은 일반적인 블록체인 원장이며, 블록의 해시 체인 형태로 저장된다. 이러한 형태의 저장방법의 문제점은 현재 유저들의 계좌 잔고를 계산하기 위해서 모든 블록체인 데이터를 추적해야 된다는 점이다. 블록체인 스타일의 데이터 저장소는 보안성이 뛰어나지만 연산, 통신, 데이터 관점에서는 효율적이지 못하다.

뱅크 노드는 이러한 한계를 극복하기 위해 각 블록 생성 후 각 사용자의 계좌 잔액을 계산하고 summary ledger에 계좌 잔액을 저장한다. 뱅크 노드는 Event Sourcing Ledger와 Summary Leder 모두를 포함한다. Summary Ledger 데이터는 이를 생성한 뱅크 노드에 의해 서명되며 저장될 모바일 노드에 다운로드 될 수 있다. 모바일 노드는 각 블록이 확정된 후 각 계좌의 잔액 업데이트를 받는다.

제네시스 블록 리베이싱 (Rebasing of Genesis Block)

매 100블록마다 뱅크 노드는 체크포인트에 동의한다. 체크포인트에서는 각 사용자의 계정 잔액이 계산되어지며, 이 정보는 각 디지털 화폐의 제네시스 블록에 업데이트되며, 모든 사용자의 새로운 계좌 잔액이 해당 디지털 화폐의 새로운 제네시스 블록이 된다. 이를 제네시스 블록의 "리베이싱"이라고 한다.

알고리즘 중앙은행 (Algorithmic Central Bank)

각 디지털 화폐에는 알고리즘 중앙은행 역할을 하는 뱅크 노드가 적어도 한 개 이상 있어야 한다. 이 ACB 뱅크 노드는 디지털 화폐의 가치를 지원하기 위해 담보 자산을 제공하고 화폐의 순환량을 제어하여 인플레이션 및 디플레이션 비율을 제어한다. 통화 증식 모델에서 ACB 뱅크 노드는 상업 은행(Commercial Bank) 노드에 의한 증식 비율을 제한하기 위해 부분 지급 준비율을 결정한다. 상업 은행 노드는 통화 증식 생성을 위한 담보 자산을 통해 중앙은행 노드의 예금 잔고를 증명할 수 있다.

ACB 엔진의 중심에는 화폐의 수량 이론(재화와 서비스의 일반적인 가격 수준은 유통되는 돈의 양, 즉 통화 공급량에 정비례한다는 주장)에 기초한 딥 러닝 모델이 있는데, 이는 안정성 비율과 담보 비율과 같은 특정 관련 제어 매개 변수들에 따라 기능한다. 금융 빅 데이터에 대해 훈련된 딥 러닝 수학 모델을 통해 중앙 뱅크 노드가 내리는 핵심적인 결정은 디지털 화폐를 환매하여 유통량을 줄일지 디지털 화폐를 늘릴지를 정하고 영업이익(거래 수수료 등)을 모니터링하여 디지털 화폐를 판매하는 것이다.

시장의 행동을 이해하기 위해서 다양한 관련 매개 변수들의 함수로써 목표 디지털 화폐의 가격을 추정하는 모델을 확립한다. 이를 달성하기 위해 GAN(Generative Adversarial Network)을 사용하는데, 이는 관련 제어 매개 변수를 수정하여 화폐 가격을 조정하거나 제어하는 자동화된 메커니즘으로써 작동한다.

다음은 GAN의 작동을 도표로 나타낸 것이다.

GAN.PNG

뱅크 노드들은 ACB 엔진을 교육하고 목표 디지털 화폐에 상응하는 디지털 통화 정책을 제안하기 위해 메타무이블록체인 내 여러 참여자들로부터 금융 빅데이터를 수집할 것이다.

다음은 GAN 알고리즘이다.

GAN 알고리즘.PNG

GAN은 메타무이블록체인 메인넷에서 얻은 데이터로 훈련된다.

메타무이블록체인은 디지털 화폐를 통제하기 위해 중앙 은행을 자동화하고 통화 결정을 내리는 AI를 포함한 세계 최초의 블록체인이다.

생태계

메타무이블록체인 (Meta-MUI Blockchain)

메타무이블록체인은 프로그래밍 방식으로 또 다른 플랫폼을 만들 수 있는 최초의 '메타' 블록체인 플랫폼 중 하나이다. 이는 이용자가 암호화폐와 디지털 화폐, 토큰화된 자산을 발행할 수 있고 각각 자체 블록체인을 보유할 수 있다는 것을 의미한다.

스마트 계약 또는 체인 코드 기반 접근 방식에서는 발행된 토큰이 이더리움[9]이나 하이퍼레저[10]와 같은 기본 블록체인의 맨 위에 위치하게 되고, 모든 토큰은 이미 혼잡한 블록체인을 공유하기 때문에 성능이 심각하게 제한되고 거래비용 또한 매우 높다. 메인넷 블록체인을 개발하는 것은 컨센서스 프로토콜, 블록체인 노드, 사용자 지갑 등 생태계 전반의 발전을 고려할 때 많은 비용이 발생한다. 특히 무엇보다도 아이덴티티 블록체인의 적용 없이는 FATF 권고안을 만족하는 플랫폼 구축이 불가능하다는 점이 가장 중요한 문제이다.

하지만 메타무이블록체인에서 지역 화폐(local currency)와 디지털 쿠폰(digital coupons)을 발행하게 된다면 거래 비용의 문제와 개발비용의 문제 둘다 해결 할 수 있다.

메타무이월렛 (Meta-MUI Wallet): 메타무이와 메타무이블록체인을 위한 SSID(Self-Sovereign Identity) 월렛

메타무이월렛 내 Self-Sovereign Identity(SSID) 월렛은 메타무이블록체인의 아이덴티티 블록체인과 연결된 모바일 애플리케이션이다. SSID는 중앙 집중화된 집단이나 단체가 정보를 통제하는 다른 디지털 신원 시스템과는 달리 사용자가 자신의 신원 정보를 통제하는 분산형 신원 인증 기술이다.

무이 SSID 월렛은 개인 정보의 노출을 최소화하기 위해 영 지식 증명을 사용한다. 이것은 Pairwise Trust(쌍방향 신뢰)구축 능력을 갖췄으며, 동시에 Pairwise Trust에서는 사용자와 서비스 사이트 서로의 신원 확인이 가능하다. 서비스 사이트도 이용자에게 본인임을 증명하기 때문에 가짜 웹사이트로 인한 피싱 공격을 피할 수 있다.

메타블록거래소 (MetaBlock Exchange)

메타블록거래소는 최초의 신원 기반 암호화폐 거래소 중 하나이며 모든 사용자에게 신원 기반 암호화폐 지갑을 제공한다. 신원 기반의 지갑, 메타블록 거래소의 웹월렛, 메타무이월렛 등에서 나온 암호화폐는 메타블록거래소에 예치할 수 있다.

메타블록 웹월렛은 영지식 증명 기술을 이용하여 사용자가 월렛을 소유하고 제어할 수 있다. 즉, 사용자의 암호자산이 사용자의 월렛에 보관되어 있으므로 거래소의 해킹 사고로부터 사용자들의 자산을 안전하게 지킬 수 있다. 사용자들이 암호자산을 거래소로 옮길 경우 메타블록 사이드체인 기술을 적용한 다중거래 장부를 사용하여 거래내역을 증명하므로 이전 거래소들에서 자주 발생했던 대규모 해킹 사고를 원천적으로 차단했다. 거래소가 보관하고 있는 콜드월렛의 비밀키 정보도 샤미어 비밀 암호 기술을 이용하여 다중의 관리자가 나누어서 관리하고 있으므로 한 개인의 실수나 해킹으로 회사의 모든 자산이 유출될 수 있는 문제가 없다.

암호화폐 인출은 메타블록 웹월렛과 메타무이월렛으로 제한되는데 이는 FATF(Financial Action Task Force)가 가상 자산 및 가상 자산 서비스 제공업체에 제시한 FATF 권고안을 충족시키는 것으로, 'Travel Rule'으로도 알려져 있다. 이러한 법적 프레임워크의 만족은 메타블록거래소를 STO(Security Token Offering)를 위한 이상적인 플랫폼으로 만든다.

메타무이

메타무이는 소버린월렛 네트워크에 의해 개발된 메타무이블록체인의 메인넷 코인이다. 메타무이블록체인은 디지털 화폐 생성 플랫폼이다. 메타무이 코인(디지털 주권 화폐)의 가치는 ACB(알고리즘 중앙 은행)라고 불리는 특수한 AI 기반의 알고리즘 엔진에 의해 알고리즘적으로 제어되고 유지된다. 메타무이 코인은 오랜 시간에 걸쳐 가치가 유지되고 증가하도록 설계 및 개발되었다.

디지털 화폐를 발행하는 경우 무이 중앙 뱅크 노드에 자산들을 예치하기 위해 대상 화폐의 중앙 뱅크 노드가 필요하다. 그리고 이 자산들은 MUI treasury에 의해 수집되고 유지되며, 프로젝트 자금이라고 불린다. 프로젝트 자금은 메타무이 코인을 시장에서 구입하고 일정 가격층을 유지하는데 사용된다. 메타무이 코인의 가격이 과도하게 올라 일정 가격 상한선을 터치하게 되면 MUI ACB는 시장에서 메타무이 코인을 판매하여 유통 공급량을 증가시킨다. 하이퍼 인플레이션을 방지하기 위해 총발행량은 10억개로 제한된다.

메타무이 코인의 가장 우선 순위는 시간이 지남에 따라 지속적으로 가치가 상승해야한다는 점과 달러나 유로 같은 주요 통화에 대한 구매력을 항상 유지해야한다는 점이다. 이를 달성하기 위해 MUI ACB는 법정 화폐들의 감가 상각을 측정하기 위해 두 가지 가격 (1. 메타무이의 이전 시장 가격, 2. 금과 기타 안정적인 자산들의 레버리지(leveraged)된 시장 가격)에 기반하여 다음 목표 가격을 산정한다. 이러한 방식으로 단기간에 과도한 가격 변동 없이 가치를 안정시키게 된다. 이러한 이동식 계산(moving calculation)은 (위에서 설명한 메커니즘을 통해) 메타무이가 변동할 수 있는 가격대의 기초를 형성한다.

메타무이 코인 이코노미

신규 디지털 화폐 생성 및 실행

  • 신규 디지털 화폐를 발행하기 위해서는 100만 메타무이를 사용료로 지불해야 한다.
  • 뱅크 노드는 체인코드를 실행하기 위해 1000만 메타무이를 스테이킹 해야 하고, 신규 디지털 화폐의 다양한 거래 운영을 위해 연간 100만 메타무이의 예치금을 예치해야 한다.
  • 뱅크 노드는 신규 디지털 통화 사용자로부터 신규 디지털 통화로 네트워크 수수료를 받을 수 있다.
  • 거래 건수 및 기타 실행건수 기준으로 벌어들이는 수입액이 예치금을 초과하게 될 경우, 100만 메타무이를 추가로 예치해야 한다.
  • 네트워크 사용 수수료는 기여 증명 방식(Proof-of-Contribution)을 기반으로 하여 기여 뱅크 노드 및 모바일 노드에 분배된다.

특수 체인코드 운영

  • 기본 소득(Basic Income) 체인코드와 리디노미네이션(Redenomination) 체인코드를 실행하기 위해서는 각각 100만 메타무이를 사용료로 지불해야 한다.
  • 상속 체인 코드와 계정 복구 체인 코드를 사용하기 위해서는 각각 10만 메타무이를 사용료로 지불해야 한다.

그 외

활용 사례

중앙은행 디지털 화폐 (CBDC)

메타무이블록체인의 가장 유용한 응용 영역은 CBDC(Central Bank Digital Currency)의 발행이다. 뱅크 노드의 구조를 활용하여 메타무이블록체인은 M2 화폐 발행 모델을 지원한다. 시중 은행은 중앙은행의 M1 기준 통화 자산을 기반으로 메타무이블록체인에서 M2 통화를 다이나믹하게 생성할 수 있다. 소버린월렛 사용자는 CBDC를 사용할 수 있으며, 모바일 풀 노드를 통해 CBDC 운영에 참여할 수 있다. 또한 메타무이블록체인은 부분지급준비금(Fractional Reserve) 은행 모델을 지원한다. 메타무이블록체인을 통해 발행된 디지털 화폐 간의 아토믹 스왑이 가능하며 이러한 교환은 모바일 기기를 이용하여 간단하게 실행된다.

메타무이블록체인만의 독특한 체인코드 구조와 신원 기반 계좌 시스템을 통해 특별한 통화 정책도 구현할 수 있다. CBDC의 리디노미네이션을 온체인에서 수행 할 수 있는데, 온체인(On-Chain)에서 리디노미네이션을 수행하는 데 드는 비용은 새로운 지폐를 발행하고 구 화폐를 회수·폐기하는 데 드는 비용의 일부에 불과하다.

그리고 메타무이블록체인의 체인코드로 기본소득이나 재난지원금의 지급 또한 가능하다. 기본소득에 관련된 체인 코드를 작동시켜 모든 시민의 계좌 잔액을 늘릴 수 있고, 또, 이용자의 신원을 기반으로 적격 사용자를 선정하거나 VC(검증 가능한 자격 증명)를 제시해 본인이 돈을 받을 수 있음을 증명할 수 있다.

CBDC1.PNG

디지털 증권 거래소 (Digital Stock Exchange)

메타무이블록체인은 신원 기반의 디지털 증권거래소를 구축하는 데 완벽한 기능들을 갖추고 있다. 이를 통해 메타무이블록체인상에서 기업 주식을 쉽게 발행할 수 있으며, 신원 기반 전송 방식이기 때문에 토큰화된 주식의 전송은 사실상 소유권의 이전을 의미한다. 또한 메타무이블록체인의 Identity 블록체인은 종이 문서 기반 공증의 필요성을 없앤다. 또한 메타무이블록체인상에서 다양한 자산을 토큰화 할 수 있으며, 토큰화된 자산의 소유권과 사용자의 신원간 직접적인 연계가 있기 때문에, 토큰 전송을 통해 소유권 이전을 간소화 시킬 수 있다.

자산 등록 블록체인(Asset Registration Blockchain)을 사용하면 토큰화된 자산과 물리적 자산 사이의 연결고리의 오라클 문제가 성립 될 수 있으며, Identity 블록체인상의 퍼블릭 DID와 법인으로부터 발행된 VC(검증 가능한 자격 증명)를 통해 법적·물리적 소유 여부도 검증할 수 있다.

그리고 사용자가 디지털화된 주식이나 자산을 P2P 방식으로 거래할 때, 메타무이블록체인은 디지털 주식과 디지털 통화의 아토믹 스왑을 제공한다. 디지털화된 주식은 이용자의 신분과 결합되기 때문에 주식 거래와 동시에 소유권 이전 통지 및 세금 납부가 발생할 수 있다. 이를 통해 별도의 주주등록, 주주증명서 발급, 정부에 대한 세금신고, 세금납부 등의 필요성이 없어진다.

토큰화된증권1.PNG

국경 간 지불 네트워크 (Cross-border Payment Network)

오늘날의 디지털 세계에서는 기존보다 더 빠르고 저렴하고 효율적인 국경 간 지불 시스템이 시급히 필요한 상황이다. 메타무이블록체인 네트워크는 여러 개의 블록체인을 동시에 호스팅하도록 설게되었다. 이러한 각 블록체인들은 메타무이블록체인을 통해 서로 독립적으로 실행되고 거래될 수 있다. 화폐의 교환은 아토믹 스왑을 통해 가능하고 다중 통화 이체는 국가 통화의 국경 간 직접 지불에 탁월한 교환 서비스 제공자(마스터 노드)를 통해 가능하다.

미래 확장성

메타무이블록체인은 알고리즘 중앙 은행과 모바일 노드를 기반으로 하는 분산형 모델이지만 확장 가능한 생태계를 위한 근본적인 솔루션들을 제안했다. 또한 앞으로 발전할 딥 러닝과 강화형 기계 학습과 같은 인공지능 기술들을 다루도록 설계되었다. 가까운 미래에 메타무이블록체인을 통해 인공지능이 기반이 된 유연성과 블록체인이 기반이 된 거래에 대한 안전성의 조화를 볼 수 있을 것이다.

메타무이블록체인의 체인 코드의 온체인 거버넌스 메커니즘으로 메타무이블록체인의 다양한 부분 업그레이드가 가능하며, 팀은 향후 프로토콜과 체인 코드를 지속적으로 업그레이드할 것이다. 아이덴티티 블록체인과 결합한 온라인 투표 프로토콜이 메타무이블록체인 위에 안전한 투표 구현으로 이어진다.

또한, 화폐의 디지털화는 디지털 통화 의사결정의 새로운 기회를 열어준다. 뱅크 노드는 금융 빅데이터를 기반으로 한 금전적 결정을 내리는 초기 형태의 알고리즘 중앙은행이다. 중앙 뱅크 노드에서 연합 학습 알고리즘(Federated Learning Algorithm)을 적용하고 많은 모바일 노드들에서 분산형 모델을 수집하고 학습하는 것이 가능하다.

동영상

각주

  1. ↑ Seokgu Yun, Sovereign Wallet Co.,Ltd., “Blockchain System that includes Bank Nodes each having separate Ledgers for Identity, Digital Currency and other functions, and operation method thereof”, KR10-2020-0110742, 2020
  2. ↑ Mehrdad Kiamari, Bhaskar Krishnamachari, Muhammad Naveed, and Seokgu Yun, “Blizzard: Distributed Consensus for Mobile Devices using Online Brokers”, In IEEE International Conference on Blockchain and Cryptocurrency, 2020
  3. ↑ Martin Martinez, Arvin Hekmati, Bhaskar Krishnamachari, and Seokgu yun, “Mobile Encounter-based Social Sybil Control”, In The Seventh International Conference on Software Defined Systems (SDS-2020), 2020
  4. ↑ Martin Martinez, Arvin Hekmati, Bhaskar Krishnamachari, Seokgu Yun, “Mitigating Mobile Device-based Sybil Attacks using Supervised Machine Learning and Generative Adversarial Networks”, In IEEE Conference on Computer Communications, 2021
  5. ↑ Gavin Wood. “Ethereum: A Secure Decentralized Generalized Transaction Ledger”, In https://ethereum.github.io/yellowpaper/paper.pdf, September 2020
  6. ↑ Elli Androulaki, Artem Barger, Vita Bortnikov, et al., “Hyperledger Fabric: A Distributed Operating System for Permissioned Blockchains”, In https://arxiv.org/abs/1801.10228, April 2018
  7. ↑ Gennady Medvinsky and B. Clifford Neuman. “NetCash: A design for practical electronic currency on the Internet”. In Proceedings of the First ACM Conference on Computer and Communications Security, November 1993
  8. ↑ B. Clifford Neuman and Gennady Medvinsky, “Requirements for Network Payment: The NetCheque Perspective”, In Proceedings of IEEE COMPCON’95, March 1995
  9. ↑ Gavin Wood. “Ethereum: A Secure Decentralized Generalized Transaction Ledger”, In https://ethereum.github.io/yellowpaper/paper.pdf, September 2020
  10. ↑ Elli Androulaki, Artem Barger, Vita Bortnikov, et al., “Hyperledger Fabric: A Distributed Operating System for Permissioned Blockchains”, In https://arxiv.org/abs/1801.10228, April 2018

참고자료

Youtube
한글
영문

같이 보기


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