KR102157452B1 - 분산 시스템 내의 네트워크 노드를 위한 복구 프로세스의 수행 - Google Patents

분산 시스템 내의 네트워크 노드를 위한 복구 프로세스의 수행 Download PDF

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Abstract

블록체인 네트워크의 네트워크 노드의 복구 프로세스를 수행하기 위한 방법은, 타겟 시퀀스 번호의 타겟 트랜잭션을 복구하기 위해, 네트워크 노드에 의해, 블록체인 네트워크의 다른 네트워크 노드에 상태 요청 메시지를 브로드캐스팅하는 단계, 다른 네트워크 노드로부터의 시퀀스 번호를 각각 포함하는 상태 회신 메시지를 수신하는 단계, 상태 회신 메시지 내의 시퀀스 번호에 기초하여 타겟 시퀀스 번호를 식별하는 단계, 다른 네트워크 노드 각각으로부터의 ECHO 메시지를 요청하기 위해 다른 네트워크 노드에 요청 메시지를 전송하는 단계, 다른 네트워크 노드에 의해 전송된 일정 수의 유효한 ECHO 메시지를 결정하는 단계, 해당 수의 유효한 ECHO 메시지에 기초하여 타겟 트랜잭션을 복구하는 단계, 및 해당 네트워크 노드가 복구되었다는 것을 나타내는, 다른 네트워크 노드로의 메시지를 전송하는 단계를 포함한다.

Description

분산 시스템 내의 네트워크 노드를 위한 복구 프로세스의 수행
합의 네트워크(consensus network) 및/또는 블록체인 네트워크(blockchain network)로서도 지칭될 수 있는 분산형 원장 시스템(DLS, distributed ledger systems)은, 참여 엔티티가 보안적이고 불변적으로 데이터를 저장할 수 있도록 한다. 임의의 특정한 사용자 사례를 언급하지 않는 경우, DLS는 통상적으로 블록체인 네트워크로서 지칭된다. 블록체인 네트워크의 예는 공개(public) 블록체인 네트워크, 비공개(private) 블록체인 네트워크, 및 컨소시엄(consortium) 블록체인 네트워크를 포함할 수 있다. 공개 블록체인 네트워크는 모든 엔티티가 해당 DLS를 사용하고, 합의 프로세스에 참여할 수 있도록 개방되어 있다. 비공개 블록체인 네트워크는, 판독 및 기입 권한(read and write permissions)을 중심적으로 제어하는 특정한 엔티티를 위해 제공된다. 컨소시엄 블록체인 네트워크는, 합의 프로세스를 제어하는 선택된 엔티티 그룹을 위해 제공되며, 액세스 제어 계층을 포함한다.
합의 메커니즘은 분산형 블록체인 시스템의 1차 컴포넌트이다. 합의 메커니즘은, 분산형 프로세스 또는 시스템 사이에서의 단일 데이터 값에 대한 동의(agreement)를 달성하기 위해 사용되는 컴퓨터 과학 분야의 프로세스이다. 합의 메커니즘은, 신뢰할 수 없는 다수의 노드가 수반되는 네트워크 내에서 신뢰성을 달성하도록 설계된다. 합의 문제로서 공지된 이러한 문제를 해결하는 것은 분산 컴퓨팅 및 멀티에이전트 시스템에서 중요하다.
블록체인은, 노드 사이에서의 동의에 도달하기 위한 합의 메커니즘에 의존한다. 블록체인은, 피어-투-피어(P2P, peer-to-peer) 네트워크 상의 분산된 컴퓨터에 의해 관리되는 탈집중화 데이터베이스(decentralized database)이다. 단일 장애점(SPOF, single point of failure)을 방지하기 위해 각 피어는 원장의 사본을 유지한다. 업데이트 및 유효성검증은 모든 사본 내에 동시에 반영된다.
블록체인 시스템의 네트워크 노드 사이에서 합의를 수행하기 위해 다수의 기존의 기법이 사용될 수 있지만, 합의를 수행하기 위한 더 효율적인 해결책이 이로울 것이다.
본 명세서의 구현예는, 분산 시스템(예컨대, 블록체인 네트워크) 내의 합의 문제를 해결하기 위한 컴퓨터-구현 방법(computer-implemented method)을 포함한다. 더 구체적으로, 본 명세서의 구현예는 분산 시스템 내의 네트워크 노드를 위한 복구 프로세스의 수행에 관한 것이다.
일부 구현예에서, 동작은, 블록체인 네트워크의 네트워크 노드에 의해, 블록체인 네트워크의 다수의 네트워크 노드에 상태 요청 메시지를 브로드캐스팅하는 동작 - 해당 네트워크 노드는 타겟 시퀀스 번호의 타겟 트랜잭션을 복구할 네트워크 노드임 -; 네트워크 노드에 의해, 다수의 네트워크 노드로부터 다수의 상태 회신 메시지를 수신하는 동작 - 다수의 상태 회신 메시지 각각은 시퀀스 번호를 포함함 -; 상태 회신 메시지의 수가 미리 결정된 문턱값을 초과한다고 결정하는 데 응답하여, 네트워크 노드에 의해, 동일한 시퀀스 번호에 기초하여 타겟 시퀀스 번호를 식별하는 동작 - 해당 수의 상태 회신 메시지 각각은 동일한 시퀀스 번호를 포함함 -; 네트워크 노드에 의해, 복수의 네트워크 노드에 요청 메시지를 전송하는 동작 - 요청 메시지는 다수의 네트워크 노드 각각으로부터의 ECHO 메시지를 요청하고, ECHO 메시지는, 타겟 시퀀스 번호를 갖는 타겟 트랜잭션에 대해 다수의 네트워크 노드 사이에서 합의를 달성하기 위하여 다수의 네트워크 노드 각각에 의해 송신되는 메시지이고, ECHO 메시지는, 타겟 트랜잭션의 일부, 및 복수의 네트워크 노드 각각의 서명을 포함함 -; 네트워크 노드에 의해, 복수의 네트워크 노드로부터 다수의 ECHO 메시지를 수신하는 동작; 네트워크 노드에 의해, 복수의 ECHO 메시지 중 유효한 ECHO 메시지의 수를 결정하는 동작 - 해당 수의 유효한 ECHO 메시지 각각은 타겟 시퀀스 번호를 포함함 -; 유효한 ECHO 메시지의 수가 미리 결정된 문턱값을 초과한다고 결정하는 데 응답하여, 동일한 시퀀스 번호를 갖는 타겟 트랜잭션을 해당 수의 유효한 ECHO 메시지에 기초하여 네트워크 노드에서 복구하는 동작; 네트워크 노드에 의해, 네트워크 노드가 복구되었다는 것을 나타내는 메시지를 복수의 네트워크 노드로 전송하는 동작을 포함한다.
다른 구현예는, 컴퓨터 저장 디바이스 상에 인코딩된 방법의 동작을 수행하도록 구성된 대응 시스템, 장치, 및 컴퓨터 프로그램을 포함한다.
이들 구현예 및 다른 구현예는 각각 다음의 특징 중 하나 이상을 선택적으로 포함할 수 있다.
다음의 특징 중 임의의 특징과 조합가능한 제1 특징으로서, 다수의 네트워크 노드는 1차 노드 및 하나 이상의 백업 노드를 포함하는, 제1 특징.
다음의 특징 중 임의의 특징과 조합가능한 제2 특징으로서, 네트워크 노드는 1차 노드 또는 백업 노드인, 제2 특징.
다음의 특징 중 임의의 특징과 조합가능한 제3 특징으로서, 요청 메시지는 타겟 시퀀스 번호를 포함하는, 제3 특징.
다음의 특징 중 임의의 특징과 조합가능한 제4 특징으로서, 해당 네트워크 노드 이외의 다수의 네트워크 노드 각각은 네트워크 노드에 ECHO 메시지를 전송하기 전에 요청 메시지를 검증하는, 제4 특징.
다음의 특징 중 임의의 특징과 조합가능한 제5 특징으로서, 네트워크 노드는 머클 트리(Merkle tree)를 사용하여 ECHO 메시지 각각이 유효한지의 여부를 검증하는, 제5 특징.
다음의 특징 중 임의의 특징과 조합가능한 제6 특징으로서, 네트워크 노드는 또한, ECHO 메시지 내의 서명이 유효한지의 여부를 검증하는, 제6 특징.
다음의 특징 중 임의의 특징과 조합가능한 제7 특징으로서, ECHO 메시지 각각은, 타겟 트랜잭션과 연관된 다수의 소거 코드(EC, erasure code) 블록 중 적어도 하나를 더 포함하며, 다수의 EC 블록은, 타겟 트랜잭션을 사용하여 EC 코드에 따라서 생성되는, 제7 특징.
다음의 특징 중 임의의 특징과 조합가능한 제8 특징으로서, 네트워크 노드는, 해당 수의 유효한 ECHO 메시지 내에 있는 다수의 EC 블록의 부분 집합을 사용하여 타겟 트랜잭션을 재구성하는, 제8 특징.
다음의 특징 중 임의의 특징과 조합가능한 제9 특징으로서, 해당 네트워크 노드가 복구되었다는 것을 나타내는, 다수의 네트워크 노드로의 메시지는, 해당 수의 유효한 ECHO 메시지 내의 서명의 세트 및 타겟 시퀀스 번호를 포함하는, 제9 특징.
본 명세서는, 하나 이상의 프로세서에 커플링되고, 하나 이상의 프로세서에 의해 실행될 때, 하나 이상의 프로세서로 하여금, 본 명세서에 제공된 방법의 구현예에 따른 동작을 수행하게 하는 명령어가 수록된 하나 이상의 비일시적 컴퓨터-판독가능 저장 매체도 제공한다.
본 명세서는 또한, 본 명세서에 제공된 방법을 구현하기 위한 시스템을 제공한다. 시스템은, 하나 이상의 프로세서, 및 하나 이상의 프로세서에 커플링되고, 하나 이상의 프로세서에 의해 실행될 때, 하나 이상의 프로세서로 하여금, 본 명세서에 제공된 방법의 구현예에 따라서 동작을 수행하게 하는 명령어가 수록된 컴퓨터-판독가능 저장 매체를 포함한다.
본 명세서는, 개선된 합의 메커니즘을 개시하며, 개선된 합의 메커니즘은, 분산 시스템 내의 네트워크 노드 사이에서 합의를 달성하고, 분산 시스템 내의 1차 노드의 변경을 수행하고, 분산 시스템 내의 네트워크 노드를 위한 복구 프로세스를 수행하기 위한 기법을 포함한다. 본 명세서에 설명된 합의 메커니즘은, 상이한 응용예에서 다양한 장점을 달성할 수 있다.
예컨대, 후술되는 합의 프로세스는, 블록체인 시스템의 동작을 개선시키고 네트워크 병목현상을 완화시키도록 돕는 여러 특징을 포함한다. 예컨대, 본 명세서에 설명된 합의 프로세스는, EC 코드에 따라서 트랜잭션 요청을 다수의 소거 코드(EC) 블록으로 변환하고 EC 블록 중 하나를 네트워크 노드 각각에 전송하는 단계를 포함한다. EC 블록은 원래의 트랜잭션 요청보다 크기가 더 작다. 따라서, 완전한 트랜잭션 요청 대신 EC 블록을 네트워크 노드에 전송하는 것은, 블록체인 네트워크의 네트워크 노드 사이에서 송신되는 데이터 블록의 크기를 줄이며, 이에 의해 네트워크 대역폭을 절약하고 네트워크 부하를 줄인다. 이는 또한, 네트워크 노드의 메모리 공간에 기입되고 네트워크 노드의 메모리 공간으로부터 판독되는 데이터의 크기를 줄이며, 이에 의해 네트워크 노드의 메모리 공간에 대한 부담을 줄이고 전체적인 블록체인 시스템의 효율을 개선시킨다.
또한, 본 명세서는, 에포크(epoch) 변경 프로세스를 설명하며, 에포크 변경 프로세스는, 합의 프로세스의 다수의 페이즈(phase)에 각각의 가중치를 할당하는 단계, 다수의 페이즈의 각각의 가중치에 기초하여 가중치 합을 결정하는 단계, 및 가중치 합에 기초하여 새 1차 노드를 결정하는 단계를 포함한다. 라운드 로빈(round robin) 방식 대신 가중치 합에 기초한 에포크 변경 프로세스는, 장애가 없는 새 1차 노드를 적시에 선택하는 것을 용이하게 할 수 있다. 라운드 로빈 방식과는 달리, 본 명세서의 에포크 변경 프로세스는 가중치 합에 의존해 새 1차 노드를 선택하며, 이는 장애가 없는 새 1차 노드를 찾을 때 레이턴시 또는 지연을 줄일 수 있다. 이는 또한, 블록체인 서비스를 제공할 때의 전체적인 블록체인 시스템의 효율을 개선시킬 수 있다.
또한, 본 명세서는 복구 프로세스를 논의하며, 복구 프로세스는, 새 1차 노드가 되기 위해 지원하는 네트워크 노드에 의해 상태 요청 메시지를 전송하는 동작 및 다른 네트워크 노드로부터 상태 회신 메시지를 수신하는 동작과 같은 동작을 포함한다. 이들 동작은, 장애가 있는 네트워크 노드의 복구 프로세스가, 장애가 없는 다른 네트워크 노드 사이의 합의 프로세스의 정상적인 동작을 방해하지 않도록 수행된다. 이는, 복구 프로세스의 복잡성을 줄임으로써, 장애가 있는 네트워크 노드를 복구하기 위한 컴퓨팅 및 네트워크 자원을 절약하는 것을 용이하게 한다.
본 명세서에 따른 방법은, 본 명세서에 설명된 양상 및 특징의 임의의 조합을 포함할 수 있다는 것이 인정된다. 즉, 본 명세서에 따른 방법은, 본 명세서에 구체적으로 설명된 양상 및 특징의 조합으로 제한되는 것이 아니라, 제공된 양상 및 특징의 임의의 조합도 포함한다.
본 명세서의 하나 이상의 구현예의 세부사항이 첨부 도면 및 아래의 설명에 명시되어 있다. 본 명세서의 다른 특징 및 장점은, 설명 및 도면으로부터, 그리고 청구범위로부터 명백해질 것이다.
도 1은, 본 명세서의 구현예를 실행하기 위해 사용될 수 있는 환경의 예를 도시한다.
도 2는, 본 개시의 구현예에 따른 개념 아키텍처의 예를 도시한다.
도 3은, 본 명세서의 구현예에 따라서 실행될 수 있는 합의 프로세스 예를 도시한다.
도 4는, 본 명세서의 구현예에 따라서 실행될 수 있는 합의 프로세스 예를 도시한다.
도 5는 본 명세서의 구현예에 따른 해시 트리(hash tree)의 예를 도시한다.
도 6은, 본 명세서의 구현예에 따른, 분산 시스템의 네트워크 노드 사이에서 통신되는 메시지의 예를 도시한다.
도 7은, 본 명세서의 구현예에 따른, 분산 시스템 내의 1차 노드의 변경을 수행하는 프로세스의 예를 도시한다.
도 8은, 본 명세서의 구현예에 따른, 분산 시스템 내의 1차 노드의 변경을 수행하는 프로세스의 예를 도시한다.
도 9는, 본 명세서의 구현예에 따른, 분산 시스템의 네트워크 노드 사이에서 통신되는 메시지의 예를 도시한다.
도 10은, 본 명세서의 구현예에 따른, 분산 시스템 내의 네트워크 노드의 복구 프로세스를 수행하는 프로세스의 예를 도시한다.
도 11은, 본 명세서의 구현예에 따른, 분산 시스템 내의 네트워크 노드의 복구 프로세스를 수행하는 프로세스의 예를 도시한다.
도 12는, 본 명세서의 구현예에 따른, 분산 시스템의 네트워크 노드 사이에서 통신되는 메시지의 예를 도시한다.
도 13은, 본 명세서의 구현예에 따른, 합의 장치의 모듈을 예시하는 도면의 예를 도시한다.
도 14는, 본 명세서의 구현예에 따른, 합의 장치의 모듈을 예시하는 도면의 예를 도시한다.
도 15는, 본 명세서의 구현예에 따른, 1차 노드 변경 장치의 모듈을 예시하는 도면의 예를 도시한다.
도 16은, 본 명세서의 구현예에 따른, 1차 노드 변경 장치의 모듈을 예시하는 도면의 예를 도시한다.
도 17은, 본 명세서의 구현예에 따른, 복구 장치의 모듈을 예시하는 도면의 예를 도시한다.
다양한 도면 내의 유사한 참조 기호는 유사한 요소를 나타낸다.
본 명세서의 구현예는, 분산 시스템(예컨대, 블록체인 네트워크) 내의 합의 문제를 해결하기 위한 컴퓨터-구현 방법을 포함한다. 더 구체적으로, 본 명세서의 구현예는 분산 시스템 내의 네트워크 노드를 위한 복구 프로세스의 수행에 관한 것이다.
일부 구현예에서, 동작은, 블록체인 네트워크의 네트워크 노드에 의해, 블록체인 네트워크의 다수의 네트워크 노드에 상태 요청 메시지를 브로드캐스팅하는 동작 - 해당 네트워크 노드는 타겟 시퀀스 번호의 타겟 트랜잭션을 복구할 네트워크 노드임 -; 네트워크 노드에 의해, 다수의 네트워크 노드로부터 다수의 상태 회신 메시지를 수신하는 동작 - 다수의 상태 회신 메시지 각각은 시퀀스 번호를 포함함 -; 상태 회신 메시지의 수가 미리 결정된 문턱값을 초과한다고 결정하는 데 응답하여, 네트워크 노드에 의해, 동일한 시퀀스 번호에 기초하여 타겟 시퀀스 번호를 식별하는 동작 - 해당 수의 상태 회신 메시지 각각은 동일한 시퀀스 번호를 포함함 -; 네트워크 노드에 의해, 복수의 네트워크 노드에 요청 메시지를 전송하는 동작 - 요청 메시지는 다수의 네트워크 노드 각각으로부터의 ECHO 메시지를 요청하고, ECHO 메시지는, 타겟 시퀀스 번호를 갖는 타겟 트랜잭션에 대해 다수의 네트워크 노드 사이에서 합의를 달성하기 위하여 다수의 네트워크 노드 각각에 의해 송신되는 메시지이고, ECHO 메시지는, 타겟 트랜잭션의 일부, 및 복수의 네트워크 노드 각각의 서명을 포함함 -; 네트워크 노드에 의해, 복수의 네트워크 노드로부터 다수의 ECHO 메시지를 수신하는 동작; 네트워크 노드에 의해, 복수의 ECHO 메시지 중 유효한 ECHO 메시지의 수를 결정하는 동작 - 해당 수의 유효한 ECHO 메시지 각각은 타겟 시퀀스 번호를 포함함 -; 유효한 ECHO 메시지의 수가 미리 결정된 문턱값을 초과한다고 결정하는 데 응답하여, 동일한 시퀀스 번호를 갖는 타겟 트랜잭션을 해당 수의 유효한 ECHO 메시지에 기초하여 네트워크 노드에서 복구하는 동작; 네트워크 노드에 의해, 네트워크 노드가 복구되었다는 것을 나타내는 메시지를 복수의 네트워크 노드로 전송하는 동작을 포함한다.
본 명세서의 구현예에 대한 추가적인 맥락을 제공하자면, 그리고 위에서 소개한 바와 같이, (예컨대, 피어-투-피어(peer-to-peer) 노드로 이루어진) 합의 네트워크 또는 블록체인 네트워크로서도 지칭될 수 있는, 분산형 원장 시스템(DLS)은, 참여 엔티티가 보안적이고 불변적으로 트랜잭션을 수행하고 데이터를 저장할 수 있게 한다. 임의의 특정한 사용 사례에 대한 언급이 없다면, 블록체인이라는 용어는 본 명세서에서 DLS를 일반적으로 지칭하기 위해 사용된다. 위에서 소개한 바와 같이, 블록체인 네트워크는 공개 블록체인 네트워크, 비공개 블록체인 네트워크, 또는 컨소시엄 블록체인 네트워크로서 제공될 수 있다.
블록체인은, 향후의 트랜잭션이, 사슬 내에 저장된 이전의 모든 트랜잭션과의 일관성에 대해 검증될 수 있도록 하는 방식으로, 트랜잭션을 저장하는 데이터 구조이다. 블록체인은 하나 이상의 블록을 포함한다. 체인 내의 각 블록은, 사슬 내에서 해당 블록의 바로 전에 있는 이전 블록의 암호 해시를 포함함으로써 이전 블록에 링크된다. 각 블록은 타임스탬프, 자체적인 암호 해시, 및 하나 이상의 트랜잭션을 더 포함한다. 블록체인 네트워크의 노드에 의해 이미 검증된 트랜잭션은 해싱(hashing)되고 머클 트리로 인코딩된다. 머클 트리는, 트리의 리프 노드(leaf node)에 있는 데이터가 해싱되어 있는 데이터 구조이며, 트리의 각 브랜치(branch) 내의 모든 해시는 브랜치의 루트(root)에서 연접(concatenating)된다. 이 프로세스는 트리를 따라 올라가면서 전체 트리의 루트까지 계속되며, 이러한 루트는 트리 내의 모든 데이터를 나타내는 해시를 저장한다. 해당 트리 내에 저장된 트랜잭션의 해시라고 주장하는 해시는, 해당 해시가 해당 트리의 구조와 일치하는지 결정함으로써 신속하게 검증될 수 있다.
블록체인은, 트랜잭션을 저장하기 위한 데이터 구조이지만, 블록체인 네트워크는, 하나 이상의 블록체인 구조를 관리, 업데이트, 및 유지하는 컴퓨팅 노드의 네트워크이다. 위에서 소개한 바와 같이, 블록체인 네트워크는 공개 블록체인 네트워크, 비공개 블록체인 네트워크, 또는 컨소시엄 블록체인 네트워크로서 제공될 수 있다.
공개 블록체인 네트워크에서는, 합의 프로세스가 합의 네트워크의 노드에 의해 제어된다. 예컨대, 수백, 수천, 또는 수백만 개의 엔티티까지도 공개 블록체인 네트워크 내에서 협력할 수 있으며, 엔티티 각각은 공개 블록체인 네트워크 내의 적어도 하나의 노드를 운영한다. 따라서, 공개 블록체인 네트워크는 참여 엔티티에 관한 공개 네트워크로 간주될 수 있다. 일부 예에서, 블록이 유효하려면 그리고 블록이 블록체인 네트워크의 블록체인(분산형 원장)에 추가되려면 대다수의 엔티티(노드)가 모든 블록에 서명해야 한다. 예시 공개 블록체인 네트워크는, 블록체인으로서 지칭되는 분산형 원장을 활용하는 특정한 피어-투-피어 결제 네트워크를 포함한다. 그러나, 위에서 언급한 바와 같이, 임의의 특정한 블록체인 네트워크에 대한 특별한 언급이 없다면, 블록체인이라는 용어는 분산형 원장을 일반적으로 지칭하기 위해 사용된다.
일반적으로, 공개 블록체인 네트워크는 공개 트랜잭션을 지원한다. 공개 트랜잭션은 공개 블록체인 네트워크 내의 노드 모두와 공유되고, 전역적 블록체인 내에 저장된다. 전역적 블록체인은, 모든 노드에 걸쳐서 복제되는 블록체인이다. 즉, 모든 노드는, 전역적 블록체인에 관하여 완벽한 상태 합의(perfect state consensus)가 되어 있다. 합의(예컨대, 블록을 블록체인에 추가하는 것에 대한 동의)를 달성하기 위하여, 공개 블록체인 네트워크 내에 합의 프로토콜이 구현된다. 합의 프로토콜의 예는, 작업증명(POW, proof-of-work), 지분증명(POS, proof-of-stake), 및 권한증명(POA, proof-of-authority)을, 제한 없이 포함한다. 본 명세서에서 POW는 비제한적인 예로서 추가적으로 언급된다.
일반적으로, 비공개 블록체인 네트워크는, 판독 및 기입 권한을 중심적으로 제어하는 특정한 엔티티를 위해 제공된다. 이러한 엔티티는 어느 노드가 블록체인 네트워크에 참여할 수 있는지를 제어하며, 따라서, 비공개 블록체인 네트워크는, 누가 네트워크에 참여하도록 허용되는지 및 이들의 참여 수준에 대해 제한을 가하는 허가형 네트워크(permissioned network)로서 일반적으로 지칭된다. 다양한 유형의 액세스 제어 메커니즘이 사용될 수 있다(예컨대, 기존의 참여자가 새 엔티티의 추가에 대해 보팅(voting), 규제 기관이 가입을 제어).
일반적으로, 컨소시엄 블록체인 네트워크는 참여 엔티티 사이에서 비공개이다. 컨소시엄 블록체인 네트워크에서, 합의 프로세스는, 인가된 노드 세트에 의해 제어되며, 하나 이상의 노드가 각 엔티티(예컨대, 금융 기관, 보험사)에 의해 운영된다. 예컨대, 10개의 엔티티(예컨대, 금융 기관, 보험사)로 구성된 컨소시엄이 컨소시엄 블록체인 네트워크를 운영할 수 있으며, 엔티티 각각은 컨소시엄 블록체인 네트워크 내의 적어도 하나의 노드를 운영한다. 따라서, 컨소시엄 블록체인 네트워크는, 참여 엔티티에 관한 비공개 네트워크로 간주될 수 있다. 일부 예시에서, 블록이 유효하려면 그리고 블록이 블록체인에 추가되려면, 각 엔티티(노드)가 모든 블록에 서명해야 한다. 일부 예시에서, 블록이 유효하려면 그리고 블록이 블록체인에 추가되려면, 적어도 엔티티들(노드들)의 부분 집합(예컨대, 적어도 7개의 엔티티)이 모든 블록에 서명해야 한다.
본 명세서의 구현예는 본 명세서에서 컨소시엄 블록체인 네트워크를 참조하여 더 상세하게 설명된다. 그러나, 본 명세서의 구현예는 임의의 적절한 유형의 블록체인 네트워크로 실현될 수 있으리라 예상된다.
본 명세서의 구현예는 위의 맥락을 고려하여 더 상세하게 설명된다. 더 구체적으로, 그리고 위에서 소개한 바와 같이, 본 명세서의 구현예는 분산 시스템 내의 네트워크 노드를 위한 복구 프로세스의 수행에 관한 것이다.
블록체인은, 위조 내성을 갖는 공유형 디지털 원장이며, 공개 또는 비공개 피어-투-피어 네트워크 내에 트랜잭션을 기록한다. 원장은 네트워크 내의 모든 멤버 노드에 분산되며, 네트워크 내에서 발생하는 애셋(asset) 트랜잭션의 이력은 블록 내에 영구적으로 기록된다.
합의 메커니즘은, 분산 블록체인 네트워크 내의 모든 네트워크 노드가 동일한 순서로 트랜잭션을 실행한 후, 동일한 원장에 기입하는 것을 보장한다. 합의 모델이 해결하고자 하는 한 가지 문제는, 비잔티움 장애(Byzantine failure)를 극복하는 것이다. 비잔티움 장애 시, 분산 블록체인 네트워크의 서버 또는 네트워크 노드와 같은 컴포넌트는, 장애가 발생한 상태 및 기능 중인 상태 둘 다인 것으로, 장애 검출 시스템에 비일관적으로 나타날 수 있으며, 상이한 관측자에게 상이한 증상을 보인다. 다른 네트워크 노드는 해당 컴포넌트에 장애가 발생한 것으로 선언하고 해당 컴포넌트를 네트워크로부터 차단시키는 것이 어려우며, 왜냐하면, 다른 네트워크 노드는 먼저 애초에 어느 네트워크 노드에 장애가 발생했는지에 관하여 합의에 도달해야 하기 때문이다.
분산 시스템의 맥락에서, 비잔티움 장애 허용(BFT, Byzantine fault tolerance)은, 장애가 발생하거나 올바르지 않은 정보를 다른 피어에 전파하는, 시스템의 악의 컴포넌트(malicious component)(즉, 블록체인 네트워크의 네트워크 노드)에도 불구하고, 분산 컴퓨터 네트워크가, 원하는 대로 기능하고 올바르게 충분한 합의에 도달할 수 있는 능력이다. 목적은, 이들 악의 노드가 네트워크의 올바른 기능 및 시스템 내의 선의 노드(honest node)에 의해 도달되는 올바른 합의에 미치는 영향을 완화시킴으로써 재앙적인 시스템 장애를 방지하는 것이다.
그러나, 기존의 BFT 메커니즘은 여러 측면에서 비효율적인 것으로 증명되었다. 예컨대, 기존의 BFT 메커니즘은, 비잔티움 장애를 극복하려고 시도할 때 분산 블록체인 네트워크에 구현의 복잡성을 더해 왔으며, 이에 의해 분산 블록체인 네트워크의 네트워크 노드 사이의 통신에 대한 레이턴시가 증가되었다. 실용적 비잔티움 장애 허용(PBFT, Practical Byzantine Fault Tolerance)은, 기존의 BFT 합의 메커니즘을 개선하는 것을 목표로 하는 최적화 중의 하나이다. PBFT 모델은, 독립적인 노드 장애가 존재하고 특정한 독립적인 노드에 의해 전파되는 조작된 메시지가 존재한다는 가정을 통해, 비잔티움 장애(악의 노드)를 허용하는 실용적 비잔티움 상태 머신 복제를 제공하는 데 초점을 둔다.
PBFT 모델에서, 모든 노드는 순차적으로 정렬되며, 하나의 노드는 1차 노드(리더(leader))이고 다른 노드는 백업 노드로서 지칭된다. 시스템 내의 모든 노드는 서로 통신하며, 목표는 대다수의 선의 노드가 시스템의 상태에 대해 동의하게 되는 것이다. 노드는 서로 통신하며, 메시지가 특정한 피어 노드로부터 왔다는 것을 증명해야 할 뿐만 아니라, 메시지가 송신 중에 수정되지 않았다는 것도 검증해야 한다.
PBFT가 작동하도록 하기 위해, 네트워크 내의 악의 노드의 양은, 주어진 취약성 윈도우 내에서 동시에 시스템 내의 전체 노드 중 3분의 1 이상일 수 없다는 가정이 이루어진다. 시스템 내의 노드가 더 많을수록, 전체 노드 중 3분의 1에 근접하는 수가 악의 노드일 가능성은 수학적으로 더 낮아진다. 이러한 알고리즘은, 최대 (n-1)/3개의 노드가 동시에 악의 노드이거나 장애 노드인 한, 실황성(liveness) 및 안전성(safety) 둘 다를 효과적으로 제공하며, 여기서 n은 총 노드를 나타낸다.
각 라운드의 PBFT 합의(뷰(view)로 칭해짐)는 4개의 페이즈를 포함한다.
(1) 서비스 동작을 인보크하기 위해 클라이언트가 리더 노드에 요청을 전송하고;
(2) 리더 노드가 해당 요청을 백업 노드에 멀티캐스팅하고;
(3) 노드가 해당 요청을 실행한 후 클라이언트에 회신을 전송하고;
(4) 클라이언트는 동일한 결과를 갖는 상이한 노드로부터의 회신이 f+1개(f는 장애가 있을 수 있는 노드의 최대 수를 나타냄)일 때까지 대기한다.
최종 결과는, 모든 선의 노드가 기록의 순서에 동의하게 되어 이를 수락하거나 거부하는 것이다. 리더 노드는 매 뷰 중에 라운드 로빈 방식으로 변경되며, 리더 노드가 요청을 멀티캐스팅하지 않은 채 특정한 양의 시간이 지났다면, 뷰 변경으로 지칭되는 프로토콜을 사용하여 리더 노드가 대체될 수 있다. 대다수의 선의 노드는 또한, 리더에 장애가 있는지의 여부를 결정하고 열 내의 그다음 리더를 대체자로 하여 리더를 제거할 수 있다.
그러나, PBFT 합의 메커니즘에는 몇몇 제한이 있다. 예컨대, 노드 사이에 요구되는 처리하기 어려운 양의 통신으로 인해, PBFT 모델은, 상대적으로 작은 합의 그룹 크기를 갖는 고전적인 형태로는 잘 작동할 수 있다. 네트워크 노드 사이에서 송신되는 큰 블록 데이터는 네트워크 부하 문제를 야기하고 네트워크 병목현상을 초래한다. 또한, 암호화폐 네트워크와 같은 대형 합의 그룹 내의 노드 사이에서 MAC을 사용하여 이루어져야 하는 통신의 양으로 인해, PBFT 모델에서 인증 메시지에 대한 형식으로서 메소드 인증 코드(MAC, method authentication code)를 사용하는 것은 비효율적일 수 있다. 메시지의 진정성(authenticity)을 제삼자에게 증명하는 것에 대한 내재적인 불능이 존재할 수 있다.
또한, PBFT에 의해 사용되는 라운드 로빈 방식을 사용하여 리더 노드를 변경할 때 연속적인 악의 노드에 직면하는 것은, 선의 노드인 리더 노드를 찾을 때 레이턴시 또는 지연을 유입시킴으로써 블록체인 서비스에 영향을 미친다. 예컨대, 제1 네트워크 노드를 새 리더 노드로서 선택할 때, 제1 네트워크 노드는 악의 노드일 수 있으며, 따라서 새 리더 노드로서 선택되지 못할 수 있다. 라운드 로빈 방식에서는, 열 내의 제2 네트워크 노드가 새 리더 노드로서 선택될 수 있다. 그러나, 제2 네트워크 노드 또한 악의 노드라면, 열 내의 또 다른 네트워크 노드가, 리더 노드가 되기에 적합한지의 여부에 대해 검증될 것이다. 이러한 프로세스는 선의 노드인 새 리더 노드가 식별될 때까지 계속된다. 리더 노드의 그러한 빈번한 변경은 블록체인 서비스에 중대한 레이턴시를 유입시킨다.
또한, 블록체인 네트워크 내의 네트워크 노드는 임의의 때에 비잔티움 장애 또는 충돌 장애를 겪을 수 있다. 예컨대, 네트워크 노드는 악의적인 사이버 공격자에 의해 손상되어 부적절하게 거동할 수 있다. 손상된 네트워크 노드가 즉시 복구되지 않는다면, 악의적인 사이버 공격자는, 검출되지 않은 채 3분의 1을 초과하는 네트워크 노드를 변질시킴으로써, 블록체인 네트워크 및 서비스를 손상시킬 수 있다.
전술한 문제 및 기존의 BFT 합의 메커니즘 및 PBFT 합의 메커니즘과 연관된 우려를 해결하기 위하여, 본 명세서는, 개선된 합의 메커니즘을 개시하며, 개선된 합의 메커니즘은, 분산 시스템 내의 네트워크 노드 사이에서 합의를 달성하고, 분산 시스템 내의 1차 노드의 변경을 수행하고, 분산 시스템 내의 네트워크 노드를 위한 복구 프로세스를 수행하기 위한 기법을 포함한다. 본 명세서에 설명된 합의 메커니즘은, 상이한 응용예에서 다양한 장점을 달성할 수 있다.
예컨대, 후술되는 합의 프로세스는, 블록체인 시스템의 동작을 개선시키고 네트워크 병목현상을 완화시키도록 돕는 여러 특징을 포함한다. 예컨대, 본 명세서에 설명된 합의 프로세스는, EC 코드에 따라서 트랜잭션 요청을 다수의 소거 코드(EC) 블록으로 변환하고 EC 블록 중 하나를 네트워크 노드 각각에 전송하는 단계를 포함한다. EC 블록은 원래의 트랜잭션 요청보다 크기가 더 작다. 따라서, 완전한 트랜잭션 요청 대신 EC 블록을 네트워크 노드에 전송하는 것은, 블록체인 네트워크의 네트워크 노드 사이에서 송신되는 데이터 블록의 크기를 줄이며, 이에 의해 네트워크 대역폭을 절약하고 네트워크 부하를 줄인다. 이는 또한, 네트워크 노드의 메모리 공간에 기입되고 네트워크 노드의 메모리 공간으로부터 판독되는 데이터의 크기를 줄이며, 이에 의해 네트워크 노드의 메모리 공간에 대한 부담을 줄이고 전체적인 블록체인 시스템의 효율을 개선시킨다.
또한, 본 명세서는, 에포크 변경 프로세스를 설명하며, 에포크 변경 프로세스는, 합의 프로세스의 다수의 페이즈에 각각의 가중치를 할당하는 단계, 다수의 페이즈의 각각의 가중치에 기초하여 가중치 합을 결정하는 단계, 및 가중치 합에 기초하여 새 1차 노드를 결정하는 단계를 포함한다. 라운드 로빈 방식 대신 가중치 합에 기초한 에포크 변경 프로세스는, 장애가 없는 새 1차 노드를 적시에 선택하는 것을 용이하게 할 수 있다. 1차 노드는, 1차 노드를 포함하는 다수의 네트워크 노드 사이에서 합의 프로세스 라운드를 개시할 권한을 갖는 리더 노드일 수 있다. 블록체인 네트워크의 다른 네트워크 노드는 백업 노드로서 지칭될 수 있다. 에포크 변경 프로세스는, 새 1차 노드를 위한 열 내의 다수의 네트워크 노드가 장애 노드일 때 1차 노드의 빈번한 변경을 야기하는 라운드 로빈 방식의 문제를 해결하는 것을 도울 수 있다. 라운드 로빈 방식과는 달리, 본 명세서의 에포크 변경 프로세스는 가중치 합에 의존해 새 1차 노드를 선택하며, 이는 장애가 없는 새 1차 노드를 찾을 때 레이턴시 또는 지연을 줄일 수 있다. 이는 또한, 블록체인 서비스를 제공할 때의 전체적인 블록체인 시스템의 효율을 개선시킬 수 있다.
또한, 본 명세서는 복구 프로세스를 논의하며, 복구 프로세스는, 새 1차 노드가 되기 위해 지원하는 네트워크 노드에 의해 상태 요청 메시지를 전송하는 동작 및 다른 네트워크 노드로부터 상태 회신 메시지를 수신하는 동작과 같은 동작을 포함한다. 이들 동작은, 장애가 있는 네트워크 노드의 복구 프로세스가, 장애가 없는 다른 네트워크 노드 사이의 합의 프로세스의 정상적인 동작을 방해하지 않도록 수행된다. 이는, 복구 프로세스의 복잡성을 줄임으로써, 장애가 있는 네트워크 노드를 복구하기 위한 컴퓨팅 및 네트워크 자원을 절약하는 것을 용이하게 한다.
도 1은, 본 명세서의 구현예를 실행하기 위해 사용될 수 있는 환경(100)의 예를 도시한다. 일부 예에서, 환경(100)은 엔티티가 컨소시엄 블록체인 네트워크(102)에 참여할 수 있게 한다. 환경(100)은 컴퓨팅 디바이스 또는 시스템(106, 108) 및 네트워크(110)를 포함한다. 일부 예에서, 네트워크(110)는 LAN(local area network), WAN(wide area network), 인터넷, 또는 이들의 조합을 포함하며, 웹 사이트들, 사용자 디바이스들(예컨대, 컴퓨팅 디바이스들), 및 백엔드 시스템들을 연결한다. 일부 예에서, 네트워크(110)는 유선 및/또는 무선 통신 링크를 통해 액세스될 수 있다. 일부 예에서, 네트워크(110)는 컨소시엄 블록체인 네트워크(102)와의 통신 및 컨소시엄 블록체인 네트워크(102) 내에서의 통신을 가능하게 한다. 일반적으로 네트워크(110)는 하나 이상의 통신 네트워크를 나타낸다. 일부 경우, 컴퓨팅 디바이스(106, 108)는 클라우드 컴퓨팅 시스템(도시되지 않음)의 노드일 수 있으며, 또는 각 컴퓨팅 디바이스(106, 108)는, 네트워크에 의해 상호연결된 복수의 컴퓨터를 포함하고 분산 프로세싱 시스템으로서 기능하는, 분리된 클라우드 컴퓨팅 시스템일 수 있다.
도시된 예에서, 컴퓨팅 시스템(106, 108)은, 컨소시엄 블록체인 네트워크(102)에 노드로서의 참여할 수 있게 하는 임의의 적절한 컴퓨팅 시스템을 각각 포함할 수 있다. 예시 컴퓨팅 디바이스는, 서버, 데스크톱 컴퓨터, 랩톱 컴퓨터, 태블릿 컴퓨팅 디바이스, 및 스마트폰을, 제한 없이 포함한다. 일부 예에서, 컴퓨팅 시스템(106, 108)은, 컨소시엄 블록체인 네트워크(102)와 상호작용하기 위한 하나 이상의 컴퓨터-구현 서비스(computer-implemented service)를 호스팅한다. 예컨대, 컴퓨팅 시스템(106)은, 하나 이상의 다른 엔티티(예컨대, 다른 사용자들)와의 트랜잭션을 관리하기 위해 제1 엔티티(예컨대, 사용자 A)가 사용하는 트랜잭션 관리 시스템과 같은, 제1 엔티티의 컴퓨터-구현 서비스를 호스팅할 수 있다. 컴퓨팅 시스템(108)은, 하나 이상의 다른 엔티티(예컨대, 다른 사용자들)와의 트랜잭션을 관리하기 위해 제2 엔티티(예컨대, 사용자 B)가 사용하는 트랜잭션 관리 시스템과 같은, 제2 엔티티의 컴퓨터-구현 서비스를 호스팅할 수 있다. 도 1의 예에서, 컨소시엄 블록체인 네트워크(102)는, 노드로 구성된 피어-투-피어 네트워크인 것으로 나타나 있으며, 컴퓨팅 시스템들(106, 108)은, 컨소시엄 블록체인 네트워크(102)에 참여하는 제1 엔티티 및 제2 엔티티 각각의 노드를 제공한다.
도 2는, 본 개시의 구현예에 따른 개념 아키텍처(200)의 예를 도시한다. 개념 아키텍처(200)의 예는, 참여자 A, 참여자 B, 및 참여자 C에 각각 대응하는 참여자 시스템(202, 204, 206)을 포함한다. 각 참여자(예컨대, 사용자, 기업)는, 복수의 노드(214)를 포함하는 피어-투-피어 네트워크로서 제공되는 블록체인 네트워크(212)에 참여하며, 이들 중 적어도 일부는 정보를 블록체인(216) 내에 불변적으로 기록한다. 블록체인 네트워크(212) 내에 단일 블록체인(216)이 개략적으로 도시되었지만, 본 명세서에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 블록체인(216)의 다수의 사본이 제공되며, 블록체인 네트워크(212) 전체에 걸쳐서 유지된다.
도시된 예에서, 참여자 A, 참여자 B, 및 참여자 C에 각각 의해, 또는 이들 각각을 대신하여, 각 참여자 시스템(202, 204, 206)이 제공되며, 블록체인 네트워크 내의 각 노드(214)로서 기능한다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 노드는, 블록체인 네트워크(212)에 연결되고, 각 참여자가 블록체인 네트워크에 참여할 수 있게 하는, 개별 시스템(예컨대, 컴퓨터, 서버)을 일반적으로 지칭한다. 도 2의 예에서, 하나의 참여자는 각 노드(214)에 대응한다. 그러나, 하나의 참여자가 블록체인 네트워크(212) 내의 다수의 노드(214)를 운영할 수 있고 그리고/또는 다수의 사용자가 하나의 노드(214)를 공유할 수 있다는 것이 예상된다. 일부 예에서, 참여자 시스템(202, 204, 206)은 프로토콜(예컨대, HTTPS(hypertext transfer protocol secure))을 사용하여 그리고/또는 원격 프로시저 호출(RPC, remote procedure call)을 사용하여 블록체인 네트워크(212)와 통신하거나 블록체인 네트워크(212)를 통해 통신한다.
노드(214)는 블록체인 네트워크(212) 내에서 변화하는 참여 수준을 가질 수 있다. 예컨대, 일부 노드(214)는 합의 프로세스에 (예컨대, 블록체인(216)에 블록을 추가하는 채굴자 노드(miner node)로서) 참여할 수 있고, 다른 노드(214)는 합의 프로세스에 참여하지 않을 수 있다. 또 다른 예로서, 일부 노드(214)는 블록체인(216)의 완전한 사본을 저장하고, 다른 노드(214)는 블록체인(216)의 부분의 사본만을 저장한다. 예컨대, 데이터 액세스 권한은, 각 참여자가 해당 참여자의 각 시스템 내에 저장하는 블록체인 데이터를 제한할 수 있다. 도 2의 예에서, 참여자 시스템(202, 204, 206)은 각각의 완전한 블록체인(216) 사본(216', 216'', 216''')을 저장한다.
블록체인(예컨대, 도 2의 블록체인(216))은 블록의 사슬로 구성되며, 각 블록은 데이터를 저장한다. 데이터의 예는, 둘 이상의 참여자 사이의 트랜잭션을 나타내는 트랜잭션 데이터를 포함한다. 본 명세서에서 트랜잭션은 비제한적인 예로서 사용되지만, 임의의 적절한 데이터(예컨대, 문서, 이미지, 비디오, 오디오)가 블록체인 내에 저장될 수 있으리라 예상된다. 트랜잭션의 예는, 가치가 있는 무언가의 교환(예컨대, 애셋, 제품, 서비스, 및 화폐)을, 제한 없이 포함할 수 있다. 트랜잭션 데이터는 블록체인 내에 불변적으로 저장된다. 즉, 트랜잭션 데이터는 변경될 수 없다.
블록 내에 저장하기 전에, 트랜잭션 데이터는 해싱된다. 해싱은, (스트링 데이터로서 제공되는) 트랜잭션 데이터를 (또한 스트링 데이터로서 제공되는) 고정 길이 해시 값으로 변환하는 프로세스이다. 트랜잭션 데이터를 획득하기 위해 해시 값을 언해싱하는 것을 가능하지 않다. 해싱은 트랜잭션 데이터 내의 작은 변화조차도 완전히 상이한 해시 값을 초래하도록 보장한다. 또한, 그리고 위에서 언급한 바와 같이, 해시 값은 고정 길이를 갖는다. 즉, 트랜잭션 데이터의 크기에 상관없이, 해시 값의 길이는 고정되어 있다. 해싱은, 해시 값을 생성하기 위해 해시 함수를 통해 트랜잭션 데이터를 프로세싱하는 것을 포함한다. 해시 함수의 예는, 256비트의 해시 값을 출력하는 SHA(secure hash algorithm)-256을, 제한 없이 포함한다.
다수의 트랜잭션의 트랜잭션 데이터가 해싱되어 블록 내에 저장된다. 예컨대, 두 트랜잭션의 해싱 값이 제공되며, 그 해싱 값 자체가 해싱되어 또 다른 해시를 제공한다. 이 프로세스는, 모든 트랜잭션이 블록 내에 저장되도록, 단일 해시 값이 제공될 때까지 반복된다. 이 해시 값은 머클 루트 해시로서 지칭되며, 블록의 헤더에 저장된다. 트랜잭션 중 임의의 트랜잭션의 변경은 그 해시 값의 변경을 초래할 것이며, 최종적으로, 머클 루트 해시의 변경을 초래할 것이다.
블록은 합의 프로토콜을 통해 블록체인에 추가된다. 블록체인 네트워크 내의 다수의 노드가 합의 프로토콜에 참여하며, 블록이 블록체인에 추가되도록 하기 위해 경쟁한다. 그러한 노드는 채굴자(또는 채굴자 노드)로서 지칭된다. 위에서 소개한 POW는 비제한적인 예로서 사용된다.
채굴자 노드는 트랜잭션을 블록체인에 추가하기 위해 합의 프로세스를 실행한다. 다수의 채굴자 노드가 합의 프로세스에 참여하지만, 오직 하나의 채굴자만 블록체인에 블록을 기입할 수 있다. 즉, 채굴자 노드는 자신의 블록이 블록체인에 추가되도록 하기 위해 합의 프로세스 내에서 경쟁한다. 더 상세히는, 채굴자 노드는 계류 중인 트랜잭션을 트랜잭션 풀로부터 (예컨대, 존재하는 경우, 블록 내에 포함될 수 있는 트랜잭션의 수에 대한 미리 정의된 한계치까지) 주기적으로 수집한다. 트랜잭션 풀은 블록체인 네트워크 내의 참여자로부터의 트랜잭션 메시지를 포함한다. 채굴자 노드는 블록을 구성하고, 트랜잭션을 해당 블록에 추가한다. 트랜잭션을 블록에 추가하기 전에, 채굴자 노드는 트랜잭션 중 임의의 트랜잭션이 블록체인의 블록 내에 이미 포함되어 있는지의 여부를 검사한다. 트랜잭션이 이미 또 다른 블록 내에 포함되어 있다면, 해당 트랜잭션은 폐기된다.
채굴자 노드는 블록 헤더를 생성하고, 블록 내의 모든 트랜잭션을 해싱하고, 해시 값을 쌍으로 결합하여, 블록 내의 모든 트랜잭션에 대해 단일 해시 값(머클 루트 해시)이 제공될 때까지 또 다른 해시 값을 생성한다. 이 해시는 블록 헤더에 추가된다. 채굴자는 또한, 블록체인 내의 가장 최근의 블록(즉, 블록체인에 추가된 마지막 블록)의 해시 값을 결정한다. 채굴자 노드는 또한, 임시 값 및 타임스탬프를 블록 헤더에 추가한다. 채굴 프로세스에서, 채굴자 노드는, 요구되는 파라미터를 충족하는 해시 값을 찾으려고 시도한다. 채굴자 노드는, 요구되는 파라미터를 충족하는 해시 값을 찾을 때까지 임시 값을 지속적으로 변경한다.
블록체인 네트워크 내의 모든 채굴자는, 요구되는 파라미터를 충족하는 해시 값을 찾으려고 시도하며, 이러한 방식으로, 서로 경쟁한다. 결국, 채굴자 노드 중 하나가, 요구되는 파라미터를 충족하는 해시 값을 찾고, 블록체인 네트워크 내의 다른 모든 채굴자 노드에 이를 알린다. 다른 채굴자 노드는 해당 해시 값을 검증하고, 올바른 것으로 결정된다면, 해당 블록 내의 각 트랜잭션을 검증하고, 해당 블록을 수락하고, 해당 블록을 자신의 블록체인 사본에 첨부한다. 이러한 방식으로, 블록체인의 전역적인 상태는 블록체인 네트워크 내의 모든 채굴자 노드에 걸쳐 일관적이다. 전술한 프로세스는 POW 합의 프로토콜이다.
도 2를 참조하여 비제한적인 예가 제공된다. 이 예에서, 참여자 A는 참여자 B에게 일정한 금액을 참여자 B에게 전송하기 원한다. 참여자 A는 (예컨대 발신자, 수신자, 및 값 필드를 포함하는) 트랜잭션 메시지를 생성하고, 트랜잭션 메시지를 블록체인 네트워크에 전송하며, 블록체인 네트워크는 트랜잭션 메시지를 트랜잭션 풀에 추가한다. 블록체인 네트워크 내의 각 채굴자 노드는 블록을 생성하고, 모든 트랜잭션을 트랜잭션 풀로부터 (예컨대, 존재하는 경우, 블록에 추가될 수 있는 트랜잭션의 수에 대한 미리 정의된 한계치까지) 취하고, 트랜잭션을 블록에 추가한다. 이러한 방식으로, 참여자 A에 의해 공개된 트랜잭션이 채굴자 노드의 블록에 추가된다.
일부 블록체인 네트워크에서, 트랜잭션의 비공개성을 유지하기 위해 암호가 구현된다. 예컨대, 두 노드가 트랜잭션을 비공개로 유지하기 원하여, 블록체인 내의 다른 노드가 해당 트랜잭션의 세부사항을 파악하지 못하도록 한다면, 해당 노드는 해당 트랜잭션 데이터를 암호화할 수 있다. 암호 방식의 예는, 대칭 암호화 및 비대칭 암호화를, 제한 없이 포함한다. 대칭 암호화는, 암호화(평문으로부터 암호문을 생성) 및 복호화(암호문으로부터 평문을 생성) 둘 다에 대해 단일 키를 사용하는 암호화 프로세스를 지칭한다. 대칭 암호화에서, 다수의 노드가 동일한 키를 사용가능하며, 따라서 각 노드는 트랜잭션 데이터를 암호화/복호화할 수 있다.
비대칭 암호화는, 비공개 키 및 공개 키를 포함하는 키 쌍을 사용하며, 비공개 키는 각각의 노드에만 공지되고, 공개 키는 블록체인 네트워크 내의 임의의 또는 다른 모든 노드에 공지된다. 노드는 또 다른 노드의 공개 키를 사용하여 데이터를 암호화하며, 암호화된 데이터는 다른 노드의 비공개 키를 사용하여 복호화될 수 있다. 예컨대, 그리고 다시 도 2를 참조하면, 참여자 A는 참여자 B의 공개 키를 사용하여 데이터를 암호화하고, 암호화된 데이터를 참여자 B에게 전송할 수 있다. 참여자 B는, 암호화된 데이터(암호문)를 복호화하고 원래의 데이터(평문)를 추출하기 위해 자신의 비공개 키를 사용할 수 있다. 한 노드의 공개 키를 사용하여 암호화된 메시지는 해당 노드의 비공개 키를 사용해서만 복호화될 수 있다.
비대칭 암호화는 디지털 서명을 제공하기 위해 사용되며, 이는 트랜잭션 내의 참여자가 트랜잭션 내의 다른 참여자 및 트랜잭션의 유효성을 확인할 수 있게 한다. 예컨대, 한 노드가 메시지에 디지털 서명을 할 수 있고, 참여자 A의 디지털 서명에 기초하여 또 다른 노드는 해당 메시지가 해당 노드로부터 전송되었다는 것을 확인할 수 있다. 디지털 서명은, 메시지가 전송 중에 위조되지 않는다는 것을 보장하기 위해서도 사용된다. 예컨대, 그리고 다시 도 2를 참조하면, 참여자 A는 참여자 B에게 메시지를 전송하려 한다. 참여자 A는 메시지의 해시를 생성한 후, 자신의 비공개 키를 사용해 해시를 암호화하여, 암호화된 해시로서의 디지털 서명을 제공한다. 참여자 A는 디지털 서명을 메시지에 첨부하고, 디지털 서명을 갖는 메시지를 참여자 B에게 전송한다. 참여자 B는 참여자 A의 공개 키를 사용하여 디지털 서명을 복호화하고, 해시를 추출한다. 참여자 B는 메시지를 해싱하고 해시를 비교한다. 해시가 동일하다면, 참여자 B는 메시지가 실제로 참여자 A로부터 전송되었으며 위조되지 않았다는 것을 확인할 수 있다.
도 3은, 본 명세서의 구현예에 따라서 실행될 수 있는, 분산 시스템(예컨대, 블록체인 네트워크(102 및 212))의 네트워크 노드(예컨대, 노드(214)) 사이에서 합의를 달성하기 위한 프로세스(300)의 예를 도시한다. 구체적으로, 도 3은, 본 명세서에 따른, 일반적인 경우에 합의를 달성하는 방법(300)의 예시적 실시예를 나타내는 도면을 도시한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 합의 프로세스(300)는, 아래에 논의된 바와 같은 3개의 페이즈 또는 스테이지(310, 320, 및 330)를 포함한다.
합의 프로세스(300)의 제1 페이즈(310)에서, 블록체인 네트워크의 1차 노드(또는 리더 노드)는 다른 네트워크 노드(즉, 백업 노드)에 제1 메시지를 전송한다. 제1 메시지는, 1차 노드가 합의 프로세스를 개시한다는 것을 나타낸다. 예컨대, 도 3에 도시된 바와 같이, 1차 노드(R0)는 블록체인 네트워크 내의 다른 네트워크 노드 (R1, R2, 및 R3)에 INITIAL 메시지를 전송한다. 오직 예시의 목적을 위해 프로세스(300)는 4개의 네트워크 노드(R0, R1, R2, 및 R3)를 포함하는 것으로 도시되어 있으며, 프로세스(300)는 임의의 적합한 수의 네트워크 노드를 포함할 수 있다는 점에 유의해야 한다. 제1 페이즈 및 INITIAL 메시지의 형식은 아래에서 도 4 내지 도 6을 참조하여 더 상세히 논의될 것이다.
합의 프로세스(300)의 제2 페이즈(320)에서, 백업 노드 각각은, 1차 노드에 의해 전송된 제1 메시지를 수신하고, 제1 메시지에 응답하여 제2 메시지를 준비하고, 다른 네트워크 노드에 제2 메시지를 멀티캐스팅한다. 제2 메시지는, 백업 노드가 1차 노드로부터 제1 메시지를 수신했으며 제1 메시지에 응답하여 회신을 전송한다는 것을 나타낸다. 예컨대, 도 3에 도시된 바와 같이, 백업 노드(R1)는, 1차 노드(R0)로부터 전송된 INITIAL 메시지를 수신하고, 제2 메시지의 예로서 ECHO 메시지를 사용하여 1차 노드(R0)에 회신한다. 한편, 백업 노드(R1)는 백업 노드(R2 및 R3)와 같은 다른 백업 노드에도 ECHO 메시지를 멀티캐스팅한다. 이와 유사하게, 백업 노드(R2 및 R3) 각각은 1차 노드(R0)를 비롯한 다른 네트워크 노드에 ECHO 메시지를 멀티캐스팅한다.
예컨대 1차 노드 또는 백업 노드와 같은, 네트워크 노드가 다른 네트워크 노드로부터 ECHO 메시지를 수신할 때, 해당 네트워크 노드는 ECHO 메시지 내의 정보를 검증할 수 있다. 제2 페이즈 및 ECHO 메시지의 형식은 아래에서 도 4 내지 도 6을 참조하여 더 상세히 논의될 것이다.
합의 프로세스(300)의 제3 페이즈(330)에서, 네트워크 노드 각각은 다른 네트워크 노드에 제3 메시지를 멀티캐스팅한다. 제3 메시지는, 한 네트워크 노드가 미리 결정된 수의 제2 메시지를 수락했다는 것을 나타낸다. 일부 구현예에서, 제3 메시지는, 해당 네트워크 노드가 트랜잭션을 실행할 준비가 되었다는 것을 나타낼 수 있다. 일부 구현예에서, 제3 메시지는, 해당 네트워크 노드에서 트랜잭션이 성공적으로 재구성되었다는 것을 나타낼 수 있다. 예컨대, 도 3에 도시된 바와 같이, 1차 노드(R0)는 백업 노드(R1, R2, 및 R3)에 ACCEPT 메시지를 멀티캐스팅한다. 이와 유사하게, 백업 노드(R1, R2, 및 R3) 각각은 다른 네트워크 노드에 ACCEPT 메시지를 멀티캐스팅한다. 본 명세서의 일부 구현예에서, ACCEPT 메시지를 멀티캐스팅하기 전에, 한 네트워크 노드는 ACCEPT가 소거 코드(EC)에 따라서 전송되었으며 ECHO 메시지 내의 정보가 제2 페이즈에서 수신한 것인지의 여부를 결정한다. 제3 페이즈, EC 코드, 및 ACCEPT 메시지의 형식은 아래에서 도 4 내지 도 6을 참조하여 더 상세히 논의될 것이다.
한 네트워크 노드가 다른 네트워크 노드로부터 충분한 ACCEPT 메시지들을 수신할 때, 해당 네트워크 노드는, 합의가 달성되었다고 결정한다. 예컨대, 1차 노드(R0) 또는 백업 노드(R1, R2, 또는 R3)가 정족수(예컨대, 2f+1, 여기서 f는 장애가 있는 네트워크 노드의 수를 나타냄)의 ACCEPT 메시지를 수신한다면, 네트워크 노드 사이에서 합의가 자동으로 달성된다.
도 4는, 본 명세서의 구현예에 따라서 실행될 수 있는, 분산 시스템(예컨대, 블록체인 네트워크(102 또는 212))의 네트워크 노드(예컨대, 노드(214) 또는 노드(R0, R1, R2, 및 R3)) 사이에서 합의를 달성하기 위한 프로세스(400)를 도시한다. 일부 구현예에서, 프로세스(400)는, 하나 이상의 컴퓨팅 디바이스를 사용하여 실행되는 하나 이상의 컴퓨터-실행가능 프로그램을 사용하여 수행될 수 있다. 표현의 명료성을 위하여, 다음의 설명은 일반적으로 본 설명 내의 다른 도면들의 맥락에서 방법(400)을 설명한다. 예컨대, 임의의 적합한 시스템, 환경, 소프트웨어, 및 하드웨어, 또는, 적절한 경우, 시스템, 환경, 소프트웨어, 및 하드웨어의 조합에 의해, 방법(400)이 수행될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 일부 구현예에서, 방법(400)의 다양한 단계는, 동시에, 조합되어, 루프 내에서, 또는 임의의 순서로 실행될 수 있다.
처음에, 프로세스(400)는, 도 1 내지 도 3에 도시된 시스템(100 내지 300)과 함께 구현될 수 있다. 본 명세서의 일부 구현예에서, 블록체인 네트워크(102 및/또는 212)는 1차 노드(404) 및 하나 이상의 백업 노드(406)를 포함한다. 블록체인 네트워크(102 및/또는 212)는, 블록체인 서비스를 제거하기 위해 네트워크(110)를 통해, 클라이언트 노드(402)와, 같은 컴퓨팅 시스템(106 및/또는 108)과 통신한다. 클라이언트 노드(402), 1차 노드(404), 및 백업 노드(406) 각각은, 본 명세서에서 논의되는 프로세스를 수행하도록 구성된 특수 목적 컴퓨터 또는 다른 데이터 프로세싱 장치일 수 있다. 예컨대, 클라이언트 노드(402)는, 블록체인 네트워크와 상호작용하는 클라이언트 단말 또는 클라이언트 디바이스로서도 지칭될 수 있다. 클라이언트 노드(402)는, 블록체인 네트워크를 평가하고 블록체인 네트워크와 통신하기 위해, 블록체인 네트워크와 관련하여, 예컨대, 클라이언트 애플리케이션 또는 클라이언트 소프트웨어 개발 키트(SDK, software development kit)를 설치할 수 있다. 1차 노드(404) 및 하나 이상의 백업 노드(406)는, 합의를 달성하고 블록체인 네트워크 내에 정보를 불변적으로 기록하는 네트워크 노드 또는 합의 노드로서도 지칭될 수 있다.
프로세스(400)는, 클라이언트 노드(402)가 트랜잭션 요청을 생성하는, 단계(408)에서 시작한다. 본 명세서의 일부 구현예에서, 트랜잭션 요청은, 블록체인 네트워크(102 및/또는 212)로부터의 블록체인 서비스를 요청하는 요청을 포함할 수 있다.
단계(410)에서, 클라이언트 노드(402)는 블록체인 네트워크(102 및/또는 212)의 1차 노드(404)에 트랜잭션 요청을 멀티캐스팅한다. 본 명세서의 일부 구현예에서, 클라이언트 노드(402)로부터 트랜잭션 요청을 수신한 후 트랜잭션 요청을 추적하기 위해 1차 노드(404)는 트랜잭션 요청에 시퀀스 번호를 할당한다.
단계(412)에서, 클라이언트 노드(402)로부터 트랜잭션 요청을 수신한 후 1차 노드(404)는 다수의 EC 블록을 생성한다. 본 명세서의 일부 구현예에서, 1차 노드(404)는 트랜잭션 요청을 사용해 EC 코드에 따라서 다수의 EC 블록을 생성한다. 예컨대, 도 5를 참조하면, 1차 노드(404)는 트랜잭션 요청(502)에 EC 코드(504)를 적용하고, EC 코드(504)를 사용하여 트랜잭션 요청(502)을 EC 메시지(506)로 변환한다. EC 코드(504)는 비트 소거의 가정 하의 순방향 오류 정정(FEC, forward error correction) 코드이다. EC 메시지(506)의 파편 또는 일부로부터 원래의 트랜잭션 요청(502)이 복구될 수 있도록, EC 코드(504)는 원래의 트랜잭션 요청(502)을 더 긴 EC 메시지(506)로 변환한다.
본 명세서의 일부 구현예에서, EC 코드(504)는, 토네이도 코드(Tornado code) 저밀도 패리티 검사 코드(low-density parity-check code)와 같은, 준최적 소거 코드이다. 본 명세서의 대안적 구현예에서, EC 코드(504)는, 파운틴 코드, 온라인 코드, 루비 변환(LT, Luby transform) 코드, 또는 랩터 코드(raptor code)와 같은, 준최적 파운틴 코드(fountain code)이다. 본 명세서의 대안적 구현예에서, EC 코드(504)는, 패리티 코드, 파카이브 코드(Parchive code), 리드-솔로몬 코드(Reed-Solomon code), 또는 회생 코드(regenerating code)와 같은, 최적의 소거 코드이다. 본 명세서의 일부 구현예에서, EC 코드(504)는 임의의 적합한 유형의 소거 코드일 수 있다.
트랜잭션 요청(502)을 EC 메시지(506)로 변환한 후, 1차 노드(404)는 EC 메시지(506)를 사용하여 다수의 EC 블록(508)을 생성한다. 예컨대, 도 5에 도시된 바와 같이, 1차 노드(404)는 EC 메시지(506)를 분할함으로써 4개의 EC 블록(508)인 EC 블록 A, EC 블록 B, EC 블록 C, 및 EC 블록 D를 생성한다. 예시의 목적을 위해 도 5에서 EC 블록(508)은 4개의 블록을 포함하는 것으로 도시되었으며, EC 블록(508)은 임의의 적합한 수의 EC 블록(508)을 포함하여 생성될 수 있다는 점에 유의해야 한다. EC 블록(508)은 INITIAL 메시지 내에서 각각의 백업 노드(406)에 전송될 것이다.
본 명세서의 일부 구현예에서, EC 블록(508)은 동일한 크기를 갖는다. 그러나, 대안적인 구현예에서, EC 블록(508)은 서로 상이한 크기를 가질 수 있다.
본 명세서의 일부 구현예에서, 1차 노드(404)는 EC 블록(508)을 사용하여 해시 트리(500)(예컨대, 머클 트리)를 생성한다. 해시 트리(500)는, 데이터 블록의 해시로 레이블링된 다수의 리프 노드, 및 하위 노드의 레이블의 암호 해시로 레이블링된 다수의 비-리프 노드(non-leaf node)를 포함한다. 예컨대, 도 5에 도시된 바와 같이, 해시 트리(500)는, 각 EC 블록(508)의 암호 해시로서 생성되는 4개의 리프 노드(510)인 해시 A, 해시 B, 해시 C, 및 해시 D, 각 하위 노드(510)의 연접의 해시로서 생성되는 4개의 비-리프 노드(512), 및 하위 노드(512)의 해시로서 생성되며 해시 트리(500)의 루트 해시인 비-리프 노드(514)를 포함하여 구성될 수 있다.
해시 트리(500)는 큰 데이터 구조의 컨텐츠의 효율적이고 보안적인 검증을 허용한다. 해시 트리(500)는, 컴퓨터 내에 저장되고, 컴퓨터 내에서 처리되고, 컴퓨터 사이에서 전달되는 임의의 종류의 데이터를 검증하기 위해 사용될 수 있다. 해시 트리는, P2P 네트워크 내의 다른 피어로부터 수신된 데이터 블록이 손상되지 않고 변경되지 않은 상태로 수신되는 것을 보장하며, 이를 통해, 다른 피어가 가짜 블록을 전송하지 않는다는 것을 확인할 수도 있다. 해시 트리(500)를 사용한 데이터 블록의 검증은, 합의 프로세스(400)의 다음 단계를 참조하여 아래에서 더 상세히 논의될 것이다.
다시 도 4를 참조하면, EC 블록(508) 및 해시 트리(500)를 생성한 후, 1차 노드(404)는 제1 메시지(예컨대, INITIAL 메시지)를 생성한다. 제1 메시지는, 1차 노드가 합의 프로세스를 개시한다는 것을 나타낸다. 일부 구현예에서, 예컨대 제1 메시지의 예로서의 INITIAL 메시지는, 해시 트리(500) 및 EC 블록(508) 내의 정보를 사용하여 생성된다. 본 명세서의 일부 구현예에서, 도 6을 참조하면, INITIAL 메시지는 <epoch, tx_root_hash, ec_block_hash, ec_block, seq, j>의 형식을 가지며, 여기서 "epoch"는 해당 메시지가 전송되는 합의 라운드를 나타내고, "tx_root_hash"는 해시 트리(500) 내의 루트 해시(514)를 나타내고, "ec_block_hash"는 해시 트리(500) 내의 해시(510 및/또는 512)를 나타내고, "ec_block"은 해시 트리(500) 내의 EC 블록(508)을 나타내고, "seq"는 트랜잭션 요청(502)과 연관된 시퀀스 번호를 나타내고, "j"는 INITIAL 메시지를 생성 및 전송하는 네트워크 노드를 나타낸다. 일부 구현예에서, INITIAL 메시지는, 예컨대, 추가적인 또는 상이한 필드를 포함함으로써, 상이한 형식을 가질 수 있다.
다시 도 4를 참조하면, 단계(416)에서는, 합의 프로세스의 제1 페이즈에서, 1차 노드(404)는 다른 네트워크 노드(예컨대, 백업 노드(406)에 INITIAL 메시지를 멀티캐스팅한다. 일부 구현예에서, 백업 노드(406)에 전송되는 INITIAL 메시지는, <epoch, tx_root_hash, ec_block_hash, ec_block, seq, j>의 형식을 갖는다. 예컨대, 1차 노드(404)는 제1 백업 노드(406)에 대한 제1 INITIAL 메시지 <epoch 1, Hash ABCD, {Hash B, Hash C, Hash D}, EC block A, 1, 0>을 전송하고, 제2 백업 노드(406)에 대한 제2 INITIAL 메시지 <epoch 1, Hash ABCD, {Hash A, Hash C, Hash D}, EC block B, 1, 0> 등을 전송할 수 있다. 해시 트리(500)를 재구성하기 위해, INITIAL 메시지에서, "ec_block" 등이 "ec_block_hash"와 함께 사용될 수 있다는 점에 유의해야 한다. 예컨대, 제1 INITIAL 메시지 <epoch 1, Hash ABCD, {Hash B, Hash C, Hash D}, EC block A, 1, 0>에서, EC block(508)인 "EC block A"가 해싱되어 암호 해시(510)인 "Hash A"가 생성될 수 있으며, 이는 또한 다른 해시(510)인 "{Hash B, Hash C, Hash D}"와 함께 사용되어 해시 트리(500)를 재구성할 수 있다. 합의 프로세스의 다음 단계를 참조하여 아래에서 더 상세히 논의되는 바와 같이, 재구성된 해시 트리(500)는 ECHO 메시지를 검증하기 위해 사용될 것이다.
단계(418)에서, 1차 노드(404)로부터 INITIAL 메시지를 수신한 후 합의 프로세스의 제2 페이즈에서 백업 노드(406) 각각은 제2 메시지(예컨대, ECHO 메시지)를 생성한다. 제2 메시지는, 백업 노드가 1차 노드로부터의 제1 메시지를 수신했다는 것을 나타낸다. 제2 메시지는 제1 메시지에 응답하여 회신으로서 전송된다. 본 명세서의 일부 구현예에서, 백업 노드(406)에 의해 INITIAL 메시지 또는 INITIAL 메시지의 일부, 및 INITIAL 메시지와 연관된 백업 노드(406)의 서명을 포함하여 ECHO 메시지가 생성된다. 예컨대, 백업 노드(406)는, 비공개 키를 사용해 INITIAL 메시지 또는 INITIAL 메시지의 요약본(digest)에 서명함으로써 서명을 생성할 수 있다. 비공개-키 서명은, 해당 비공개-키 서명을 포함하는 ECHO 메시지를 인증하기 위해, 해당 비공개 키와 쌍을 이루는 공개 키를 사용해 다른 네트워크 노드에 의해 사용될 수 있다.
본 명세서의 일부 구현예에서, 도 6을 참조하면, ECHO 메시지는 <epoch, tx_root_hash, ec_block_hash, ec_block, seq, sign_proof, j>의 형식을 가지며, 여기서 "epoch"는 해당 메시지가 전송되는 합의 라운드를 나타내고, "tx_root_hash"는 해시 트리(500) 내의 루트 해시(514)를 나타내고, "ec_block_hash"는 해시 트리(500) 내의 해시(510 및/또는 512)를 나타내고, "ec_block"은, 각 백업 노드(406)에 의해 수신된 해시 트리(500) 내의 EC 블록(508)을 나타내고, "seq"는 트랜잭션 요청(502)과 연관된 시퀀스 번호를 나타내고, "sign-proof"는 INITIAL 메시지와 연관된 백업 노드(406)의 서명을 나타내고, "j"는, ECHO 메시지를 생성 및 전송하는 네트워크 노드를 나타낸다. 일부 구현에예서, ECHO 메시지는, 예컨대, 추가적인 또는 상이한 필드를 포함함으로써, 상이한 형식을 가질 수 있다.
다시 도 4를 참조하면, 단계(420)에서, 백업 노드(406)는 1차 노드(404)에 ECHO 메시지를 전송한다. 단계(421)에서, 백업 노드(406) 각각은 다른 백업 노드(406)에 ECHO 메시지를 전송한다. 단계(423)에서, 백업 노드(406) 각각은 다른 백업 노드(406)로부터 ECHO 메시지를 수신할 수 있다.
단계(422)에서, 1차 노드(404)는, 백업 노드(406)에 의해 전송된 ECHO 메시지를 검증한다. 본 명세서의 일부 구현예에서, 1차 노드(404)는, 해시 트리(500)에 따라서 ECHO 메시지가 유효한지의 여부를 검증한다. 예컨대, 1차 노드(404)는 제1 백업 노드(406)로부터 제1 ECHO 메시지인 <epoch 1, Hash ABCD, {Hash B, Hash C, Hash D}, EC block A, 1, 1>을 수신할 수 있다. 1차 노드(404)는 메시지로부터 EC 블록(508)인 "EC block A"를 리트리빙(retrieving)하고 이를 해싱하여 암호 해시(510)인 "Hash A"를 생성할 수 있다. 1차 노드(404)는 또한, 생성된 해시(510)인 "Hash A"를 메시지 내의 다른 해시(510)인 "{Hash B, Hash C, Hash D}"와 함께 사용하여 해시 트리(500)를 재구성한다. 이후, 1차 노드(404)는, 재구성된 해시 트리(500)의 루트 해시(514)를 결정하고, 이를, "Hash ABCD"와 같은, ECHO 메시지 내의 루트 해시(514)와 비교한다. 두 루트 해시(514)가 일치한다면, 1차 노드(404)는 ECHO 메시지가 유효하다고 결정한다. 1차 노드(404)는, 유효한 ECHO 메시지를 저장하고, 유효하지 않은 것으로 결정된 ECHO 메시지를 폐기할 수 있다.
단계(424)에서, 1차 노드(404)는, 유효한 ECHO 메시지의 수가 미리 결정된 문턱값을 초과하는지의 여부를 결정한다. 본 명세서의 일부 구현예에서, 1차 노드(404)는, 유효한 ECHO 메시지의 수가 정족수 n-f 또는 2f+1에 도달하는지의 여부를 결정하며, 여기서 n은 네트워크 노드의 총 수이고 f는 네트워크가 허용할 수 있는 장애 노드의 최대 수이다.
단계(426)에서, 유효한 ECHO 메시지의 수가 정족수에 도달한다고 결정하는 데 응답하여 1차 노드(404)는 트랜잭션 요청(502)을 재구성한다. 본 명세서의 일부 구현예에서, 1차 노드(404)는, EC 코드에 따라서, 유효한 ECHO 메시지의 적어도 부분 집합에 기초하여, 트랜잭션 요청(502)을 재구성한다. 예컨대, 1차 노드(404)는 정족수(예컨대, n-f 또는 2f+1)의 유효한 ECHO 메시지 내에 있는 n-2f개 또는 f+1개의 EC 블록(508)을 리트리빙하고, 리트리빙된 EC 블록(508)을 사용하여, EC 코드(504)에 따라서, 트랜잭션 요청(502)을 재구성할 수 있다.
단계(428)에서, 합의 프로세스의 제3 페이즈에서는, 트랜잭션 요청(502)이 성공적으로 재구성되었다고 결정하는 데 응답하여 1차 노드(404)가 제3 메시지(예컨대, ACCEPT 메시지)를 생성한다. 제3 메시지는, 한 네트워크 노드가 미리 결정된 수의 제2 메시지를 수락했다는 것을 나타낸다. 일부 구현예에서, 제3 메시지는, 해당 네트워크 노드가 트랜잭션을 실행할 준비가 되었다는 것을 나타낼 수 있다. 일부 구현예에서, 제3 메시지는, 해당 네트워크 노드에서 트랜잭션이 성공적으로 재구성되었다는 것을 나타낼 수 있다. 예컨대, ACCEPT 메시지는, 트랜잭션 요청(502)이 성공적으로 재구성되었다는 것을 다른 네트워크 노드에 나타내기 위해 사용될 수 있다. 1차 노드(404)가 트랜잭션 요청(502)을 재구성하는 데 실패한다면, 1차 노드(404)는 ACCEPT 메시지를 생성하지 않을 수 있다.
본 명세서의 일부 구현예에서, 도 6을 참조하면, ACCEPT 메시지는 <epoch, tx_root_hash, seq, sign_proofs, j>의 형식을 가지며, 여기서 "epoch"는 해당 메시지가 전송되는 합의 라운드를 나타내고, "tx_root_hash"는 해시 트리(500) 내의 루트 해시(514)를 나타내고, "seq"는 트랜잭션 요청(502)과 연관된 시퀀스 번호를 나타내고, "sign-proofs"는, 유효한 ECHO 메시지 내의 시그니처의 세트를 나타내고, "j"는, ACCEPT 메시지를 생성 및 전송하는 네트워크 노드를 나타낸다. 일부 구현예에서, ACCEPT 메시지는, 예컨대, 추가적인 또는 상이한 필드를 포함함으로써, 상이한 형식을 가질 수 있다.
다시 도 4를 참조하면, 단계(430)에서, 1차 노드(404)는 백업 노드(406)에 ACCEPT 메시지를 전송한다.
1차 노드(404)와 유사하게, 예컨대, 1차 노드(404)와 같이, 단계(422 내지 428)와 유사한 단계를 수행함으로써, 백업 노드(406) 각각은 트랜잭션 요청을 재구성할 수 있다. 단계(432)에서, 백업 노드(406)에 의해 트랜잭션 요청(502)이 성공적으로 재구성되었다고 결정하는 데 응답하여, 백업 노드(406) 각각은 ACCEPT 메시지를 생성한다. 일부 구현예에서, 예컨대, 도 3에 도시된 바와 같이, 1차 노드(404)와 백업 노드(406)는 단계(422-428)를 동시에 수행할 수 있다.
단계(434)에서, 백업 노드(406)는 1차 노드(404)에 ACCEPT 메시지를 전송한다. 한편, 백업 노드(406) 각각은 다른 백업 노드(406)에 ACCEPT 메시지를 전송할 수 있다.
단계(436)에서, ACCEPT 메시지의 수가 미리 결정된 문턱값을 초과한다고 결정하는 데 응답하여, 1차 노드(404)는 트랜잭션 요청(502)을 실행한다. 본 명세서의 일부 구현예에서, 1차 노드(404)는, 수신된 ACCEPT 메시지가 동일한지의 여부 및 동일한 ACCEPT 메시지의 수가 정족수(예컨대, 2f+1)에 도달하는지의 여부를 결정한다. 동일한 ACCEPT 메시지의 수가 정족수에 도달한다면, 1차 노드(404)는 모든 네트워크 노드 사이에서 합의가 달성되었다고 결정한 후 트랜잭션 요청(502)을 국부적으로 실행한다. 본 명세서의 일부 구현예에서, 1차 노드(404)가 동일한 ACCEPT 메시지의 수가 정족수에 도달하지 않는다고 결정한다면, 1차 노드(404)는 모든 네트워크 노드 사이에서 합의가 달성되지 않았다고 결정한 후 트랜잭션 요청(502)의 실행을 자제한다.
본 명세서의 일부 구현예에서, 트랜잭션 요청(502)을 실행하기 전에, 백업 노드(406) 각각은, 단계(436)에서 전술한 바와 같이, 1차 노드(404)에 의해 수행되는 동일한 동작을 수행할 수 있다. 백업 노드(406)가, 자신이 수신하는 ACCEPT 메시지가 미리 결정된 문턱값을 초과한다고 결정한다면, 백업 노드(406)는 네트워크 노드 사이에서 합의가 달성되었다고 결정하며 트랜잭션 요청(502)을 국부적으로 실행한다. 본 명세서의 일부 구현예에서, 백업 노드(406)가 동일한 ACCEPT 메시지의 수가 정족수에 도달하지 않는다고 결정한다면, 백업 노드(406)는 모든 네트워크 노드 사이에서 합의가 달성되지 않았다고 결정한 후 트랜잭션 요청(502)의 실행을 자제한다.
단계(438)에서, 트랜잭션 요청(502)을 실행한 후, 1차 노드(404)는 클라이언트 노드(402)에 트랜잭션 결과를 전송한다. 트랜잭션 요청(502)을 국부적으로 성공적으로 실행한 백업 노드(406) 또한, 클라이언트 노드(402)에 각 트랜잭션 결과를 전송할 수 있다.
전술한 바와 같은 합의 프로세스는, 전체 블록체인 시스템의 동작을 개선시키고 네트워크 병목현상을 완화시키도록 돕는 여러 특징을 포함한다. 예컨대, 본 명세서의 합의 프로세스는, 트랜잭션 요청을 사용하여 EC 코드에 따라서 다수의 EC 블록을 생성하는 단계, 및 네트워크 노드 각각에 EC 블록 중 하나를 전송하는 단계를 포함한다. EC 블록은 원래의 트랜잭션 요청보다 크기가 더 작다. 따라서, 트랜잭션 요청 대신 EC 블록을 네트워크 노드에 전송하는 것은, 블록체인 네트워크의 네트워크 노드 사이에서 송신되는 데이터 블록의 크기를 줄이며, 이에 의해 네트워크 대역폭을 절약하고 네트워크 부하를 줄인다. 이는 또한, 네트워크 노드의 메모리 공간에 기입되고 네트워크 노드의 메모리 공간으로부터 판독되는 데이터의 크기를 줄이며, 이에 의해 네트워크 노드의 메모리 공간에 대한 부담을 줄이고 전체적인 블록체인 시스템의 효율을 개선시킨다.
합의 프로세스 중에, 백업 노드는 1차 노드로부터의 요청을 대기한다. 그러나, 1차 노드는 비잔티움 장애 또는 충돌 장애에 직면하여, 미리 결정된 시간 윈도우 내에서 1차 노드가 요청을 브로드캐스팅하지 못하게 될 수 있다. 1차 노드가 요청을 멀티캐스팅하지 않은 채 특정한 양의 시간이 경과했을 때, 백업 노드가, 실행할 요청을 무한정 대기하는 것을 방지하기 위해, 새 1차 노드가 선택되어야 할 수 있다.
도 7은, 본 명세서의 구현예에 따라서 실행될 수 있는, 분산 시스템(예컨대, 블록체인 네트워크(102 및 212))의 1차 노드(예컨대, 노드(214 또는 404))의 변경을 수행하기 위한 프로세스(700)의 예를 도시한다. 구체적으로, 도 7은, 본 명세서에 따른, 1차 노드의 변경을 수행하는 방법(700)의 예시적 실시예를 나타내는 도면을 도시한다. 일부 구현예에서, 1차 노드는, 1차 노드가 리더가 아닌 합의 프로세스를 포함하는 에포크와 연관된다. 1차 노드의 변경은 에포크의 변경을 초래할 수 있다.
일부 구현예에서, 현재의 에포크의 1차 노드가 변경되어야 한다고 결정하는 데 응답하여, 블록체인 네트워크의 백업 노드는 다른 네트워크 노드에 제1 메시지를 전송한다. 제1 메시지는, 해당 백업 노드가 새 에포크 내에서 새 1차 노드가 되기 원한다는 것을 나타낸다. 예컨대, 도 7에 도시된 바와 같이, 현재의 1차 노드에 장애가 있으며 에포크 변경이 수행되어야 한다고 백업 노드(R0)가 결정하는 데 응답하여, 백업 노드(R0)는 블록체인 네트워크 내의 다른 네트워크 노드(R1, R2, 및 R3)에 EPOCH_CHANGE 메시지를 전송한다. EPOCH_CHANGE 메시지는, 백업 노드(R0)가 새 1차 노드가 되기 위해 지원한다는 것을 나타내는 제1 메시지의 예이다. 에포크 변경은, 현재의 1차 노드를 갖는 현재의 에포크로부터 새 1차 노드를 갖는 새 에포크로의 변경을 야기할 수 있다. 오직 예시의 목적으로, 프로세스(700)는 4개의 네트워크 노드와 함께 구현된 것으로 도시되어 있다는 점에 유의해야 한다. 프로세스(700)는, 임의의 적합한 수의 네트워크 노드와 함께 구현될 수 있다.
이후, 네트워크 노드 각각은, 백업 노드에 의해 전송된 제1 메시지를 수신하고, 제1 메시지에 응답하여 제2 메시지를 준비하고, 다른 네트워크 노드에 제2 메시지를 멀티캐스팅한다. 예컨대, 도 7에 도시된 바와 같이, 네트워크 노드(R1)는, 백업 노드(R0)에 의해 전송된 EPOCH_CHANGE 메시지를 수신하고, 백업 노드(R0)가 새 1차 노드가 될 수 있다는 인정(acknowledgement)을 나타내는 NEW_EPOCH 메시지로 백업 노드(R0)에 회신한다. 한편, 네트워크 노드(R1)는 또한, 네트워크 노드(R2 및 R3)와 같은, 다른 네트워크 노드에 NEW_EPOCH 메시지를 멀티캐스팅한다. 이와 유사하게, 네트워크 노드(R2 및 R3) 각각은 다른 네트워크 노드에 NEW_EPOCH 메시지를 멀티캐스팅한다.
전술한 바와 같은 에포크 변경 프로세스, EPOCH_CHANGE 메시지의 형식, 및 NEW_EPOCH 메시지의 형식은, 아래에서 도 8 내지 도 9를 참조하여 더 상세히 논의될 것이다.
도 8은, 본 명세서의 구현예에 따라서 실행될 수 있는, 분산 시스템(예컨대, 블록체인 네트워크(102 또는 212)) 내에서 1차 노드의 변경을 수행하기 위한 프로세스(800)의 예를 도시한다. 일부 구현예에서, 예시 프로세스(800)는, 하나 이상의 컴퓨팅 디바이스를 사용하여 실행되는 하나 이상의 컴퓨터-실행가능 프로그램을 사용하여 수행될 수 있다. 표현의 명료성을 위하여, 다음의 설명은 일반적으로 본 설명 내의 다른 도면들의 맥락에서 방법(800)을 설명한다. 예컨대, 임의의 적합한 시스템, 환경, 소프트웨어, 및 하드웨어, 또는, 적절한 경우, 시스템, 환경, 소프트웨어, 및 하드웨어의 조합에 의해, 방법(800)이 수행될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 일부 구현예에서, 방법(800)의 다양한 단계는, 동시에, 조합되어, 루프 내에서, 또는 임의의 순서로 실행될 수 있다.
프로세스(800)는, 에포크 변경이 수행되어야 한다고 백업 노드(802)가 결정하는 단계(806)에서 시작한다. 본 명세서에서 논의되는 에포크 변경은, 현재의 1차 노드를 갖는 현재의 에포크로부터 새 1차 노드를 갖는 새 에포크로의 변경을 야기한다. 에포크의 예는, 도 3 내지 도 6을 참조하여 논의된 바와 같은 1차 노드를 사용해 다수의 네트워크 노드 사이에서 합의를 달성하기 위한 합의 프로세스(예컨대, 합의 프로세스(300 또는 400))를 포함한다.
본 명세서의 일부 구현예에서, 현재의 1차 노드로부터의 요청을 수신하지 않은 채 특정한 양의 시간이 경과한 후 백업 노드(802)가 여전히 현재의 1차 노드로부터의 요청을 대기하고 있다고 결정하는 데 응답하여, 백업 노드(802)는, 에포크 변경이 수행되어야 한다고 결정한다. 예컨대, 현재의 1차 노드는 비잔티움 장애 또는 충돌 장애에 직면하여, 미리 결정된 시간 윈도우 내에서 현재의 1차 노드가 요청을 멀티캐스팅하지 못하게 될 수 있다. 따라서, 에포크 변경은, 백업 노드가 요청을 실행하기 위해 무한정 대기하는 것을 방지하는 시간초과에 의해 트리거링된다. 본 명세서에서 논의되는 에포크 변경 프로세스는, 1차 노드에 고장이 발생할 때 시스템이 진행할 수 있도록 함으로써, 실황성을 제공하고 네트워크 레이턴시를 줄인다.
단계(808)에서, 백업 노드(802)는, 현재의 에포크 내에서의 합의 프로세스의 페이즈 각각과 연관된 백업 노드(802)의 각 가중치를 결정한다. 일부 구현예에서, 합의 프로세스는, 도 3 내지 도 6을 참조하여 전술한 3개의 페이즈를 포함한다. 가중치는, 새 에포크에서 새 1차 노드가 될 백업 노드(802)의 자격의 측정 기준이다.
본 명세서의 일부 구현예에서, 백업 노드(802)는, 현재의 에포크에서의 합의 프로세스의 제1 페이즈에 대한 백업 노드(802)의 가중치가 제1 값이라고 결정한다. 예컨대, 백업 노드(802)가 합의 프로세스의 제1 페이즈(예컨대, 합의 프로세스(300)의 제1 페이즈(310))에 진입했다면, 백업 노드(802)는 10%의 초기 가중치가 할당될 수 있다. 본 명세서의 대안적인 구현예에서, 백업 노드(802)는, 현재의 합의 프로세스의 제1 페이즈에 대해, 임의의 적합한 가중치 값을 백업 노드(802)에 할당할 수 있다.
본 명세서의 일부 구현예에서, 백업 노드(802)는, 정족수 검증 프로세스에 기초하여, 현재의 에포크에서의 합의 프로세스의 제2 페이즈(예컨대, 합의 프로세스(300)의 제2 페이즈(320))에 대해, 백업 노드(802)의 가중치를 결정한다. 정족수 검증 프로세스는, 백업 노드(802)가 합의 프로세스의 제2 페이즈에서 미리 결정된 수(예컨대, 2f+1)의 ECHO 메시지를 다른 네트워크 노드로부터 수신하는지의 여부를 결정함으로써 수행된다.
본 명세서의 일부 구현예에서, 백업 노드(802)가 정족수 검증에 실패한다면(예컨대, 백업 노드(802)가 미리 결정된 문턱값보다 더 낮은 수의 ECHO 메시지를 수신), 백업 노드(802)는, 합의 프로세스의 제2 페이즈에 대한 백업 노드(802)의 가중치가 제1 값이라고 결정할 수 있다. 백업 노드(802)가 정족수 검증을 통과한다면(예컨대, 백업 노드(802)가 미리 결정된 문턱값 이상의 수의 ECHO 메시지를 수신), 백업 노드(802)는, 합의 프로세스의 제2 페이즈에 대한 백업 노드(802)의 가중치가 제2 값이라고 결정할 수 있다. 본 명세서의 일부 구현예에서, 제2 값은 제1 값보다 더 크다고 결정된다. 예컨대, 백업 노드(802)가 정족수 검증에 실패한다면, 백업 노드(802)는, 합의 프로세스의 제2 페이즈에 대해 0의 가중치 값이 할당될 수 있다. 백업 노드(802)가 정족수 검증을 통과한다면, 백업 노드(802)는, 합의 프로세스의 제2 페이즈에 대한 백업 노드(802)에 대해 45%의 가중치 값이 할당될 수 있다. 그러나, 본 명세서의 대안적인 실시예에서, 현재의 에포크에서의 합의 프로세스의 제2 페이즈에 대해, 백업 노드(802)는, 임의의 적합한 값을 백업 노드(802)에 할당할 수 있다.
본 명세서의 일부 구현예에서, 정족수 검증은, 합의 프로세스의 제2 페이즈 중에 백업 노드(802)가 다른 네트워크 노드로부터 수신하는 ECHO 메시지가 유효한지의 여부를 검증하는 단계를 더 포함한다. 예컨대, 백업 노드(802)는, 공개 키를 사용해 ECHO 메시지 내의 비공개 키 서명을 인증하여, ECHO 메시지가 유효한지의 여부를 결정할 수 있다.
제2 페이즈에 대한 가중치의 결정과 유사하게, 일부 구현예에서, 백업 노드(802)는, 정족수 검증 프로세스에 기초하여, 현재 에포크에서의 합의 프로세스의 제3 페이즈(예컨대, 합의 프로세스(300)의 제3 페이즈(330))에 대한 백업 노드(802)의 가중치를 결정한다. 정족수 검증 프로세스는, 백업 노드(802)가 현재의 에포크에서의 합의 프로세스의 제3 페이즈에서 미리 결정된 수(예컨대, 2f+1)의 수락 메시지를 다른 네트워크 노드로부터 수신하는지의 여부를 결정함으로써 수행된다. 다른 네트워크 노드로부터의 수락 메시지 각각은, 다른 네트워크 노드 각각이 미리 결정된 수의 ECHO 메시지를 수락했다는 것을 나타낸다. 수락 메시지는, 예컨대, 합의 프로세스(300)의 제3 페이즈(330)를 참조하여 전술한 ACCEPT 메시지일 수 있다.
본 명세서의 일부 구현예에서, 백업 노드(802)가 정족수 검증에 실패한다면(예컨대, 백업 노드(802)가 미리 결정된 문턱값보다 더 낮은 수의 ACCEPT 메시지를 수신), 백업 노드(802)는, 합의 프로세스의 제3 페이즈에 대한 백업 노드(802)의 가중치가 제1 값이라고 결정할 수 있다. 백업 노드(802)가 정족수 검증을 통과한다면(예컨대, 백업 노드(802)가 미리 결정된 문턱값 이상의 수의 ACCEPT 메시지를 수신), 백업 노드(802)는, 합의 프로세스의 제3 페이즈에 대한 백업 노드(802)의 가중치가 제2 값이라고 결정할 수 있다. 일부 구현예에서, 제2 값은 제1 값보다 더 크다고 결정된다. 예컨대, 백업 노드(802)가 정족수 검증에 실패한다면, 백업 노드(802)는, 합의 프로세스의 제3 페이즈에 대한 백업 노드(802)에 대해 0의 가중치 값이 할당될 수 있다. 백업 노드(802)가 정족수 검증을 통과한다면, 백업 노드(802)는, 합의 프로세스의 제3 페이즈에 대한 백업 노드(802)에 대해 45%의 가중치 값이 할당될 수 있다. 그러나, 본 명세서의 대안적인 실시예에서, 현재의 에포크에서의 합의 프로세스의 제3 페이즈에 대해, 백업 노드(802)는, 임의의 적합한 값을 백업 노드(802)에 할당할 수 있다.
단계(810)에서, 현재의 에포크에서의 합의 프로세스의 페이즈에 대한 백업 노드(802)의 각 가중치를 결정한 후, 백업 노드(802)는 각 가중치에 기초하여 합의 프로세스에 대한 백업 노드(802)의 가중치 합을 결정한다. 본 명세서의 일부 구현예에서, 가중치 합은, 현재의 에포크에서의 합의 프로세스의 페이즈 각각과 연관된 백업 노드의 각 합의 합이다. 예컨대, 백업 노드(802)가, 제1 페이즈에 대한 백업 노드(802)의 제1 가중치 값이 10%이고, 제2 페이즈에 대한 백업 노드(802)의 제2 가중치 값이 45%이고, 제3 페이즈에 대한 백업 노드(802)의 제3 가중치 값이 45%라고 결정했다면, 백업 노드(802)는 가중치 합이 100%라고 결정한다. 또 다른 예로서, 백업 노드(802)가, 제1 페이즈에 대한 백업 노드(802)의 제1 가중치 값이 10%이고, 제2 페이즈에 대한 백업 노드(802)의 제2 가중치 값이 45%이고, 제3 페이즈에 대한 백업 노드(802)의 제3 가중치 값이 0%라고 결정했다면, 백업 노드(802)는 가중치 합이 55%라고 결정한다.
단계(812)에서, 단계(810)에서 결정된 가중치 합이 미리 결정된 문턱값에 도달하거나 미리 결정된 문턱값을 초과한다고 백업 노드(802)가 결정한다면, 백업 노드(802)는 다른 네트워크 노드(804)에 EPOCH_CHANGE 메시지를 전송한다. 예컨대, 단계(810)에서 결정된 가중치 합이 100%에 도달한다면 백업 노드(802)는 다른 네트워크 노드(804)에 EPOCH_CHANGE 메시지를 전송할 수 있다. EPOCH_CHANGE 메시지는, 현재의 1차 노드를 갖는 현재의 에포크로부터, 백업 노드가 새 1차 노드인 새 에포크로의 변경에 대한 요청을 나타낸다.
본 명세서의 일부 구현예에서, 도 9를 참조하면, EPOCH_CHANGE 메시지는 <weight, epoch+1, ECHO{}, ACCEPT{}, j>의 형식을 가지며, 여기서 "weight"는, 이전에 합의 프로세스에 대해 단계(810)에서 결정된 백업 노드(802)의 가중치 합을 나타내고, "epoch+1"은, 새 1차 노드와 연관된 새 합의 라운드(즉, 새 에포크)를 나타내고, "ECHO{}"는, 합의 프로세스의 제2 페이즈 중에 백업 노드(802)가 수신하는 ECHO 메시지의 세트를 나타내고, "ACCEPT{}"는, 합의 프로세스의 제3 페이즈 중에 백업 노드(802)가 수신하는 ACCEPT 메시지의 세트를 나타내고, "j"는, EPOCH_CHANGE 메시지를 생성 및 전송하는 네트워크 노드(예컨대, 백업 노드(802))를 나타낸다. 일부 구현예에서, EPOCH_CHANGE 메시지는, 예컨대, 추가적인 또는 상이한 필드를 포함함으로써, 상이한 형식을 가질 수 있다.
다시 도 8을 참조하면, 단계(814)에서, 백업 노드(802) 이외의 네트워크 노드(804)는, 백업 노드(802)에 의해 전송된 EPOCH_CHANGE 메시지를 검증한다. 일부 구현예에서, 네트워크 노드(804) 각각은, EPOCH_CHANGE 메시지 내의 가중치 합이 유효한지의 여부를 검증함으로써, EPOCH_CHANGE 메시지가 유효한지의 여부를 검증한다. 일부 구현예에서, EPOCH_CHANGE 메시지 내의 가중치 합이 유효한지의 여부를 검증하는 단계는, EPOCH_CHANGE 메시지 내에 포함된 ECHO 메시지 내의 서명의 세트가 유효한지의 여부를 검증하는 단계를 포함한다. 예컨대, 네트워크 노드(804) 각각은, 공개 키를 사용하여, EPOCH_CHANGE 메시지 내에 포함된 ECHO 메시지 내의 비공개 키 서명의 세트를 인증할 수 있다.
단계(816)에서, 백업 노드(802)에 의해 전송된 EPOCH_CHANGE 메시지가 유효하다는 것을 검증하는 데 응답하여, 네트워크 노드(804) 각각은 백업 노드(802)에 NEW_EPOCH 메시지를 전송한다. NEW_EPOCH 메시지는, 새 1차 노드가 될 백업 노드의 인정을 나타낸다. 예컨대, 네트워크 노드(804)에 의해 전송된 NEW_EPOCH 메시지는, 새 에포크에서 백업 노드(802)가 새 1차 노드가 되리라는 것을 네트워크 노드(804)가 인정한다는 표시를 포함한다. 한편, 네트워크 노드(804) 각각 또한, 다른 네트워크 노드(804)에 NEW_EPOCH 메시지를 전송한다.
도 9를 참조하면, NEW_EPOCH 메시지는 <epoch+1, i, j, seq, ec_digest>의 형식을 갖게 생성되며, 여기서 "epoch+1"은, 새 1차 노드와 연관된 새 합의 라운드(즉, 새 에포크)를 나타내고, "i"는 새 에포크에서의 새 1차 노드를 나타내고, "j"는, NEW_EPOCH 메시지를 전송하는 네트워크 노드(804)를 나타내고, "ec_digest"는 EPOCH_CHANGE 메시지의 요약본을 나타낸다. 일부 구현예에서, EPOCH_CHANGE 메시지의 요약본은 EPOCH_CHANGE 메시지의 해시 값을 포함한다. 일부 구현예에서, NEW_EPOCH 메시지는, 예컨대, 추가적인 또는 상이한 필드를 포함함으로써, 상이한 형식을 가질 수 있다.
다시 도 8을 참조하면, 단계(818)에서, 백업 노드(802)는, 네트워크 노드(804)에 의해 전송된 NEW_EPOCH 메시지가 유효한지의 여부를 검증한다. 일부 구현예에서, 백업 노드(802)는, NEW_EPOCH 메시지 내의 EPOCH_CHANGE 메시지의 요약본이 유효한지의 여부를 검증함으로써, NEW_EPOCH 메시지를 검증한다. 요약본은 EPOCH_CHANGE 메시지의 정보를 포함하기 때문에, 요약본은 또한, EPOCH_CHANGE 메시지 내의 서명을 포함한다. 백업 노드(802)는, EPOCH_CHANGE 메시지 내의 서명의 세트가 유효한지의 여부를 검증함으로써, EPOCH_CHANGE 메시지의 요약본을 검증한다.
단계(820)에서, 백업 노드(802)는, 단계(818)에서 결정된 유효한 NEW_EPOCH 메시지의 수가 미리 결정된 문턱값을 초과하는지의 여부를 결정한다. 일부 구현예에서, 미리 결정된 문턱값은 정족수(예컨대, 2f+1)이다.
단계(822)에서, 결정된 유효한 NEW_EPOCH 메시지의 수가 미리 결정된 문턱값을 초과한다고 결정하는 데 응답하여, 백업 노드(802)는, 새 에포크에서의 새 1차 노드가 될 백업 노드(802)를 결정한다. 네트워크 노드(804) 각각은, 백업 노드(802)가 수행하는 것과 동일한 단계(818 내지 822)를 수행하며, 네트워크 노드(804) 및 백업 노드(802)는 단계(818 내지 822)를 동시에 수행할 수 있다는 점에 유의해야 한다. 예컨대, 네트워크 노드(804) 각각은, 다른 네트워크 노드(804)로부터 전송된 NEW_EPOCH 메시지의 세트를 검증하고, 유효한 NEW_EPOCH 메시지의 수가 미리 결정된 문턱값을 초과하는지의 여부를 결정하고, 새 1차 노드를 결정할 수 있다.
전술한 바와 같은 에포크 변경 프로세스(예컨대, 프로세스(700 또는 800))는, 전체 블록체인 시스템의 동작을 개선시키고 네트워크 병목현상을 완화시키도록 돕는 여러 특징을 포함한다. 예컨대, 본 명세서에서 에포크 변경 프로세스는, 합의 프로세스의 3개의 페이즈에 각 가중치를 할당하는 단계, 3개의 페이즈의 각 가중치에 기초하여 가중치 합을 결정하는 단계, 및 가중치 합에 기초하여 새 1차 노드를 결정하는 단계를 포함한다. 라운드 로빈 방식 대신 가중치 합에 기초한 에포크 변경 프로세스는, 장애가 없는 새 1차 노드를 적시에 선택하는 것을 용이하게 할 수 있다. 새 1차 노드를 위한 열 내의 다수의 네트워크 노드에 장애가 있을 때, 라운드 로빈 방식은 1차 노드의 빈번한 변경을 야기할 수 있다. 이는, 장애가 없는 1차 노드를 찾을 때 레이턴시 또는 지연을 유입시킴으로써, 블록체인 서비스에 중대한 영향을 미친다. 라운드 로빈 방식과는 달리, 본 명세서의 에포크 변경 프로세스는 가중치 합에 의존해 새 1차 노드를 선택하며, 이는 장애가 없는 새 1차 노드를 찾을 때 시간을 줄일 수 있다. 이는 또한, 블록체인 서비스를 제공할 때의 전체적인 블록체인 시스템의 효율을 개선시킬 수 있다.
블록체인 네트워크의 동작 중에, 네트워크 지터링, 갑작스러운 전력 장애, 디스크 장애 등으로 인해 일부 네트워크 노드의 실행 속도는 대부분의 네트워크 노드의 속도보다 뒤처질 수 있다. 이러한 시나리오에서, 시스템 내의 3분의 1을 초과하는 네트워크 노드에 장애가 발생할 수 있다. 시스템의 수명 동안 3분의 1 미만의 네트워크 노드에 장애가 발생하는 경우에 BFT는 안전성 및 실황성을 제공한다. 그러나, 이러한 보장은, 수명이 긴 시스템에 대해서는 불충분하며, 왜냐하면, 전술한 바와 같은 시나리오에서는 상한이 초과될 가능성이 높기 때문이다. 따라서, 장애가 있는 네트워크 노드가 다시 올바르게 거동하고 후속적인 합의 프로세스에 계속 참여하도록 하여 시스템이 수명 동안 f개를 초과하는 장애를 허용하도록 하는 복구 프로세스가 바람직하다. 또한, 본 명세서에 설명된 복구 프로세스는, 여전히 합의 프로세스(예컨대, 합의 프로세스(300 또는 400))를 수행 중인 하나 이상의 네트워크 노드를 복구할 수 있으며, 모든 네트워크 노드 사이에서 합의가 도달될 때까지 대기할 필요가 없다. 그러므로, 본 명세서에 설명된 복구 프로세스는, 시스템 레이턴시를 더 줄이고 블록체인 네트워크의 효율을 개선시킬 수 있다.
도 10은, 본 명세서의 구현예에 따라서 실행될 수 있는, 분산 시스템(예컨대, 블록체인 네트워크(102 및 212))의 네트워크 노드(예컨대, 노드(214 또는 404))의 복구 프로세스를 수행하기 위한 프로세스(1000)의 예를 도시한다. 구체적으로, 도 10은, 본 명세서에 따른, 네트워크 노드의 복구 프로세스를 수행하는 방법(1000)의 예시적 실시예를 나타내는 도면을 도시한다. 도 10에 도시된 바와 같이, 프로세스(1000)는 몇 개의 페이즈 및 스테이지를 포함한다.
제1 페이즈(1010)에서, 타겟 시퀀스 번호(R0)를 갖는 타겟 트랜잭션을 복구하기 원하는 네트워크 노드(예컨대, 네트워크 노드(R0))는, 해당 네트워크 노드가 복구되어야 한다는 것을 나타내는 상태 요청 메시지(예컨대, QUERY_STATE 메시지)를 다른 네트워크 노드에 멀티캐스팅한다. 상태 요청 메시지는, 네트워크 노드(R0)가 복구하기 원하는 타겟 시퀀스 번호를 포함할 수 있다. 제2 페이즈(1020)에서, 다른 네트워크 노드는 상태 요청 메시지를 수신하고, 네트워크 노드(R0)에 상태 회신 메시지(예컨대, REPLY_STATE 메시지)를 전송한다. 제3 페이즈(1030)에서, 네트워크 노드(R0)는, 다른 네트워크 노드 각각으로부터의 ECHO 메시지를 요청하는 요청 메시지(예컨대, FETCH_ECHO 메시지)를 다른 네트워크 노드에 전송한다. ECHO 메시지는, 도 3 내지 도 6을 참조하여 전술한 합의 프로세스(300)의 제2 페이즈(320)에서 각각의 다른 네트워크 노드에 의해 전송된 동일한 ECHO 메시지일 수 있다. 제4 페이즈(1040)에서, 다른 네트워크 노드 각각은 FETCH_ECHO 메시지에 응답하여 네트워크 노드(R0)에 ECHO 메시지를 전송한다. 제5 페이즈(1050)에서, 네트워크 노드(R0)는 ECHO 메시지를 검증하고 EC 코드에 따라서, 예컨대, 도 4를 참조하여 전술한 바와 같은 예시 재구성 기법에 따라서, 타겟 트랜잭션을 복구한다. 제6 페이즈(1060)에서, 네트워크 노드(R0)는, 해당 네트워크 노드가 복구되었다는 것을 나타내는 ACCEPT 메시지를 다른 네트워크 노드에 전송한다.
오직 예시의 목적으로, 프로세스(1000)는 4개의 네트워크 노드와 함께 구현된 것으로 도시되어 있다는 점에 유의해야 한다. 프로세스(1000)는, 임의의 적합한 수의 네트워크 노드와 함께 구현될 수 있다. 프로세스(1000), QUERY_STATE 메시지의 형식, 및 REPLY_STATE 메시지의 형식은, 아래에서 도 11 내지 도 12를 참조하여 더 상세히 논의될 것이다.
도 11은, 본 명세서의 구현예에 따라서 실행될 수 있는, 분산 시스템(예컨대, 블록체인 네트워크(102 또는 212)) 내의 네트워크 노드의 복구 프로세스를 수행하기 위한 프로세스(1100)의 예를 도시한다. 일부 구현예에서, 프로세스(1100)는, 하나 이상의 컴퓨팅 디바이스를 사용하여 실행되는 하나 이상의 컴퓨터-실행가능 프로그램을 사용하여 수행될 수 있다. 표현의 명료성을 위하여, 다음의 설명은 일반적으로 본 설명 내의 다른 도면들의 맥락에서 방법(1100)을 설명한다. 예컨대, 임의의 적합한 시스템, 환경, 소프트웨어, 및 하드웨어, 또는, 적절한 경우, 시스템, 환경, 소프트웨어, 및 하드웨어의 조합에 의해, 방법(1100)이 수행될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 일부 구현예에서, 방법(1100)의 다양한 단계는, 동시에, 조합되어, 루프 내에서, 또는 임의의 순서로 실행될 수 있다.
프로세스(1100)는, 네트워크 노드(1102)가 다른 네트워크 노드(1104)에 상태 요청 메시지를 멀티캐스팅하는 단계(1106)에서 시작한다. 상태 요청 메시지는, 네트워크 노드(1102)가, 타겟 시퀀스 번호를 갖는 타겟 트랜잭션을 복구하려 한다는 것의 표시를 포함한다. 네트워크 노드(1102)는 1차 노드 또는 백업 노드일 수 있다.
본 명세서의 일부 구현예에서, 도 12를 참조하면, 상태 요청 메시지의 예로서의 QUERY_STATE 메시지는 <j, seq>의 형식을 가지며, 여기서 "j"는, QUERY_STATE 메시지를 전송하는 네트워크 노드(1102)를 나타내고, "seq"는 현재의 합의 프로세스 내에서의 네트워크 노드(1102)에 대한 가장 최근의 시퀀스 번호 또는 가장 큰 시퀀스 번호를 나타낸다. 일부 구현예에서, QUERY_STATE 메시지는, 예컨대, 추가적인 또는 상이한 필드를 포함함으로써, 상이한 형식을 가질 수 있다.
다른 네트워크 노드(1104)에 QUERY_STATE 메시지를 브로드캐스팅함으로써, 네트워크 노드(1102)는, 다른 네트워크 노드(1104)가 해당 네트워크 노드의 가장 최근의 시퀀스 번호를 네트워크 노드(1102)에 전송하도록 요청하며, 이에 의해 블록체인 시스템의 최근의 블록 정보를 획득한다. 그리고 전체 블록체인 시스템의 최근의 블록 정보를 획득함으로써, 네트워크 노드(1102)는 전체 시스템의 최근의 상태에 동기화할 수 있으며, 이에 의해 자신을 복구하고 합의 프로세스에 계속 참여한다.
다시 도 11을 참조하면, 단계(1108)에서, 다른 네트워크 노드(1104) 각각은, 상태 요청 메시지를 수신하는 데 응답하여, 네트워크 노드(1102)에 상태 회신 메시지(예컨대, REPLY_STATE 메시지)를 전송한다. 일부 구현예에서, 상태 회신 메시지는, 네트워크 노드(1104)와 연관된 이전의 시퀀스 번호를 포함한다.
일부 구현예에서, 도 12를 참조하면, 상태 회신 메시지의 예로서의 REPLY_STATE 메시지는 <j, last_seq>의 형식을 가지며, 여기서 "j"는, REPLY_STATE 메시지를 전송하는 네트워크 노드(1104)를 나타내고, "last_seq"는 현재의 합의 프로세스 내에서의 네트워크 노드(1104)에 대한 이전의 시퀀스 번호를 나타낸다. 일부 구현예에서, REPLY_STATE 메시지는, 예컨대, 추가적인 또는 상이한 필드를 포함함으로써, 상이한 형식을 가질 수 있다.
다시 도 11을 참조하면, 단계(1110)에서, 네트워크 노드(1102)는, 수신된 상태 회신 메시지의 수가 미리 결정된 문턱값을 초과하는지의 여부를 결정한다. 예컨대, 네트워크 노드(1102)는, 수신된 REPLY_STATE 메시지의 수가 정족수(예컨대, 2f+1 또는 n-f)를 초과하는지의 여부를 결정할 수 있다. 일부 구현예에서, 네트워크 노드(1102)는 또한, 정족수의 수신된 REPLY_STATE 메시지가 동일한 시퀀스 번호를 포함하는지의 여부를 결정할 수 있다. 정족수의 수신된 REPLY_STATE 메시지가 동일한 시퀀스 번호를 포함한다는 것은, 대다수의 네트워크 노드(1104)가 공통적인 전체 시스템 상태에 동의한다는 것을 의미한다.
단계(1112)에서, 네트워크 노드(1104)로부터 수신된 동일한 시퀀스 번호를 포함하는 상태 회신 메시지의 수가 미리 결정된 문턱값을 초과한다고 네트워크 노드(1102)가 결정한다면, 네트워크 노드(1102)는 동일한 시퀀스 번호에 기초하여 타겟 시퀀스 번호를 결정한다. 예컨대, 네트워크 노드(1102)는, 타겟 시퀀스 번호가 동일한 시퀀스 번호(예컨대, "last_seq")의 증분(예컨대, "last_seq+1")이라고 결정할 수 있다.
단계(1114)에서, 네트워크 노드(1102)는 다른 네트워크 노드(1104)에 요청 메시지(예컨대, FETCH_ECHO 메시지)를 전송한다. FETCH_ECHO 메시지는, 다른 네트워크 노드(1104) 각각으로부터의 ECHO 메시지를 요청하기 위해 네트워크 노드(1102)에 의해 전송된다. 도 3 내지 도 6을 참조하여 전술한 바와 같이, ECHO 메시지는, 네트워크 노드(1104) 사이에서 타겟 트랜잭션에 대한 합의를 달성하기 위해 네트워크 노드(1104)에 의해 송신되는 메시지이다. ECHO 메시지는, 타겟 트랜잭션(예컨대, EC 블록)의 일부, 및 ECHO 메시지를 전송하는 네트워크 노드(1104)의 서명을 포함한다.
일부 구현예에서, 도 12를 참조하면, 요청 메시지의 예로서의 FETCH_ECHO 메시지는 <j, last_seq+1>의 형식을 가지며, 여기서 "j"는, FETCH_ECHO 메시지를 전송하는 네트워크 노드(1102)를 나타내고, "last_seq+1"은, 네트워크 노드(1102)가 다른 네트워크 노드(1104)에 요청하는 ECHO 메시지와 연관된 타겟 시퀀스 번호를 나타낸다. 일부 구현예에서, FETCH_ECHO 메시지는, 예컨대, 추가적인 또는 상이한 필드를 포함함으로써, 상이한 형식을 가질 수 있다.
본 명세서에서 논의되는 바와 같은 FETCH_ECHO 메시지는, 다른 네트워크 노드(1104)로부터의 가장 큰 시퀀스 번호 또는 가장 최근의 시퀀스 번호를 포함하는 ECHO 메시지를 요청하기 위해 네트워크 노드(1102)에 의해 전송된다. 다른 네트워크 노드(1104)로부터의 가장 큰 시퀀스 번호 또는 가장 최근의 시퀀스 번호를 포함하는 ECHO 메시지를 수집함으로써, 네트워크 노드(1102)는, 가장 최근의 시퀀스 번호와 연관된 가장 최근의 상태를 복구할 수 있다.
다시 도 11을 참조하면, 단계(1116)에서, 네트워크 노드(1104) 각각은, FETCH_ECHO 메시지를 수신하는 데 응답하여, 네트워크 노드(1102)에 ECHO 메시지를 전송한다. 일부 구현예에서, 네트워크 노드(1104) 각각은 네트워크 노드(1102)에 ECHO 메시지를 전송하기 전에 FETCH_ECHO 메시지를 검증한다. 일부 구현예에서, 네트워크 노드(1104) 각각은, FETCH_ECHO 메시지 내에 포함된 시퀀스 번호가, 네트워크 노드(1104)와 연관된 가장 최근의 시퀀스 번호를 초과하는지의 여부를 결정함으로써, FETCH_ECHO 메시지를 검증한다. FETCH_ECHO 메시지 내에 포함된 시퀀스 번호가, 네트워크 노드(1104)와 연관된 가장 최근의 시퀀스 번호와 같다면, 네트워크 노드(1104)는, FETCH_ECHO 메시지가 유효하며 ECHO 메시지가 네트워크 노드(1102)에 전송되리라고 결정한다. FETCH_ECHO 메시지 내에 포함된 시퀀스 번호가, 네트워크 노드(1104)와 연관된 가장 최근의 시퀀스 번호를 초과한다면, 네트워크 노드(1104)는, FETCH_ECHO 메시지가 유효하지 않으며 ECHO 메시지가 네트워크 노드(1102)에 전송되지 않으리라고 결정한다.
단계(1118)에서, 네트워크 노드(1102)는, 네트워크 노드(1104)에 의해 전송된 ECHO 메시지가 유효한지의 여부를 검증한다. 일부 구현예에서, 네트워크 노드(1102)는 머클 트리를 사용하여 ECHO 메시지를 검증한다. 예컨대, 네트워크 노드(1102)는, ECHO 메시지 내에 포함된 데이터를 사용하여 머클 트리를 재구성하고, 재구성된 머클 트리의 재구성된 루트 해시 값을 결정할 수 있다. 이후, 네트워크 노드(1102)는, 재구성된 루트 해시 값을, ECHO 메시지 내에 포함된 루트 해시 값에 비교할 수 있다. 재구성된 루트 해시 값이, ECHO 메시지 내에 포함된 루트 해시 값과 일치한다면, 네트워크 노드(1102)는, ECHO 메시지가 유효하다고 결정한다. 재구성된 루트 해시 값이, ECHO 메시지 내에 포함된 루트 해시 값과 일치하지 않는다면, 네트워크 노드(1102)는, ECHO 메시지가 유효하지 않다고 결정하며, 유효하지 않은 ECHO 메시지를 폐기할 수 있다.
일부 구현예에서, 네트워크 노드(1102)는, ECHO 메시지 내의 서명이 유효한지의 여부를 또한 검증함으로써, ECHO 메시지가 유효한지의 여부를 검증한다. 예컨대, 네트워크 노드(1102)는, 비공개 키와 쌍을 이루는 공개 키를 사용해 ECHO 메시지 내의 비공개 키 서명을 인증하여 서명을 검증할 수 있다.
단계(1120)에서, 네트워크 노드(1102)는, 다른 네트워크 노드(1104)로부터 수신된 유효한 ECHO 메시지의 수가 미리 결정된 문턱값을 초과하는지의 여부를 결정한다. 예컨대, 네트워크 노드(1102)는, 다른 네트워크 노드(1104)로부터 수신된 유효한 ECHO 메시지의 수가 정족수(예컨대, 2f+1)를 초과하는지의 여부를 결정할 수 있다.
단계(1122)에서, 유효한 ECHO 메시지의 수가 미리 결정된 문턱값을 초과한다고 결정하는 데 응답하여, 네트워크 노드(1102)는, 타겟 시퀀스 번호를 갖는 타겟 트랜잭션을 복구한다. 일부 구현예에서, 네트워크 노드(1102)는, 해당 수의 유효한 ECHO 메시지 내에 포함된 데이터를 사용하여 타겟 트랜잭션을 복구한다. 예컨대, 네트워크 노드(1102)는, ECHO 메시지 내에 포함된 EC 블록의 부분 집합을 리트리빙하여, EC 코드에 따라서 타겟 트랜잭션을 재구성할 수 있다.
단계(1124)에서, 네트워크 노드(1102)는 타겟 트랜잭션을 복구한 후에 다른 네트워크 노드(1104)에 ACCEPT 메시지를 멀티캐스팅한다. 예컨대, 네트워크 노드(1102)는 타겟 트랜잭션을 성공적으로 재구성한 후에 다른 네트워크 노드(1104)에 ACCEPT 메시지를 멀티캐스팅할 수 있다. 일부 구현예에서, ACCEPT 메시지는 ECHO 메시지 내의 서명의 세트 밑 타겟 시퀀스 번호를 포함한다. 서명 및 타겟 시퀀스 번호를 포함하는 ACCEPT 메시지를 다른 네트워크 노드(1104)에 전송함으로써, 네트워크 노드(1102)는, 네트워크 노드(1102)가 복구되었으며 최근의 시스템 상태에 동기화되었다는 것을 다른 네트워크 노드(1104)에 나타낸다.
본 명세서에서 전술한 바와 같은 복구 프로세스는, 복구 프로세스를 구현하는 컴퓨터의 동작을 개선시키고 네트워크 병목현상을 완화시키도록 돕는 여러 특징을 포함한다. 예컨대, 본 명세서 내의 복구 프로세스는, 새 1차 노드가 되기 위해 지원하는 네트워크 노드에 의해 상태 요청 메시지를 전송하는 동작, 다른 네트워크 노드로부터 상태 회신 메시지를 수신하는 동작, 및 다른 네트워크 노드로부터의 ECHO 메시지를 요청하기 위해 네트워크 노드에 의해 FETCH_ECHO 메시지를 전송하는 동작을 포함하는 동작을 포함한다. 이들 동작은, 장애가 있는 네트워크 노드의 복구 프로세스가, 장애가 없는 다른 네트워크 노드 사이의 합의 프로세스의 정상적인 동작을 방해하지 않도록 수행된다. 이는, 복구 프로세스의 복잡성을 줄임으로써, 장애가 있는 네트워크 노드를 복구하기 위한 컴퓨팅 및 네트워크 자원을 절약하는 것을 용이하게 한다.
도 13을 참조하면, 도 13은, 본 명세서의 구현예에 따른, 합의 장치(1300)의 모듈을 예시하는 도면이다. 합의를 달성하기 위한 장치(1300)는, 블록체인 기술에 기초한 합의 시스템에 적용될 수 있다. 예컨대, 장치(1300)는, 도 1 내지 도 6에 도시된 구현예에 대응할 수 있다. 장치(1300)는 블록체인 네트워크 내의 1차 노드 내에 구현될 수 있다. 장치(1300)는, 트랜잭션 요청을 수신하도록 구성된, 수신기 또는 수신 유닛(1302); 트랜잭션 요청을 사용해 EC 코드에 따라서 다수의 소거 코드(EC) 블록을 생성하도록 구성된, 생성 유닛(1304); 다수의 제1 메시지를 하나 이상의 백업 노드에 각각 전송하도록 구성된, 송신기 또는 송신 유닛(1306) - 다수의 제1 메시지 각각은, 다수의 EC 블록과 연관된 복합 해시 값을 포함함 -; 백업 노드 중 적어도 하나로부터 적어도 하나의 제2 메시지를 수신하도록 또한 구성된, 수신기 또는 수신 유닛(1302) - 적어도 하나의 제2 메시지는 다수의 제1 메시지 중 하나, 및 다수의 제1 메시지 중 하나와 연관된 백업 노드 중 적어도 하나의 서명을 포함함 -; 백업 노드 중 적어도 하나로부터 적어도 하나의 제2 메시지를 수신하는 데 응답하여, 적어도 하나의 제2 메시지가 유효한지의 여부를 검증하도록 구성된, 검증 유닛(1306); 유효한 제2 메시지의 수가 미리 결정된 문턱값을 초과하는지의 여부를 결정하도록 구성된, 결정 유닛(1310); 유효한 제2 메시지의 수가 미리 결정된 문턱값을 초과한다고 결정하는 데 응답하여, EC 코드에 따라서 해당 수의 유효한 제2 메시지의 부분 집합에 기초해 트랜잭션 요청을 재구성하도록 구성된, 재구성 유닛(1312); 트랜잭션 요청이 성공적으로 재구성되었다고 결정하는 데 응답하여, 다른 네트워크 노드에 제3 메시지를 전송하도록 또한 구성된, 송신기 또는 송신 유닛(1306) - 제3 메시지는, 유효한 제2 메시지 내에 있는 서명의 세트를 포함함 -; 백업 노드 중 적어도 하나로부터 적어도 하나의 제3 메시지를 수신하도록 또한 구성된, 수신기 또는 수신 유닛(1302); 및 미리 결정된 수의 동일한 제3 메시지를 수신하는 데 응답하여, 트랜잭션 요청을 실행하도록 구성된, 실행 유닛(1314)을 포함한다.
선택적 구현예에서, 트랜잭션 요청은 시퀀스 번호와 연관되어 있다.
선택적 구현예에서, EC 코드에 따라서 복수의 EC 블록을 생성하는 것은, EC 코드를 사용하여 트랜잭션 요청을 EC 메시지로 변환하고 EC 메시지를 다수의 EC 블록으로 분할하는 것을 포함한다.
선택적 구현예에서, 다수의 EC 블록의 복합 해시 값은 해시 트리를 사용하여 생성된다.
선택적 구현예에서, 해시 트리는 머클 트리를 포함하며, 복합 해시 값은 머클 트리의 루트 해시 값이다.
선택적 구현예에서, 다수의 제1 메시지 중 하나와 연관된 백업 노드 중 적어도 하나의 서명은, 다수의 제1 메시지 중 하나와 연관된 백업 노드 중 적어도 하나의 비공개 키 서명을 포함한다.
선택적 구현에서, 적어도 하나의 제2 메시지는 다수의 EC 블록 중 적어도 하나를 더 포함한다.
선택적 구현예에서, 적어도 하나의 제2 메시지가 유효한지의 여부를 검증하는 것은, 적어도 하나의 제2 메시지 내의 다수의 EC 블록 중 적어도 하나를 사용해 재구성된 해시 트리를 생성하고; 재구성된 해시 트리의 재구성된 복합 해시 값을 결정하고; 재구성된 복합 해시 값이 적어도 하나의 제2 메시지 내의 복합 해시 값과 일치하는지의 여부를 결정하는 것을 포함한다.
선택적 구현예에서, 결정 유닛(1310)은 또한, 재구성된 복합 해시 값이 제2 메시지 내의 복합 해시 값과 일치한다고 결정하는 데 응답하여, 적어도 하나의 제2 메시지가 유효하다고 결정하도록 구성된다.
선택적 구현예에서, 미리 결정된 수의 동일한 제3 메시지는 동일한 서명 세트를 갖는 미리 결정된 수의 제3 메시지를 포함한다.
도 13은, 합의 장치(1300)의 내부 기능 모듈 및 구조를 예시하는 개략도이다. 본질적으로 실행 본체는 전자 디바이스일 수 있으며, 전자 디바이스는, 적어도 하나의 프로세서; 및 적어도 하나의 프로세서의 실행가능 명령어를 저장하도록 구성된 메모리를 포함한다.
적어도 하나의 프로세서는, 트랜잭션 요청을 수신하고; 트랜잭션 요청을 사용해 EC 코드에 따라서 다수의 소거 코드(EC) 블록을 생성하고; 하나 이상의 백업 노드에 다수의 제1 메시지를 각각 전송하고 - 다수의 제1 메시지 각각은, 다수의 EC 블록과 연관된 복합 해시 값을 포함함 -; 백업 노드 중 적어도 하나로부터 적어도 하나의 제2 메시지를 수신하고 - 적어도 하나의 제2 메시지는, 다수의 제1 메시지 중 하나, 및 다수의 제1 메시지 중 하나와 연관된 백업 노드 중 적어도 하나의 서명을 포함함 -; 백업 노드 중 적어도 하나로부터 적어도 하나의 제2 메시지를 수신하는 데 응답하여, 적어도 하나의 제2 메시지가 유효한지의 여부를 검증하고; 유효한 제2 메시지의 수가 미리 결정된 문턱값을 초과하는지의 여부를 결정하고; 유효한 제2 메시지의 수가 미리 결정된 문턱값을 초과한다고 결정하는 데 응답하여, EC 코드에 따라서 해당 수의 유효한 제2 메시지의 부분 집합에 기초하여 트랜잭션 요청을 재구성하고; 트랜잭션 요청이 성공적으로 재구성되었다고 결정하는 데 응답하여, 다른 네트워크 노드에 제3 메시지를 전송하고 - 제3 메시지는, 유효한 제2 메시지 내에 있는 서명의 세트를 포함함 -; 백업 노드 중 적어도 하나로부터 적어도 하나의 제3 메시지를 수신하고; 미리 결정된 수의 동일한 제3 메시지를 수신하는 데 응답하여, 트랜잭션 요청을 실행하도록 구성된다.
선택적으로, 트랜잭션 요청은 시퀀스 번호와 연관되어 있다.
선택적으로, EC 코드에 따라서 복수의 EC 블록을 생성하는 것은, EC 코드를 사용하여 트랜잭션 요청을 EC 메시지로 변환하고 EC 메시지를 다수의 EC 블록으로 분할하는 것을 포함한다.
선택적으로, 다수의 EC 블록의 복합 해시 값은 해시 트리를 사용하여 생성된다.
선택적으로, 해시 트리는 머클 트리를 포함하며, 복합 해시 값은 머클 트리의 루트 해시 값이다.
선택적으로, 다수의 제1 메시지 중 하나와 연관된 백업 노드 중 적어도 하나의 서명은, 다수의 제1 메시지 중 하나와 연관된 백업 노드 중 적어도 하나의 비공개 키 서명을 포함한다.
선택적으로, 적어도 하나의 제2 메시지는 다수의 EC 블록 중 적어도 하나를 더 포함한다.
선택적으로, 적어도 하나의 제2 메시지가 유효한지의 여부를 검증하는 것은, 적어도 하나의 제2 메시지 내의 다수의 EC 블록 중 적어도 하나를 사용해 재구성된 해시 트리를 생성하고; 재구성된 해시 트리의 재구성된 복합 해시 값을 결정하고; 재구성된 복합 해시 값이 적어도 하나의 제2 메시지 내의 복합 해시 값과 일치하는지의 여부를 결정하는 것을 포함한다.
선택적으로, 적어도 하나의 프로세서는 또한, 재구성된 복합 해시 값이 제2 메시지 내의 복합 해시 값과 일치한다고 결정하는 데 응답하여, 적어도 하나의 제2 메시지가 유효하다고 결정하도록 구성된다.
선택적으로, 미리 결정된 수의 동일한 제3 메시지는 동일한 서명 세트를 갖는 미리 결정된 수의 제3 메시지를 포함한다.
도 14를 참조하면, 도 14는, 본 명세서의 구현예에 따른, 합의 장치(1400)의 모듈을 예시하는 도면이다. 합의를 달성하기 위한 장치(1400)는, 블록체인 기술에 기초한 합의 시스템에 적용될 수 있다. 장치(1400)는, 도 1 내지 도 6에 도시된 구현예에 대응할 수 있다. 예컨대, 장치(1400)는 블록체인 네트워크의 백업 노드 내에 구현될 수 있다. 장치(1400)는, 1차 노드로부터 제1 메시지를 수신하도록 구성된, 수신기 또는 수신 유닛(1402) - 제1 메시지는, 다수의 EC 블록과 연관된 복합 해시 값을 포함하고, 다수의 EC 블록은, 트랜잭션 요청을 사용해 EC 코드에 따라서 1차 노드에 의해 생성됨 -; 제1 메시지를 수신하는 데 응답해, 백업 노드에 의해, 다른 네트워크 노드에 제2 메시지를 전송하도록 구성된, 송신기 또는 송신 유닛(1404) - 제2 메시지는, 제1 메시지, 및 제1 메시지와 연관된 백업 노드의 서명을 포함함 -; 해당 백업 노드 이외의 적어도 하나의 백업 노드로부터 적어도 하나의 제2 메시지를 수신하도록 또한 구성된, 수신기 또는 수신 유닛(1402); 적어도 하나의 백업 노드로부터 적어도 하나의 제2 메시지를 수신하는 데 응답하여, 적어도 하나의 제2 메시지가 유효한지의 여부를 검증하도록 구성된, 검증 유닛(1406); 유효한 제2 메시지의 수가 미리 결정된 문턱값을 초과하는지의 여부를 결정하도록 구성된, 결정 유닛(1408); 유효한 제2 메시지의 수가 미리 결정된 문턱값을 초과한다고 결정하는 데 응답하여, EC 코드에 따라서 다수의 유효한 제2 메시지의 부분 집합에 기초해 트랜잭션 요청을 재구성하도록 구성된, 재구성 유닛(1410); 트랜잭션 요청이 성공적으로 재구성되었다고 결정하는 데 응답하여, 다른 네트워크 노드에 제3 메시지를 전송하도록 구성된, 송신기 또는 송신 유닛(1404) - 제3 메시지는, 유효한 제2 메시지 내에 있는 서명의 세트를 포함함 -; 백업 노드 중 적어도 하나로부터 적어도 하나의 제3 메시지를 수신하도록 또한 구성된, 수신기 또는 수신 유닛(1402); 및 미리 결정된 수의 동일한 제3 메시지를 수신하는 데 응답하여, 트랜잭션 요청을 실행하도록 구성된, 실행 유닛(1412)을 포함한다.
선택적 구현예에서, EC 코드에 따라서 복수의 EC 블록을 생성하는 것은, EC 코드를 사용하여 트랜잭션 요청을 EC 메시지로 변환하고; EC 메시지를 다수의 EC 블록으로 분할하는 것을 포함한다.
선택적 구현예에서, 복수의 EC 블록의 복합 해시 값은 해시 트리를 사용하여 생성된다.
선택적 구현예에서, 해시 트리는 머클 트리를 포함하고, 복합 해시 값은 머클 트리의 루트 해시 값이다.
선택적 구현예에서, 제1 메시지와 연관된 백업 노드의 서명은, 제1 메시지와 연관된 백업 노드의 비공개 키 서명을 포함한다.
선택적 구현에서, 적어도 하나의 제2 메시지는 다수의 EC 블록 중 적어도 하나를 더 포함한다.
선택적 구현예에서, 적어도 하나의 제2 메시지가 유효한지의 여부를 검증하는 것은, 적어도 하나의 제2 메시지 내의 다수의 EC 블록 중 적어도 하나를 사용해 재구성된 해시 트리를 생성하고; 재구성된 해시 트리의 재구성된 복합 해시 값을 결정하고; 재구성된 복합 해시 값을 적어도 하나의 제2 메시지 내의 복합 해시 값에 비교하고; 재구성된 복합 해시 값이 적어도 하나의 제2 메시지 내의 복합 해시 값과 일치하는지의 여부를 결정하는 것을 포함한다.
선택적 구현예에서, 결정 유닛(1408)은 또한, 재구성된 복합 해시 값이 제2 메시지 내의 복합 해시 값과 일치한다고 결정하는 데 응답하여, 적어도 하나의 제2 메시지가 유효하다고 결정하도록 구성된다.
선택적 구현예에서, 미리 결정된 수의 동일한 제3 메시지는 동일한 서명 세트를 갖는 미리 결정된 수의 제3 메시지를 포함한다.
도 14는, 합의 장치(1400)의 내부 기능 모듈 및 구조를 예시하는 개략도이다. 본질적으로 실행 본체는 전자 디바이스일 수 있으며, 전자 디바이스는, 적어도 하나의 프로세서; 및 적어도 하나의 프로세서의 실행가능 명령어를 저장하도록 구성된 메모리를 포함한다.
적어도 하나의 프로세서는, 1차 노드로부터 제1 메시지를 수신하고 - 제1 메시지는, 다수의 EC 블록과 연관된 복합 해시 값을 포함하고, 다수의 EC 블록은, 트랜잭션 요청을 사용해 EC 코드에 따라서 1차 노드에 의해 생성됨 -; 제1 메시지를 수신하는 데 응답해, 백업 노드에 의해, 다른 네트워크 노드에 제2 메시지를 전송하고 - 제2 메시지는, 제1 메시지, 및 제1 메시지와 연관된 백업 노드의 서명을 포함함 -; 해당 백업 노드 이외의 적어도 하나의 백업 노드로부터 적어도 하나의 제2 메시지를 수신하고; 적어도 하나의 백업 노드로부터 적어도 하나의 제2 메시지를 수신하는 데 응답하여, 적어도 하나의 제2 메시지가 유효한지의 여부를 검증하고; 유효한 제2 메시지의 수가 미리 결정된 문턱값을 초과하는지의 여부를 결정하고; 유효한 제2 메시지의 수가 미리 결정된 문턱값을 초과한다고 결정하는 데 응답하여, EC 코드에 따라서 다수의 유효한 제2 메시지의 부분 집합에 기초해 트랜잭션 요청을 재구성하고; 트랜잭션 요청이 성공적으로 재구성되었다고 결정하는 데 응답하여, 다른 네트워크 노드에 제3 메시지를 전송하고 - 제3 메시지는, 유효한 제2 메시지 내에 있는 서명의 세트를 포함함 -; 백업 노드 중 적어도 하나로부터 적어도 하나의 제3 메시지를 수신하고; 미리 결정된 수의 동일한 제3 메시지를 수신하는 데 응답하여, 트랜잭션 요청을 실행하도록 구성된다.
선택적으로, EC 코드에 따라서 복수의 EC 블록을 생성하는 것은, EC 코드를 사용하여 트랜잭션 요청을 EC 메시지로 변환하고; EC 메시지를 다수의 EC 블록으로 분할하는 것을 포함한다.
선택적으로, 복수의 EC 블록의 복합 해시 값은 해시 트리를 사용하여 생성된다.
선택적으로, 해시 트리는 머클 트리를 포함하고, 복합 해시 값은 머클 트리의 루트 해시 값이다.
선택적으로, 제1 메시지와 연관된 백업 노드의 서명은, 제1 메시지와 연관된 백업 노드의 비공개 키 서명을 포함한다.
선택적으로, 적어도 하나의 제2 메시지는 다수의 EC 블록 중 적어도 하나를 더 포함한다.
선택적으로, 적어도 하나의 제2 메시지가 유효한지의 여부를 검증하는 것은, 적어도 하나의 제2 메시지 내의 다수의 EC 블록 중 적어도 하나를 사용해 재구성된 해시 트리를 생성하고; 재구성된 해시 트리의 재구성된 복합 해시 값을 결정하고; 재구성된 복합 해시 값을 적어도 하나의 제2 메시지 내의 복합 해시 값에 비교하고; 재구성된 복합 해시 값이 적어도 하나의 제2 메시지 내의 복합 해시 값과 일치하는지의 여부를 결정하는 것을 포함한다.
선택적으로, 적어도 하나의 프로세서는 또한, 재구성된 복합 해시 값이 제2 메시지 내의 복합 해시 값과 일치한다고 결정하는 데 응답하여, 적어도 하나의 제2 메시지가 유효하다고 결정하도록 구성된다.
선택적으로, 미리 결정된 수의 동일한 제3 메시지는 동일한 서명 세트를 갖는 미리 결정된 수의 제3 메시지를 포함한다.
도 15를 참조하면, 도 15는, 본 명세서의 구현예에 따른, 1차 노드 변경 장치(1500)의 모듈을 예시하는 도면이다. 1차 노드를 변경하기 위한 장치(1500)는, 블록체인 기술에 기초한 합의 시스템에 적용될 수 있다. 장치(1500)는, 도 7 내지 도 9에 도시된 구현예에 대응할 수 있다. 예컨대, 장치(1500)는 블록체인 네트워크의 백업 노드 내에 구현될 수 있다. 장치(1500)는, 에포크 변경이 수행되어야 한다고 결정하도록 구성된, 결정 유닛(1502) - 에포크 변경은, 현재의 1차 노드를 갖는 현재의 에포크로부터 새 1차 노드를 갖는 새 에포크로의 변경을 야기하고, 현재의 에포크는, 1차 노드를 사용해 다수의 네트워크 노드 사이에서 합의를 달성하기 위한 합의 프로세스를 포함하고, 합의 프로세스는 3개의 페이즈를 포함함 -; 현재의 에포크 내에서의 합의 프로세스의 3개의 페이즈 각각과 연관된 백업 노드의 각 가중치를 결정하도록 또한 구성된, 결정 유닛(1502) - 가중치는 새 1차 노드가 될 백업 노드의 자격의 측정 기준임 -; 현재의 에포크에서의 3개의 페이즈 각각과 연관된 백업 노드의 각 가중치에 기초해 백업 노드에 대한 가중치 합을 결정하도록 또한 구성된, 결정 유닛(1502); 가중치 합이 제1 미리 결정된 문턱치에 도달한다고 결정하는 데 응답하여, 해당 네트워크 노드 이외의 다수의 네트워크 노드에 EPOCH_CHANGE 메시지를 전송하도록 구성된, 송신기 또는 송신 유닛(1504) - EPOCH_CHANGE 메시지는, 현재의 1차 노드를 갖는 현재의 에포크로부터, 백업 노드가 새 1차 노드인 새 에포크로의 변경을 위한 요청을 나타내고, EPOCH_CHANGE 메시지는 백업 노드의 가중치 합을 포함함 -; 해당 백업 노드 이외의 다수의 네트워크 노드 중 적어도 하나로부터 적어도 하나의 NEW_EPOCH 메시지를 수신하도록 구성된, 수신기 또는 수신 유닛(1506) - NEW_EPOCH 메시지는, 새 1차 노드가 될 백업 노드의 인정을 나타냄 -; 적어도 하나의 NEW_EPOCH 메시지가 유효한지의 여부를 검증하도록 구성된, 검증 유닛(1508); 적어도 하나의 NEW_EPOCH 메시지 중 유효한 NEW_EPOCH 메시지의 수가 제2 미리 결정된 문턱값을 초과하는지의 여부를 결정하도록 또한 구성된, 결정 유닛(1502); 및 유효한 NEW_EPOCH 메시지의 수가 제2 미리 결정된 문턱값을 초과한다고 결정하는 데 응답하여, 새 에포크에서 새 1차 노드가 될 백업 노드를 결정하도록 또한 구성된, 결정 유닛(1502)을 포함한다.
선택적 구현예에서, 현재의 에포크에서의 합의 프로세스의 3개의 페이즈 각각과 연관된 백업 노드의 각 가중치를 결정하는 것은, 합의 프로세스의 제1 페이즈에 대한 백업 노드의 가중치가 제1 값이라고 결정하는 것을 포함한다.
선택적 구현예에서, 현재의 에포크에서의 합의 프로세스의 3개의 페이즈 각각과 연관된 백업 노드의 각 가중치를 결정하는 것은, 현재의 에포크에서의 합의 프로세스의 제2 페이즈에서 정족수 검증의 실패를 결정하는 데 응답하여, 합의 프로세스의 제2 페이즈에 대한 백업 노드의 가중치가 제1 값이라고 결정하고; 현재의 에포크에서의 합의 프로세스의 제2 페이즈에서 정족수 검증의 성공을 결정하는 데 응답하여, 합의 프로세스의 제2 페이즈에 대한 백업 노드의 가중치가 제2 값이라고 결정하는 것을 포함하며, 제1 값은 제2 값보다 더 작다.
선택적 구현예에서, 네트워크 노드에 대한 제2 페이즈에서의 정족수 검증은 미리 결정된 수의 ECHO 메시지를 다른 네트워크 노드로부터 수신하는 것을 포함한다.
선택적 구현예에서, 현재의 에포크에서의 합의 프로세스의 3개의 페이즈 각각과 연관된 백업 노드의 각 가중치를 결정하는 것은, 현재의 에포크에서의 합의 프로세스의 제3 페이즈에서 정족수 검증의 실패를 결정하는 데 응답하여, 합의 프로세스의 제3 페이즈에 대한 백업 노드의 가중치가 제3 값이라고 결정하고; 현재의 에포크에서의 합의 프로세스의 제3 페이즈에서 정족수 검증의 성공을 결정하는 데 응답하여, 합의 프로세스의 제3 페이즈에 대한 백업 노드의 가중치가 제4 값이라고 결정하는 것을 포함하며, 제3 값은 제4 값보다 더 작다.
선택적 구현예에서, 네트워크 노드에 대한 제3 페이즈에서의 정족수 검증은 미리 결정된 수의 수락 메시지를 다른 네트워크로부터 수신하는 것을 포함하며, 다른 네트워크 노드로부터의 수락 메시지 각각은, 다른 네트워크 노드 각각이 미리 결정된 수의 ECHO 메시지를 수락했다는 것을 나타낸다.
선택적 구현예에서, EPOCH_CHANGE 메시지는, 다수의 네트워크 노드 중의 네트워크 노드 세트와 연관된 서명의 세트를 더 포함하며, NEW_EPOCH 메시지는 EPOCH_CHANGE 메시지의 요약본을 포함한다.
선택적 구현예에서, 적어도 하나의 유효한 NEW_EPOCH 메시지가 유효한지의 여부를 검증하는 것은, 적어도 하나의 NEW_EPOCH 메시지 내의 EPOCH_CHANGE 메시지의 요약본이 유효한지의 여부를 검증하는 것을 포함하고, 적어도 하나의 NEW_EPOCH 메시지 내의 EPOCH_CHANGE 메시지의 요약본이 유효한지의 여부를 검증하는 것은, EPOCH_CHANGE 메시지 내의 서명의 세트가 유효한지의 여부를 검증하는 것을 포함한다.
선택적 구현예에서, 에포크 변경이 수행되어야 한다고 결정하는 것은, 미리 결정된 기간 내에 이전의 에포크에서 합의가 달성되지 않았다고 결정하는 데 응답하여, 에포크 변경이 수행되어야 한다고 결정하는 것을 포함한다.
선택적 구현예에서, 1차 노드 변경 장치(1500)는, 새 1차 노드를 갖는 새 에포크에서 동작하도록 구성된, 동작 유닛(1510)을 더 포함하며, 새 에포크는, 새 1차 노드를 사용하여 복수의 네트워크 노드 사이에서 합의를 달성하기 위한 합의 프로세스를 포함한다.
도 15는, 1차 노드 변경 장치(1500)의 내부 기능 모듈 및 구조를 예시하는 개략도이다. 본질적으로 실행 본체는 전자 디바이스일 수 있으며, 전자 디바이스는, 적어도 하나의 프로세서; 및 적어도 하나의 프로세서의 실행가능 명령어를 저장하도록 구성된 메모리를 포함한다.
적어도 하나의 프로세서는, 에포크 변경이 수행되어야 한다고 결정하고 - 에포크 변경은, 현재의 1차 노드를 갖는 현재의 에포크로부터 새 1차 노드를 갖는 새 에포크로의 변경을 야기하고, 현재의 에포크는, 1차 노드를 사용해 다수의 네트워크 노드 사이에서 합의를 달성하기 위한 합의 프로세스를 포함하고, 합의 프로세스는 3개의 페이즈를 포함함 -; 현재의 에포크 내에서의 합의 프로세스의 3개의 페이즈 각각과 연관된 백업 노드의 각 가중치를 결정하고 - 가중치는 새 1차 노드가 될 백업 노드의 자격의 측정 기준임 -; 현재의 에포크에서의 3개의 페이즈 각각과 연관된 백업 노드의 각 가중치에 기초해 백업 노드에 대한 가중치 합을 결정하고; 가중치 합이 제1 미리 결정된 문턱치에 도달한다고 결정하는 데 응답하여, 해당 네트워크 노드 이외의 다수의 네트워크 노드에 EPOCH_CHANGE 메시지를 전송하고 - EPOCH_CHANGE 메시지는, 현재의 1차 노드를 갖는 현재의 에포크로부터, 백업 노드가 새 1차 노드인 새 에포크로의 변경을 위한 요청을 나타내고, EPOCH_CHANGE 메시지는 백업 노드의 가중치 합을 포함함 -; 해당 백업 노드 이외의 다수의 네트워크 노드 중 적어도 하나로부터 적어도 하나의 NEW_EPOCH 메시지를 수신하고 - NEW_EPOCH 메시지는, 새 1차 노드가 될 백업 노드의 인정을 나타냄 -; 적어도 하나의 NEW_EPOCH 메시지가 유효한지의 여부를 검증하고; 적어도 하나의 NEW_EPOCH 메시지 중 유효한 NEW_EPOCH 메시지의 수가 제2 미리 결정된 문턱값을 초과하는지의 여부를 결정하고; 유효한 NEW_EPOCH 메시지의 수가 제2 미리 결정된 문턱값을 초과한다고 결정하는 데 응답하여, 새 에포크에서 새 1차 노드가 될 백업 노드를 결정하도록 구성된다.
선택적으로, 현재의 에포크에서의 합의 프로세스의 3개의 페이즈 각각과 연관된 백업 노드의 각 가중치를 결정하는 것은, 합의 프로세스의 제1 페이즈에 대한 백업 노드의 가중치가 제1 값이라고 결정하는 것을 포함한다.
선택적으로, 현재의 에포크에서의 합의 프로세스의 3개의 페이즈 각각과 연관된 백업 노드의 각 가중치를 결정하는 것은, 현재의 에포크에서의 합의 프로세스의 제2 페이즈에서 정족수 검증의 실패를 결정하는 데 응답하여, 합의 프로세스의 제2 페이즈에 대한 백업 노드의 가중치가 제1 값이라고 결정하고; 현재의 에포크에서의 합의 프로세스의 제2 페이즈에서 정족수 검증의 성공을 결정하는 데 응답하여, 합의 프로세스의 제2 페이즈에 대한 백업 노드의 가중치가 제2 값이라고 결정하는 것을 포함하며, 제1 값은 제2 값보다 더 작다.
선택적으로, 네트워크 노드에 대한 제2 페이즈에서의 정족수 검증은 미리 결정된 수의 ECHO 메시지를 다른 네트워크 노드로부터 수신하는 것을 포함한다.
선택적으로, 현재의 에포크에서의 합의 프로세스의 3개의 페이즈 각각과 연관된 백업 노드의 각 가중치를 결정하는 것은, 현재의 에포크에서의 합의 프로세스의 제3 페이즈에서 정족수 검증의 실패를 결정하는 데 응답하여, 합의 프로세스의 제3 페이즈에 대한 백업 노드의 가중치가 제3 값이라고 결정하고; 현재의 에포크에서의 합의 프로세스의 제3 페이즈에서 정족수 검증의 성공을 결정하는 데 응답하여, 합의 프로세스의 제3 페이즈에 대한 백업 노드의 가중치가 제4 값이라고 결정하는 것을 포함하며, 제3 값은 제4 값보다 더 작다.
선택적으로, 네트워크 노드에 대한 제3 페이즈에서의 정족수 검증은 미리 결정된 수의 수락 메시지를 다른 네트워크로부터 수신하는 것을 포함하며, 다른 네트워크 노드로부터의 수락 메시지 각각은, 다른 네트워크 노드 각각이 미리 결정된 수의 ECHO 메시지를 수락했다는 것을 나타낸다.
선택적으로, EPOCH_CHANGE 메시지는, 다수의 네트워크 노드 중의 네트워크 노드 세트와 연관된 서명의 세트를 더 포함하며, NEW_EPOCH 메시지는 EPOCH_CHANGE 메시지의 요약본을 포함한다.
선택적으로, 적어도 하나의 유효한 NEW_EPOCH 메시지가 유효한지의 여부를 검증하는 것은, 적어도 하나의 NEW_EPOCH 메시지 내의 EPOCH_CHANGE 메시지의 요약본이 유효한지의 여부를 검증하는 것을 포함하고, 적어도 하나의 NEW_EPOCH 메시지 내의 EPOCH_CHANGE 메시지의 요약본이 유효한지의 여부를 검증하는 것은, EPOCH_CHANGE 메시지 내의 서명의 세트가 유효한지의 여부를 검증하는 것을 포함한다.
선택적으로, 에포크 변경이 수행되어야 한다고 결정하는 것은, 미리 결정된 기간 내에 이전의 에포크에서 합의가 달성되지 않았다고 결정하는 데 응답하여, 에포크 변경이 수행되어야 한다고 결정하는 것을 포함한다.
선택적으로, 적어도 하나의 프로세서는 또한, 새 1차 노드를 갖는 새 에포크에서 동작하도록 구성되며, 새 에포크는, 새 1차 노드를 사용하여 복수의 네트워크 노드 사이에서 합의를 달성하기 위한 합의 프로세스를 포함한다.
도 16을 참조하면, 도 16은, 본 명세서의 구현예에 따른, 1차 노드 변경 장치(1600)의 모듈을 예시하는 도면이다. 1차 노드를 변경하기 위한 장치(1600)는, 블록체인 기술에 기초한 합의 시스템에 적용될 수 있다. 장치(1600)는, 도 7 내지 도 9에 도시된 구현예에 대응한다. 예컨대, 장치(1600)는 블록체인 네트워크의 네트워크 노드 내에 구현될 수 있다. 장치(1600)는, 해당 네트워크 노드 이외의 백업 노드로부터 EPOCH_CHANGE 메시지를 수신하도록 구성된, 수신기 또는 수신 유닛(1602) - EPOCH_CHANGE 메시지는, 에포크 변경이 수행되어야 한다는 표시를 포함하고, 에포크 변경은, 현재의 1차 노드를 갖는 현재의 에포크로부터 새 1차 노드를 갖는 새 에포크로의 변경을 야기함 -; EPOCH_CHANGE 메시지가 유효한지의 여부를 검증하도록 구성된, 검증 유닛(1604); EPOCH_CHANGE 메시지가 유효하다고 검증하는 데 응답하여, 다른 네트워크 노드에 NEW_EPOCH 메시지를 전송하도록 구성된, 송신기 또는 송신 유닛(1606) - NEW_EPOCH 메시지는 EPOCH_CHANGE 메시지의 요약본을 포함함 -; 해당 네트워크 노드 이외의 다수의 네트워크 노드 중 적어도 하나로부터 적어도 하나의 NEW_EPOCH 메시지를 수신하도록 또한 구성된, 수신기 또는 수신 유닛(1602); 적어도 하나의 NEW_EPOCH 메시지가 유효한지의 여부를 검증하도록 또한 구성된, 검증 유닛(1604); 적어도 하나의 NEW_EPOCH 메시지 중 유효한 NEW_EPOCH 메시지의 수가 미리 결정된 문턱값을 초과하는지의 여부를 결정하도록 구성된, 결정 유닛(1608); 유효한 NEW_EPOCH 메시지의 수가 미리 결정된 문턱값을 초과한다고 결정하는 데 응답하여, 새 에포크에서 새 1차 노드가 될 백업 노드를 결정하도록 또한 구성된, 결정 유닛(1608)을 포함한다.
선택적 구현예에서, EPOCH_CHANGE 메시지는, 백업 노드와 연관된 가중치 합, 및 다수의 네트워크 노드 중의 네트워크 노드 세트와 연관된 서명의 세트를 포함한다.
선택적 구현예에서, EPOCH_CHANGE 메시지가 유효한지의 여부를 검증하는 것은, EPOCH_CHANGE 메시지 내의 가중치 합이 유효한지의 여부를 결정하고, EPOCH_CHANGE 메시지 내의 가중치 합이 유효한지의 여부를 결정하는 것은, 서명의 세트가 유효한지의 여부를 검증하는 것을 포함한다.
선택적 구현예에서, 적어도 하나의 NEW_EPOCH 메시지가 유효한지의 여부를 검증하는 것은, 적어도 하나의 NEW_EPOCH 메시지 내의 EPOCH_CHANGE 메시지의 요약본이 유효한지의 여부를 검증하는 것을 포함하고, 적어도 하나의 NEW_EPOCH 메시지 내의 EPOCH_CHANGE 메시지의 요약본이 유효한지의 여부를 검증하는 것은, EPOCH_CHANGE 메시지 내의 서명의 세트가 유효한지의 여부를 검증하는 것을 포함한다.
도 16은, 1차 노드 변경 장치(1600)의 내부 기능 모듈 및 구조를 예시하는 개략도이다. 본질적으로 실행 본체는 전자 디바이스일 수 있으며, 전자 디바이스는, 적어도 하나의 프로세서; 및 적어도 하나의 프로세서의 실행가능 명령어를 저장하도록 구성된 메모리를 포함한다.
적어도 하나의 프로세서는, 해당 네트워크 노드 이외의 백업 노드로부터 EPOCH_CHANGE 메시지를 수신하고 - EPOCH_CHANGE 메시지는, 에포크 변경이 수행되어야 한다는 표시를 포함하고, 에포크 변경은, 현재의 1차 노드를 갖는 현재의 에포크로부터 새 1차 노드를 갖는 새 에포크로의 변경을 야기함 -; EPOCH_CHANGE 메시지가 유효한지의 여부를 검증하고; EPOCH_CHANGE 메시지가 유효하다고 검증하는 데 응답하여, 다른 네트워크 노드에 NEW_EPOCH 메시지를 전송하고 - NEW_EPOCH 메시지는 EPOCH_CHANGE 메시지의 요약본을 포함함 -; 해당 네트워크 노드 이외의 다수의 네트워크 노드 중 적어도 하나로부터 적어도 하나의 NEW_EPOCH 메시지를 수신하고; 적어도 하나의 NEW_EPOCH 메시지가 유효한지의 여부를 검증하고; 적어도 하나의 NEW_EPOCH 메시지 중 유효한 NEW_EPOCH 메시지의 수가 미리 결정된 문턱값을 초과하는지의 여부를 결정하고; 유효한 NEW_EPOCH 메시지의 수가 미리 결정된 문턱값을 초과한다고 결정하는 데 응답하여, 새 에포크에서 새 1차 노드가 될 백업 노드를 결정하도록 구성된다.
선택적으로, EPOCH_CHANGE 메시지는, 백업 노드와 연관된 가중치 합, 및 다수의 네트워크 노드 중의 네트워크 노드 세트와 연관된 서명의 세트를 포함한다.
선택적으로, EPOCH_CHANGE 메시지가 유효한지의 여부를 검증하는 것은, EPOCH_CHANGE 메시지 내의 가중치 합이 유효한지의 여부를 결정하고, EPOCH_CHANGE 메시지 내의 가중치 합이 유효한지의 여부를 결정하는 것은, 서명의 세트가 유효한지의 여부를 검증하는 것을 포함한다.
선택적으로, 적어도 하나의 NEW_EPOCH 메시지가 유효한지의 여부를 검증하는 것은, 적어도 하나의 NEW_EPOCH 메시지 내의 EPOCH_CHANGE 메시지의 요약본이 유효한지의 여부를 검증하는 것을 포함하고, 적어도 하나의 NEW_EPOCH 메시지 내의 EPOCH_CHANGE 메시지의 요약본이 유효한지의 여부를 검증하는 것은, EPOCH_CHANGE 메시지 내의 서명의 세트가 유효한지의 여부를 검증하는 것을 포함한다.
도 17을 참조하면, 도 17은, 본 명세서의 구현예에 따른, 복구 장치(1700)의 모듈을 예시한다. 복구를 위한 장치(1700)는, 블록체인 기술이 기초한 합의 시스템에 적용될 수 있다. 장치(1700)는, 도 10 내지 도 12에 도시된 구현예에 대응할 수 있다. 예컨대, 장치(1700)는, 블록체인 네트워크의 네트워크 노드 내에 구현될 수 있다. 장치(1700)는, 블록체인 네트워크의 네트워크 노드에 의해, 블록체인 네트워크의 다수의 다른 네트워크 노드에 상태 요청 메시지를 브로드캐스팅하도록 구성된, 브로드캐스팅 유닛(1702) - 해당 네트워크 노드는 타겟 시퀀스 번호의 타겟 트랜잭션을 복구할 네트워크 노드임 -; 다수의 다른 네트워크 노드로부터 다수의 상태 회신 메시지를 수신하도록 구성된, 수신기(1704) 또는 수신 유닛(1704) - 다수의 상태 회신 메시지 각각은 시퀀스 번호를 포함함 -; 상태 회신 메시지의 수가 미리 결정된 문턱값을 초과한다고 결정하는 데 응답하여, 동일한 시퀀스 번호에 기초해 타겟 시퀀스 번호를 식별하도록 구성된, 식별 유닛(1706) - 해당 수의 상태 회신 메시지 각각은 동일한 시퀀스 번호를 포함함 -; 다수의 다른 네트워크 노드에 요청 메시지를 전송하도록 구성된, 송신기(1708) 또는 송신 유닛(1708) - 요청 메시지는, 다수의 다른 네트워크 노드 각각으로부터의 ECHO 메시지를 요청하고, ECHO 메시지는, 타겟 시퀀스 번호를 갖는 타겟 트랜잭션에 대해 다수의 다른 네트워크 노드 사이에서 합의를 달성하기 위하여 다수의 다른 네트워크 각각에 의해 송신되는 메시지이고, ECHO 메시지는, 타겟 트랜잭션의 일부, 및 다수의 다른 네트워크 노드 각각의 서명을 포함함 -; 다수의 다른 네트워크 노드로부터 다수의 ECHO 메시지를 수신하도록 또한 구성된, 수신기(1704) 또는 수신 유닛(1704); 다수의 ECHO 메시지 중 유효한 ECHO 메시지의 수를 결정하도록 또한 구성된, 결정 유닛(1710) - 해당 수의 유효한 ECHO 메시지 각각은 타겟 시퀀스 번호를 포함함 -; 유효한 ECHO 메시지의 수가 미리 결정된 문턱값을 초과한다고 결정하는 데 응답하여, 동일한 시퀀스 번호를 갖는 타겟 트랜잭션을 해당 수의 유효한 ECHO 메시지에 기초하여 네트워크 노드에서 복구하도록 구성된, 복구 유닛(1712); 및 해당 네트워크 노드가 복구되었다는 것을 나타내는 메시지를 다수의 다른 네트워크 노드로 전송하도록 또한 구성된, 송신기(1708)를 포함한다.
선택적 구현예에서, 다수의 네트워크 노드는 1차 노드 및 하나 이상의 백업 노드를 포함한다.
선택적 구현예에서, 네트워크 노드는 1차 노드 또는 백업 노드이다.
선택적 구현예에서, 요청 메시지는 타겟 시퀀스 번호를 포함한다.
선택적 구현예에서, 복구 장치(1700)는, 해당 네트워크 노드 이외의 다수의 다른 네트워크 노드 각각에 의해, 네트워크 노드에 ECHO 메시지를 전송하기 전에 요청 메시지를 검증하도록 구성된, 검증 유닛(1714)을 더 포함한다.
선택적 구현예에서, 검증 유닛(1714)은 또한, ECHO 메시지 각각이 유효한지의 여부를 검증하도록 구성되며, ECHO 메시지 각각이 유효한지의 여부를 검증하는 것은, 머클 트리를 사용하여 ECHO 메시지 각각이 유효한지의 여부를 검증하는 것을 포함한다.
선택적 구현예에서, ECHO 메시지 각각이 유효한지의 여부를 검증하는 것은, ECHO 메시지 내의 서명이 유효한지의 여부를 검증하는 것을 더 포함한다.
선택적 구현예에서, ECHO 메시지 각각은, 타겟 트랜잭션과 연관된 다수의 소거 코드(EC) 블록 중 적어도 하나를 더 포함하며, 다수의 EC 블록은, 타겟 트랜잭션을 사용하여 EC 코드에 따라서 생성된다.
선택적 구현예에서, 동일한 시퀀스 번호를 갖는 타겟 트랜잭션을 해당 수의 유효한 ECHO 메시지에 기초하여 네트워크 노드에서 복구하는 것은, 해당 수의 유효한 ECHO 메시지 내에 있는 복수의 EC 블록의 부분 집합을 사용하여 타겟 트랜잭션을 재구성하는 것을 포함한다.
선택적 구현예에서, 해당 네트워크 노드가 복구되었다는 것을 나타내는, 다수의 다른 네트워크 노드로의 메시지는, 해당 수의 유효한 ECHO 메시지 내의 서명의 세트 및 타겟 시퀀스 번호를 포함한다.
전술한 구현예에 예시된 시스템, 장치, 모듈, 또는 유닛은, 컴퓨터 칩 또는 엔티티를 사용함으로써 구현될 수 있거나, 특정한 기능을 갖는 제품을 사용함으로써 구현될 수 있다. 일반적인 구현 디바이스는 컴퓨터이며, 컴퓨터는, 개인용 컴퓨터, 랩톱 컴퓨터, 셀룰러 전화, 카메라 전화, 스마트폰, 개인용 디지털 보조기구, 미디어 플레이어, 내비게이션 디바이스, 이메일 수신 및 전송 디바이스, 게임 콘솔, 태블릿 컴퓨터, 웨어러블 디바이스, 또는 이들 디바이스의 임의의 조합일 수 있다.
본 장치 내의 각 유닛의 기능 및 역할의 구현 프로세스에 대해서는, 전술한 방법 내의 대응하는 단계의 구현 프로세스를 참조할 수 있다. 여기서는 간략화를 위해 세부사항을 생략한다.
장치 구현예는 기본적으로 방법 구현예에 대응하기 때문에, 관련 부분에 대해서는, 방법 구현예 내의 관련 설명을 참조할 수 있다. 전술한 장치 구현예는 단지 예시일 뿐이다. 분리되어 있는 부분들로서 설명된 유닛은, 물리적으로 분리되어 있을 수 있거나 물리적으로 분리되어 있지 않을 수 있고, 유닛으로서 디스플레이된 부분들은 물리적인 유닛일 수 있거나 물리적인 유닛이 아닐 수 있으며, 하나의 위치에 위치지정될 수 있거나, 복수의 네트워크 유닛 상에 분산될 수 있다. 본 명세서의 해결책의 목적을 달성하기 위해 실제 요구에 기초하여 모듈 중 일부 또는 전부가 선택될 수 있다. 당업자는 창의적 노력 없이도 본 출원의 구현예를 이해하고 구현할 수 있다.
도 17은, 복구 장치(1700)의 내부 기능 모듈 및 구조를 예시하는 개략도이다. 본질적으로 실행 본체는 전자 디바이스일 수 있으며, 전자 디바이스는, 적어도 하나의 프로세서; 및 적어도 하나의 프로세서의 실행가능 명령어를 저장하도록 구성된 메모리를 포함한다.
적어도 하나의 프로세서는, 블록체인 네트워크의 네트워크 노드에 의해, 블록체인 네트워크의 다수의 다른 네트워크 노드에 상태 요청 메시지를 브로드캐스팅하고 - 해당 네트워크 노드는 타겟 시퀀스 번호의 타겟 트랜잭션을 복구할 네트워크 노드임 -; 다수의 다른 네트워크 노드로부터 다수의 상태 회신 메시지를 수신하고 - 다수의 상태 회신 메시지 각각은 시퀀스 번호를 포함함 -; 상태 회신 메시지의 수가 미리 결정된 문턱값을 초과한다고 결정하는 데 응답하여, 동일한 시퀀스 번호에 기초해 타겟 시퀀스 번호를 식별하고 - 해당 수의 상태 회신 메시지 각각은 동일한 시퀀스 번호를 포함함 -; 다수의 다른 네트워크 노드에 요청 메시지를 전송하고 - 요청 메시지는 다수의 다른 네트워크 노드 각각으로부터의 ECHO 메시지를 요청하고, ECHO 메시지는, 타겟 시퀀스 번호를 갖는 타겟 트랜잭션에 대해 다수의 다른 네트워크 노드 사이에서 합의를 달성하기 위하여 다수의 다른 네트워크 각각에 의해 송신되는 메시지이고, ECHO 메시지는, 타겟 트랜잭션의 일부, 및 다수의 다른 네트워크 노드 각각의 서명을 포함함 -; 복수의 다른 네트워크 노드로부터 다수의 ECHO 메시지를 수신하고; 다수의 ECHO 메시지 중 유효한 ECHO 메시지의 수를 결정하고 - 해당 수의 유효한 ECHO 메시지 각각은 타겟 시퀀스 번호를 포함함 -; 유효한 ECHO 메시지의 수가 미리 결정된 문턱값을 초과한다고 결정하는 데 응답하여, 동일한 시퀀스 번호를 갖는 타겟 트랜잭션을 해당 수의 유효한 ECHO 메시지에 기초하여 네트워크 노드에서 복구하고; 해당 네트워크 노드가 복구되었다는 것을 나타내는 메시지를 다수의 다른 네트워크 노드로 전송하도록 구성된다.
선택적으로, 다수의 네트워크 노드는 1차 노드 및 하나 이상의 백업 노드를 포함한다.
선택적으로, 네트워크 노드는 1차 노드 또는 백업 노드이다.
선택적으로, 요청 메시지는 타겟 시퀀스 번호를 포함한다.
선택적으로, 적어도 하나의 프로세서는 또한, 해당 네트워크 노드 이외의 다수의 다른 네트워크 노드 각각에 의해, 네트워크 노드에 ECHO 메시지를 전송하기 전에 요청 메시지를 검증하도록 구성된다.
선택적으로, 적어도 하나의 프로세서는 또한, ECHO 메시지 각각이 유효한지의 여부를 검증하도록 구성되며, ECHO 메시지 각각이 유효한지의 여부를 검증하는 것은, 머클 트리를 사용하여 ECHO 메시지 각각이 유효한지의 여부를 검증하는 것을 포함한다.
선택적으로, ECHO 메시지 각각이 유효한지의 여부를 검증하는 것은, ECHO 메시지 내의 서명이 유효한지의 여부를 검증하는 것을 더 포함한다.
선택적으로, ECHO 메시지 각각은, 타겟 트랜잭션과 연관된 다수의 소거 코드(EC) 블록 중 적어도 하나를 더 포함하며, 다수의 EC 블록은, 타겟 트랜잭션을 사용하여 EC 코드에 따라서 생성된다.
선택적으로, 동일한 시퀀스 번호를 갖는 타겟 트랜잭션을 해당 수의 유효한 ECHO 메시지에 기초하여 네트워크 노드에서 복구하는 것은, 해당 수의 유효한 ECHO 메시지 내에 있는 다수의 EC 블록의 부분 집합을 사용하여 타겟 트랜잭션을 재구성하는 것을 포함한다.
선택적으로, 해당 네트워크 노드가 복구되었다는 것을 나타내는, 다수의 다른 네트워크 노드로의 메시지는, 해당 수의 유효한 ECHO 메시지 내의 서명의 세트 및 타겟 시퀀스 번호를 포함한다.
본 명세서에 설명된 주제 및 행동과 동작의 구현예는, 디지털 전자 회로부로, 유형적으로 수록된 컴퓨터 소프트웨어 또는 펌웨어로, 본 명세서에 개시된 구조 및 그 구조적 등가물을 비롯한 컴퓨터 하드웨어로, 또는 이들 중 하나 이상의 조합으로 구현될 수 있다. 본 명세서에 설명된 주제의 소프트웨어 구현예는, 하나 이상의 컴퓨터 프로그램으로서, 예컨대, 데이터 처리 장치에 의한 실행을 위해 또는 데이터 처리 장치의 동작을 제어하기 위해 컴퓨터 프로그램 캐리어 상에 인코딩된 하나 이상의 컴퓨터 프로그램 명령어 모듈로서 구현될 수 있다. 캐리어는 유형의 비일시적 컴퓨터 저장 매체일 수 있다. 대안적으로, 또는 추가적으로, 캐리어는, 인공적으로 생성되어 전파되는 신호, 예컨대, 데이터 처리 장치에 의한 실행을 위해 적합한 수신기 장치로 송신할 정보를 인코딩하기 위하여 생성된 기계-생성형 전기, 광학, 또는 전자기 신호일 수 있다. 컴퓨터 저장 매체는 기계-판독가능 저장 디바이스, 기계-판독가능 저장 기판, 랜덤 또는 직렬 액세스 메모리 디바이스, 또는 이들 중 하나 이상의 조합이거나 그 일부일 수 있다. 컴퓨터 저장 매체는, 전파되는 신호가 아니다.
"데이터 처리 장치"라는 용어는, 예를 들어, 프로그래밍가능 프로세서, 컴퓨터, 또는 다수의 프로세서 또는 컴퓨터를 비롯한, 데이터를 처리하기 위한 모든 종류의 장치, 디바이스, 및 기계를 망라한다. 데이터 처리 장치는 특수-목적 논리 회로부, 예컨대, FPGA(field programmable gate array), ASIC (application-specific integrated circuit), 또는 GPU(graphics processing unit)를 포함할 수 있다. 이러한 장치는, 하드웨어에 더하여, 컴퓨터 프로그램을 위한 실행 환경을 생성하는 코드, 예컨대, 프로세서 펌웨어, 프로토콜 스택, 데이터베이스 관리 시스템, 운영 체제, 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 구성하는 코드를 더 포함할 수 있다.
프로그램, 소프트웨어, 소프트웨어 애플리케이션, 앱, 모듈, 소프트웨어 모듈, 엔진, 스크립트, 또는 코드로도 지칭되거나 설명될 수 있는 컴퓨터 프로그램은, 컴파일러형이나 인터프리터형 언어, 또는 선언형이나 절차형 언어를 비롯한 임의의 형태의 프로그래밍 언어로 작성될 수 있으며; 독립형 프로그램, 또는, 컴퓨팅 환경에서 실행하기에 적합한, 모듈, 컴포넌트, 엔진, 서브루틴, 또는 다른 유닛을 비롯한 임의의 형태로 배치될 수 있으며, 컴퓨팅 환경은, 하나 이상의 위치에서 데이터 통신 네트워크에 의해 상호연결된 하나 이상의 컴퓨터를 포함할 수 있다.
컴퓨터 프로그램은 파일 시스템 내의 파일에 대응할 수 있으나, 그러할 필요는 없다. 컴퓨터 프로그램은, 다른 프로그램 또는 데이터를 보유한 파일의 일부, 예컨대, 마크업 언어 문서 내에 저장된 하나 이상의 스크립트에 저장되거나, 해당 프로그램 전용 단일 파일에 저장되거나, 다수의 조정된 파일, 예컨대, 하나 이상의 모듈, 서브프로그램, 또는 코드의 부분들을 저장한 파일들에 저장될 수 있다.
본 명세서에 설명된 프로세스 및 논리 흐름은, 입력 데이터에 대해 연산을 수행하고 출력을 생성함으로써 동작을 수행하기 위한 하나 이상의 컴퓨터 프로그램을 실행하는 하나 이상의 컴퓨터에 의해 수행될 수 있다. 프로세스 및 논리 흐름은, 특수 목적 논리 회로부, 예컨대, FPGA, ASIC, 또는 GPU나, 특수 목적 논리 회로부 및 하나 이상의 프로그래밍된 컴퓨터의 조합에 의해 수행될 수도 있다.
컴퓨터 프로그램의 실행에 적합한 컴퓨터는, 범용 마이크로프로세서나 특수 목적 마이크로프로세서, 또는 둘 다, 또는 임의의 다른 종류의 중앙 처리 장치를 기반으로 할 수 있다. 일반적으로, 중앙 처리 장치는 리드-온리 메모리나 랜덤-액세스 메모리, 또는 둘 다로부터 명령어 및 데이터를 수신할 것이다. 컴퓨터의 요소는, 명령어를 실행하기 위한 중앙 처리 장치, 그리고 명령어 및 데이터를 저장하기 위한 하나 이상의 메모리 디바이스를 포함할 수 있다. 중앙 처리 장치 및 메모리는 특수 목적 논리 회로부에 의해 보완되거나 특수 목적 논리 회로부에 포함될 수 있다.
일반적으로, 컴퓨터는 적어도 하나의 비일시적 컴퓨터-판독가능 저장 매체(non-transitory computer-readable storage medium)(컴퓨터-판독가능 메모리로서도 지칭됨)에 커플링될 것이다. 컴퓨터에 커플링된 저장 매체는 컴퓨터의 내부 컴포넌트(예컨대, 통합형 하드 드라이브) 또는 외부 컴포넌트(예컨대, USB(universal serial bus) 하드 드라이브 또는 네트워크를 통해 액세스되는 저장 시스템)일 수 있다. 저장 매체의 예는, 예컨대, 자기식, 자기광학식, 또는 광학식 디스크, 솔리드-스테이트 드라이브, 클라우드 저장 시스템과 같은 네트워크 저장 자원, 또는 다른 유형의 저장 매체를 포함할 수 있다. 그러나, 컴퓨터가 그러한 디바이스를 가질 필요는 없다. 또한, 컴퓨터는, 또 다른 디바이스에, 예컨대, 모바일 전화기, PDA(personal digital assistant), 모바일 오디오 또는 비디오 플레이어, 게임 콘솔, GPS(global positioning system) 수신기, 또는 휴대용 저장 디바이스, 예컨대, USB(universal serial bus) 플래시 드라이브 등에 임베딩될 수 있다.
사용자와의 상호작용이 가능하도록 하기 위하여, 본 명세서에 설명된 주제의 구현예는, 사용자에게 정보를 디스플레이하기 위한 디스플레이 디바이스, 예컨대, LCD(liquid crystal display) 모니터, 및 사용자가 컴퓨터에 입력을 제공할 수 있도록 하는 입력 디바이스, 예컨대, 키보드 및 포인팅 디바이스, 예컨대, 마우스, 트랙볼, 또는 터치패드를 갖는 컴퓨터 상에 구현되거나 그러한 컴퓨터와 통신하도록 구성될 수 있다. 사용자와의 상호작용이 가능하도록 하기 위하여 다른 종류의 디바이스가 사용될 수도 있으며; 예컨대, 사용자에게 제공되는 피드백은 임의의 형태의 감각 피드백, 예컨대, 시각 피드백, 청각 피드백, 또는 촉각 피드백일 수 있고; 사용자로부터의 입력은 음향, 음성, 또는 촉각 입력을 비롯한 임의의 형태로 수신될 수 있다. 또한, 컴퓨터는, 사용자에 의해 사용되는 디바이스에 문서를 전송하고 해당 디바이스로부터 문서를 수신함으로써; 예컨대, 웹 브라우저로부터 수신되는 요청에 응답하여, 사용자의 디바이스 상의 웹 브라우저에 웹 페이지를 전송함으로써, 또는 사용자 디바이스, 예컨대, 스마트폰 또는 전자 태블릿 상에서 실행 중인 앱과 상호작용함으로써, 사용자와 상호작용할 수 있다. 또한, 컴퓨터는 문자 메시지 또는 다른 형태의 메시지를 개인용 디바이스, 예컨대 메시징 애플리케이션을 실행 중인 스마트폰에 전송하고, 그에 대한 반응으로, 사용자로부터 응답 메시지를 수신함으로써 사용자와 상호작용할 수 있다.
본 명세서는 시스템, 장치, 및 컴퓨터 프로그램 컴포넌트와 관련하여 "~(하)도록 구성된"이라는 용어를 사용한다. 하나 이상의 컴퓨터로 이루어진 시스템이, 특정한 동작 또는 행동을 수행하도록 구성된다는 것은, 작동 중에 해당 시스템으로 하여금 동작 또는 행동을 수행하게 하는 소프트웨어, 펌웨어, 하드웨어, 또는 이들의 조합이 해당 시스템에 설치되어 있다는 것을 의미한다. 하나 이상의 컴퓨터 프로그램이, 특정한 동작 또는 행동을 수행하도록 구성된다는 것은, 데이터 처리 장치에 의해 실행될 때 해당 장치로 하여금 동작 또는 행동을 수행하게 하는 명령어를 해당 하나 이상의 프로그램이 포함한다는 것을 의미한다. 특수 목적 논리 회로부가, 특정한 동작 또는 행동을 수행하도록 구성된다는 것은, 동작 또는 행동을 수행하는 전자 논리를 해당 회로부가 갖는다는 것을 의미한다.
본 명세서는 여러 특정 구현예 세부사항을 포함하고 있지만, 이들은, 청구범위 자체에 의해 정의되는 청구 대상의 범위에 대한 제한으로서 해석되어서는 안 되며, 오히려, 특정한 구현예에 특유할 수 있는 특징의 설명으로서 해석되어야 한다. 분리된 구현예의 맥락에서 본 명세서에 설명된 특정한 특징들은 단일 구현예에서 조합되어 실현될 수도 있다. 반대로, 단일 구현예의 맥락에서 설명된 다양한 특징은 다수 구현예에서 분리되어 또는 임의의 적합한 부분조합으로 실현될 수도 있다. 또한, 특징이 특정한 조합으로 작동하는 것으로 전술되고 최초에 그와 같이 청구될 수도 있으나, 청구된 조합으로부터의 하나 이상의 특징은, 일부 경우, 조합으로부터 삭제될 수 있고, 해당 청구항은 부분조합 또는 부분조합의 변형예에 관한 것일 수 있다.
이와 유사하게, 동작들이 특정한 순서로 도면에 묘사되어 있거나 청구범위에 언급되어 있으나, 이는 바람직한 결과를 달성하기 위하여 그러한 동작들이, 도시된 특정한 순서 또는 순차적 순서로 수행될 것, 또는 예시된 모든 동작이 수행될 것을 요구하는 것으로 이해되어서는 안 된다. 특정한 상황에서, 멀티태스킹 및 병렬 처리가 이로울 수 있다. 또한, 전술한 구현예에서의 다양한 시스템 모듈 및 컴포넌트의 분리는, 모든 구현예에서 그러한 분리를 요구하는 것으로 이해되어서는 안 되며, 설명된 프로그램 컴포넌트 및 시스템은 일반적으로 단일 소프트웨어 제품에 함께 통합되거나 다수의 소프트웨어 제품으로 패키징될 수 있는 것으로 이해되어야 한다.
지금까지 본 명세서의 주제의 특정한 구현예가 설명되었다. 다른 구현예들은 다음의 청구범위 내에 있다. 예컨대, 청구항 내에 언급된 동작은, 상이한 순서로 수행되면서도 여전히 바람직한 결과를 달성할 수 있다. 하나의 예를 들면, 첨부 도면 내에 도시된 프로세스는, 바람직한 결과를 달성하기 위해, 도시된 특정 순서 또는 순차적 순서를 필연적으로 요구하지는 않는다. 일부 경우, 멀티태스킹 및 병렬 처리가 이로울 수 있다.

Claims (30)

  1. 블록체인 네트워크의 네트워크 노드의 복구 프로세스를 수행하기 위한 컴퓨터-구현 방법(computer-implemented method)에 있어서,
    블록체인 네트워크의 네트워크 노드에 의해, 상기 블록체인 네트워크의 복수의 다른 네트워크 노드에 상태 요청 메시지를 브로드캐스팅하는 단계 - 상기 네트워크 노드는 타겟 시퀀스 번호의 타겟 트랜잭션을 복구할 네트워크 노드임 -;
    상기 네트워크 노드에 의해, 상기 복수의 다른 네트워크 노드로부터 복수의 상태 회신 메시지를 수신하는 단계 - 상기 복수의 상태 회신 메시지 각각은 시퀀스 번호를 포함함 -;
    상태 회신 메시지의 수가 미리 결정된 문턱값을 초과한다고 결정하는 데 응답하여 - 상기 수의 상태 회신 메시지 각각은 동일한 시퀀스 번호를 포함함 -, 상기 네트워크 노드에 의해, 상기 동일한 시퀀스 번호에 기초하여 상기 타겟 시퀀스 번호를 식별하는 단계;
    상기 네트워크 노드에 의해, 상기 복수의 다른 네트워크 노드에 요청 메시지를 전송하는 단계 - 상기 요청 메시지는 상기 복수의 다른 네트워크 노드 각각으로부터의 ECHO 메시지를 요청하고, 상기 ECHO 메시지는, 상기 타겟 시퀀스 번호를 갖는 상기 타겟 트랜잭션에 대해 상기 복수의 다른 네트워크 노드 사이에서 합의를 달성하기 위하여 상기 복수의 다른 네트워크 노드 각각에 의해 송신되는 메시지이고, 상기 ECHO 메시지는, 상기 타겟 트랜잭션의 일부, 및 상기 복수의 다른 네트워크 노드 각각의 서명을 포함함 -;
    상기 네트워크 노드에 의해, 상기 복수의 다른 네트워크 노드로부터 복수의 ECHO 메시지를 수신하는 단계 - 각각의 ECHO 메시지는 상기 타겟 트랜잭션과 연관된 복수의 소거 코드(EC, erasure code) 블록 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 복수의 EC 블록은 상기 타겟 트랜잭션을 사용하여 EC 코드에 따라 생성됨 - ;
    상기 네트워크 노드에 의해, 상기 복수의 ECHO 메시지 중 유효한 ECHO 메시지의 수를 결정하는 단계 - 상기 수의 유효한 ECHO 메시지 각각은 상기 타겟 시퀀스 번호를 포함함 -;
    상기 유효한 ECHO 메시지의 수가 미리 결정된 문턱값을 초과한다고 결정하는 데 응답하여, 상기 네트워크 노드에 의해, 상기 동일한 시퀀스 번호를 갖는 상기 타겟 트랜잭션을 상기 수의 유효한 ECHO 메시지에 기초하여 상기 네트워크 노드에서 복구하는 단계 - 상기 타겟 트랜잭션을 복구하는 단계는, 상기 EC 코드에 따라 상기 수의 유효한 ECHO 메시지 내에 있는 복수의 EC 블록의 적어도 부분 집합을 사용하여 상기 타겟 트랜잭션을 재구성하는 단계를 포함함 - ; 및
    상기 네트워크 노드에 의해, 상기 네트워크 노드가 복구되었다는 것을 나타내는 메시지를 상기 복수의 다른 네트워크 노드로 전송하는 단계
    를 포함하는, 블록체인 네트워크의 네트워크 노드의 복구 프로세스를 수행하기 위한 컴퓨터-구현 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 복수의 네트워크 노드는 1차 노드 및 하나 이상의 백업 노드를 포함하는, 블록체인 네트워크의 네트워크 노드의 복구 프로세스를 수행하기 위한 컴퓨터-구현 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 네트워크 노드는 1차 노드 또는 백업 노드인, 블록체인 네트워크의 네트워크 노드의 복구 프로세스를 수행하기 위한 컴퓨터-구현 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 요청 메시지는 상기 타겟 시퀀스 번호를 포함하는, 블록체인 네트워크의 네트워크 노드의 복구 프로세스를 수행하기 위한 컴퓨터-구현 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 네트워크 노드 이외의 상기 복수의 다른 네트워크 노드 각각에 의해, 상기 네트워크 노드에 상기 ECHO 메시지를 전송하기 전에 상기 요청 메시지를 검증하는 단계를 더 포함하는, 블록체인 네트워크의 네트워크 노드의 복구 프로세스를 수행하기 위한 컴퓨터-구현 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 네트워크 노드에 의해, 상기 ECHO 메시지 각각이 유효한지의 여부를 검증하는 단계를 더 포함하며, 상기 ECHO 메시지 각각이 유효한지의 여부를 검증하는 단계는, 머클 트리(Merkle tree)를 사용하여 상기 ECHO 메시지 각각이 유효한지의 여부를 검증하는 단계를 포함하는, 블록체인 네트워크의 네트워크 노드의 복구 프로세스를 수행하기 위한 컴퓨터-구현 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 ECHO 메시지 각각이 유효한지의 여부를 검증하는 단계는, 상기 ECHO 메시지 내의 서명이 유효한지의 여부를 검증하는 단계를 더 포함하는, 블록체인 네트워크의 네트워크 노드의 복구 프로세스를 수행하기 위한 컴퓨터-구현 방법.
  8. 제1항에 있어서, 상기 복수의 EC 블록이 상기 타겟 트랜잭션을 사용하여 EC 코드에 따라 생성되는 것은, 상기 타겟 트랜잭션을 상기 타겟 트랜잭션보다 더 긴 EC 메시지로 변환하고 상기 EC 메시지를 상기 복수의 EC 블록으로 분할함으로써 상기 EC 코드에 따라 상기 복수의 EC 블록이 생성되는 것을 포함하는, 블록체인 네트워크의 네트워크 노드의 복구 프로세스를 수행하기 위한 컴퓨터-구현 방법.
  9. 삭제
  10. 제1항에 있어서, 상기 네트워크 노드가 복구되었다는 것을 나타내는, 상기 복수의 다른 네트워크 노드로의 메시지는, 상기 수의 유효한 ECHO 메시지 내의 서명의 세트 및 상기 타겟 시퀀스 번호를 포함하는, 블록체인 네트워크의 네트워크 노드의 복구 프로세스를 수행하기 위한 컴퓨터-구현 방법.
  11. 동작들을 수행하도록 컴퓨터 시스템에 의해 실행가능한 하나 이상의 명령어를 저장하는 비일시적 컴퓨터-판독가능 저장 매체(non-transitory computer-readable storage medium)에 있어서, 상기 동작들은,
    블록체인 네트워크의 네트워크 노드에 의해, 상기 블록체인 네트워크의 복수의 다른 네트워크 노드에 상태 요청 메시지를 브로드캐스팅하는 것 - 상기 네트워크 노드는 타겟 시퀀스 번호의 타겟 트랜잭션을 복구할 네트워크 노드임 -;
    상기 네트워크 노드에 의해, 상기 복수의 다른 네트워크 노드로부터 복수의 상태 회신 메시지를 수신하는 것 - 상기 복수의 상태 회신 메시지 각각은 시퀀스 번호를 포함함 -;
    상태 회신 메시지의 수가 미리 결정된 문턱값을 초과한다고 결정하는 데 응답하여 - 상기 수의 상태 회신 메시지 각각은 동일한 시퀀스 번호를 포함함 -, 상기 네트워크 노드에 의해, 상기 동일한 시퀀스 번호에 기초하여 상기 타겟 시퀀스 번호를 식별하는 것;
    상기 네트워크 노드에 의해, 상기 복수의 다른 네트워크 노드에 요청 메시지를 전송하는 것 - 상기 요청 메시지는 상기 복수의 다른 네트워크 노드 각각으로부터의 ECHO 메시지를 요청하고, 상기 ECHO 메시지는, 상기 타겟 시퀀스 번호를 갖는 상기 타겟 트랜잭션에 대해 상기 복수의 다른 네트워크 노드 사이에서 합의를 달성하기 위하여 상기 복수의 다른 네트워크 노드 각각에 의해 송신되는 메시지이고, 상기 ECHO 메시지는, 상기 타겟 트랜잭션의 일부, 및 상기 복수의 다른 네트워크 노드 각각의 서명을 포함함 -;
    상기 네트워크 노드에 의해, 상기 복수의 다른 네트워크 노드로부터 복수의 ECHO 메시지를 수신하는 것 - 각각의 ECHO 메시지는 상기 타겟 트랜잭션과 연관된 복수의 소거 코드(EC, erasure code) 블록 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 복수의 EC 블록은 상기 타겟 트랜잭션을 사용하여 EC 코드에 따라 생성됨 -;
    상기 네트워크 노드에 의해, 상기 복수의 ECHO 메시지 중 유효한 ECHO 메시지의 수를 결정하는 것 - 상기 수의 유효한 ECHO 메시지 각각은 상기 타겟 시퀀스 번호를 포함함 -;
    상기 유효한 ECHO 메시지의 수가 미리 결정된 문턱값을 초과한다고 결정하는 데 응답하여, 상기 네트워크 노드에 의해, 상기 동일한 시퀀스 번호를 갖는 상기 타겟 트랜잭션을 상기 수의 유효한 ECHO 메시지에 기초하여 상기 네트워크 노드에서 복구하는 것 - 상기 타겟 트랜잭션을 복구하는 것은, 상기 EC 코드에 따라 상기 수의 유효한 ECHO 메시지 내에 있는 복수의 EC 블록의 적어도 부분 집합을 사용하여 상기 타겟 트랜잭션을 재구성하는 것을 포함함 -; 및
    상기 네트워크 노드에 의해, 상기 네트워크 노드가 복구되었다는 것을 나타내는 메시지를 상기 복수의 다른 네트워크 노드로 전송하는 것
    을 포함하는, 비일시적 컴퓨터-판독가능 저장 매체.
  12. 제11항에 있어서, 상기 복수의 네트워크 노드는 1차 노드 및 하나 이상의 백업 노드를 포함하는, 비일시적 컴퓨터-판독가능 저장 매체.
  13. 제11항에 있어서, 상기 네트워크 노드는 1차 노드 또는 백업 노드인, 비일시적 컴퓨터-판독가능 저장 매체.
  14. 제11항에 있어서, 상기 요청 메시지는 상기 타겟 시퀀스 번호를 포함하는, 비일시적 컴퓨터-판독가능 저장 매체.
  15. 제14항에 있어서, 상기 동작들은 또한, 상기 네트워크 노드 이외의 상기 복수의 다른 네트워크 노드 각각에 의해, 상기 네트워크 노드에 상기 ECHO 메시지를 전송하기 전에 상기 요청 메시지를 검증하는 것을 포함하는, 비일시적 컴퓨터-판독가능 저장 매체.
  16. 제11항에 있어서, 상기 동작들은 또한, 상기 네트워크 노드에 의해, 상기 ECHO 메시지 각각이 유효한지의 여부를 검증하는 것을 포함하고, 상기 ECHO 메시지 각각이 유효한지의 여부를 검증하는 것은, 머클 트리를 사용하여 상기 ECHO 메시지 각각이 유효한지의 여부를 검증하는 것을 포함하는, 비일시적 컴퓨터-판독가능 저장 매체.
  17. 제16항에 있어서, 상기 ECHO 메시지 각각이 유효한지의 여부를 검증하는 것은, 상기 ECHO 메시지 내의 서명이 유효한지의 여부를 검증하는 것을 더 포함하는, 비일시적 컴퓨터-판독가능 저장 매체.
  18. 제11항에 있어서, 상기 복수의 EC 블록이 상기 타겟 트랜잭션을 사용하여 EC 코드에 따라 생성되는 것은, 상기 타겟 트랜잭션을 상기 타겟 트랜잭션보다 더 긴 EC 메시지로 변환하고 상기 EC 메시지를 상기 복수의 EC 블록으로 분할함으로써 상기 EC 코드에 따라 상기 복수의 EC 블록이 생성되는 것을 포함하는, 비일시적 컴퓨터-판독가능 저장 매체.
  19. 삭제
  20. 제11항에 있어서, 상기 네트워크 노드가 복구되었다는 것을 나타내는, 상기 복수의 다른 네트워크 노드로의 메시지는, 상기 수의 유효한 ECHO 메시지 내의 서명의 세트 및 상기 타겟 시퀀스 번호를 포함하는, 비일시적 컴퓨터-판독가능 저장 매체.
  21. 컴퓨터로 구현되는 시스템에 있어서,
    하나 이상의 컴퓨터; 및
    상기 하나 이상의 컴퓨터와 상호동작가능하게 커플링되고, 상기 하나 이상의 컴퓨터에 의해 실행될 때 하나 이상의 동작들을 수행하는 하나 이상의 명령어를 저장하는 유형의(tangible) 비일시적 기계-판독가능 매체를 갖는 하나 이상의 컴퓨터 메모리 디바이스
    를 포함하며,
    상기 하나 이상의 동작들은,
    블록체인 네트워크의 네트워크 노드에 의해, 상기 블록체인 네트워크의 복수의 다른 네트워크 노드에 상태 요청 메시지를 브로드캐스팅하는 것 - 상기 네트워크 노드는 타겟 시퀀스 번호의 타겟 트랜잭션을 복구할 네트워크 노드임 -;
    상기 네트워크 노드에 의해, 상기 복수의 다른 네트워크 노드로부터 복수의 상태 회신 메시지를 수신하는 것 - 상기 복수의 상태 회신 메시지 각각은 시퀀스 번호를 포함함 -;
    상태 회신 메시지의 수가 미리 결정된 문턱값을 초과한다고 결정하는 데 응답하여 - 상기 수의 상태 회신 메시지 각각은 동일한 시퀀스 번호를 포함함 -, 상기 네트워크 노드에 의해, 상기 동일한 시퀀스 번호에 기초하여 상기 타겟 시퀀스 번호를 식별하는 것;
    상기 네트워크 노드에 의해, 상기 복수의 다른 네트워크 노드에 요청 메시지를 전송하는 것 - 상기 요청 메시지는 상기 복수의 다른 네트워크 노드 각각으로부터의 ECHO 메시지를 요청하고, 상기 ECHO 메시지는, 상기 타겟 시퀀스 번호를 갖는 상기 타겟 트랜잭션에 대해 상기 복수의 다른 네트워크 노드 사이에서 합의를 달성하기 위하여 상기 복수의 다른 네트워크 노드 각각에 의해 송신되는 메시지이고, 상기 ECHO 메시지는, 상기 타겟 트랜잭션의 일부, 및 상기 복수의 다른 네트워크 노드 각각의 서명을 포함함 -;
    상기 네트워크 노드에 의해, 상기 복수의 다른 네트워크 노드로부터 복수의 ECHO 메시지를 수신하는 것 - 각각의 ECHO 메시지는 상기 타겟 트랜잭션과 연관된 복수의 소거 코드(EC, erasure code) 블록 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 복수의 EC 블록은 상기 타겟 트랜잭션을 사용하여 EC 코드에 따라 생성됨 -;
    상기 네트워크 노드에 의해, 상기 복수의 ECHO 메시지 중 유효한 ECHO 메시지의 수를 결정하는 것 - 상기 수의 유효한 ECHO 메시지 각각은 상기 타겟 시퀀스 번호를 포함함 -;
    상기 유효한 ECHO 메시지의 수가 미리 결정된 문턱값을 초과한다고 결정하는 데 응답하여, 상기 네트워크 노드에 의해, 상기 동일한 시퀀스 번호를 갖는 상기 타겟 트랜잭션을 상기 수의 유효한 ECHO 메시지에 기초하여 상기 네트워크 노드에서 복구하는 것 - 상기 타겟 트랜잭션을 복구하는 것은, 상기 수의 유효한 ECHO 메시지 내에 있는 복수의 EC 블록의 적어도 부분 집합을 사용하여 상기 타겟 트랜잭션을 재구성하는 것을 포함함 -; 및
    상기 네트워크 노드에 의해, 상기 네트워크 노드가 복구되었다는 것을 나타내는 메시지를 상기 복수의 다른 네트워크 노드로 전송하는 것
    을 포함하는, 시스템.
  22. 제21항에 있어서, 상기 복수의 네트워크 노드는 1차 노드 및 하나 이상의 백업 노드를 포함하는, 시스템.
  23. 제21항에 있어서, 상기 네트워크 노드는 1차 노드 또는 백업 노드인, 시스템.
  24. 제21항에 있어서, 상기 요청 메시지는 상기 타겟 시퀀스 번호를 포함하는, 시스템.
  25. 제24항에 있어서, 상기 동작들은 또한, 상기 네트워크 노드 이외의 상기 복수의 다른 네트워크 노드 각각에 의해, 상기 네트워크 노드에 상기 ECHO 메시지를 전송하기 전에 상기 요청 메시지를 검증하는 것을 포함하는, 시스템.
  26. 제21항에 있어서, 상기 동작들은 또한, 상기 네트워크 노드에 의해, 상기 ECHO 메시지 각각이 유효한지의 여부를 검증하는 것을 포함하고, 상기 ECHO 메시지 각각이 유효한지의 여부를 검증하는 것은, 머클 트리를 사용하여 상기 ECHO 메시지 각각이 유효한지의 여부를 검증하는 것을 포함하는, 시스템.
  27. 제26항에 있어서, 상기 ECHO 메시지 각각이 유효한지의 여부를 검증하는 것은, 상기 ECHO 메시지 내의 서명이 유효한지의 여부를 검증하는 것을 더 포함하는, 시스템.
  28. 제21항에 있어서, 상기 복수의 EC 블록이 상기 타겟 트랜잭션을 사용하여 EC 코드에 따라 생성되는 것은, 상기 타겟 트랜잭션을 상기 타겟 트랜잭션보다 더 긴 EC 메시지로 변환하고 상기 EC 메시지를 상기 복수의 EC 블록으로 분할함으로써 상기 EC 코드에 따라 상기 복수의 EC 블록이 생성되는 것을 포함하는, 시스템.
  29. 삭제
  30. 제21항에 있어서, 상기 네트워크 노드가 복구되었다는 것을 나타내는, 상기 복수의 다른 네트워크 노드로의 메시지는, 상기 수의 유효한 ECHO 메시지 내의 서명의 세트 및 상기 타겟 시퀀스 번호를 포함하는, 시스템.
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