KR102253361B1 - 합의 참여 노드를 결정하는 블록체인 네트워크 시스템 및 방법 - Google Patents

합의 참여 노드를 결정하는 블록체인 네트워크 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 작업 증명 방식으로 합의 참여 노드의 후보 노드를 적어도 하나 선택하여 제1 후보 노드 리스트를 생성하고, 위임 지분 증명 방식으로 합의 참여 노드의 후보 노드를 적어도 하나 선택하여 제2 후보 노드 리스트를 생성하고, 상기 제1 후보 노드 리스트에서 적어도 하나의 노드를 선택하고, 상기 제2 후보 노드 리스트에서 적어도 하나의 노드를 선택하여 기설정된 수의 합의 참여 노드를 결정하는 방법 및 블록체인 네트워크 시스템에 관한 것 입니다.

Description

합의 참여 노드를 결정하는 블록체인 네트워크 시스템 및 방법{BLOCKCHAIN NETWORK SYSTEM AND METHOD FOR DETERMINING VALIDATOR NODES}
이하의 일 실시 예들은 합의 참여 노드의 고착화를 방지할 수 있도록 합의 참여 노드를 결정하는 블록체인 네트워크 시스템 및 방법에 관한 것이다.
종래의 대표적인 합의 알고리즘 방식으로는 작업 증명(PoW; Proof of Work) 방식과 지분 증명(PoS; Proof of Stake) 방식이 있다. 작업증명 방식은 블록체인에서 보편적으로 사용 중인 합의 알고리즘으로, 뛰어난 컴퓨터 성능을 가진 노드가 해시(hash)값의 역함수를 해시화 하여 작업증명의 해답(nonce 값)을 계산해내는 고난이도 컴퓨팅 문제를 해결하고, 노드들이 이를 검증하는 것으로 합의를 도출한다. 한편, 지분증명 방식은 가상화폐 총량에 대하여 노드가 보유한 가상화폐의 지분에 비례하여 블록을 생성하고, 노드들이 이를 검증하는 것으로 합의를 도출한다.
그러나 작업 증명 방식은 블록을 생성하기 위해서 고성능의 컴퓨터를 장시간 작동시켜 해시 값을 찾아내야 하며, 그 결과 불필요한 에너지 소비가 증가하는 문제가 있다. 한편, 지분 증명은 소위 “손해 보지 않는 문제(Nothing at Stake)”가 발생할 수 있다. 이 문제는, 두 블록이 동시에 만들어졌을 때, 어떤 블록이 진짜인지 투표하는 과정에서 양쪽 모두에게 투표하는 것으로, 블록이 분기가 발생해도 분기가 발생한 두 블록에 어떤 리스크 없이 동시에 투표를 할 수가 있는 현상이다.
작업 증명과 지분 증명의 상기 문제를 해결하기 위해 제안된 것이 지분 증명 방식의 변형으로서 위임 지분 증명(DPoS; Delegated Proof of Stake) 방식이다. 위임 지분 증명 방식은 노드들이 지분에 비례한 투표권을 행사하여 자신들의 대표자 노드를 선정해서, 대표자 노드에 의해 합의를 도출하여 의사결정을 하는 합의 방식이다. 즉, 위임 지분 증명 방식은 노드들의 지분에 비례한 투표로 선정된 대표자 노드에 의해 블록이 생성되며, 노드들은 대표자 노드가 생성한 블록이 규칙을 준수하는지를 확인하여 합의를 도출한다. 이와 같은 위임 지분 증명 방식은 해시값의 역함수를 구하는 과정이 없어 작업증명에 비해 빠른 속도 및 전력 절감 효과를 보이며, 대표자 노드가 분기(fork) 등의 오작동 현상이 일어났을 때 이를 대처함에 있어 태만한 경우, 노드들에 의해 그 직위가 박탈될 수 있기 때문에, 지분증명의 "Nothing at stake" 문제를 해결할 대안이 될 수 있다.
하지만, 위임 지분 증명 방식의 블록체인 네트워크에서는 합의에 참여하는 노드의 개수가 제한되어 있으며 참여 조건이 특정되어 있기 때문에 실제 운영에서는 합의에 참여하는 노드가 거의 변동하지 않는 소수로 고착화되는 문제가 발생할 수 있으며, 이는 퍼블릭 블록체인이 추구해야할 탈중앙화 방향과 부합하지 않는 측면이 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하고자 도출된 것으로서, 합의 참여 노드를 결정하는 블록체인 네트워크 시스템 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
구체적으로, 본 발명은 작업 증명 방식과 위임 지분 증명 방식 각각을 통해서 후보 노드들을 생성하여 생성된 후보 노드 중에서 합의 참여 노드를 결정하는 블록체인 네트워크 시스템 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 블록체인 네트워크 시스템에서 합의 참여 노드를 결정하는 방법은, 작업 증명 방식으로 합의 참여 노드의 후보 노드를 적어도 하나 선택하여 제1 후보 노드 리스트를 생성하는 단계; 위임 지분 증명 방식으로 합의 참여 노드의 후보 노드를 적어도 하나 선택하여 제2 후보 노드 리스트를 생성하는 단계; 및 상기 제1 후보 노드 리스트에서 적어도 하나의 노드를 선택하고, 상기 제2 후보 노드 리스트에서 적어도 하나의 노드를 선택하여 기설정된 수의 합의 참여 노드를 결정하는 단계를 포함한다.
이때, 상기 제1 후보 노드 리스트를 생성하는 단계는, 작업 증명 컨트렉트를 이용해서 작업 증명을 위해 제공된 작업 증명 수학식을 빨리 푼 순서대로 상기 제1 후보 노드 리스트를 생성할 수 있다.
이때, 상기 제1 후보 노드 리스트를 생성하는 단계는, 상기 작업 증명 방식으로 후보 노드를 선택하기 위한 별도의 블록체인인 작업 증명 블록체인을 이용해서 상기 작업 증명 블록체인에 블록을 추가한 순서대로 상기 제1 후보 노드 리스트를 생성할 수 있다.
이때, 상기 기설정된 수의 합의 참여 노드를 결정하는 단계는, 상기 제1 후보 노드 리스트에서 기설정된 X개의 노드를 선택하는 단계; 상기 제2 후보 노드 리스트에서 기설정된 Y개의 노드를 선택하는 단계; 및 선택된 X개의 노드와 선택된 Y개의 노드 모두를 상기 기설정된 수인 Z개의 상기 합의 참여 노드로 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
이때, 상기 기설정된 수의 합의 참여 노드를 결정하는 단계는, 상기 제1 후보 노드 리스트에 포함된 후보 노드의 수가 X개 보다 작으면, 부족한 합의 참여 노드는 상기 제2 후보 노드 리스트에서 추가로 선택하거나 또는 상기 위임 지분 증명 방식으로 추가로 선택할 수 있다.
이때, 상기 기설정된 수의 합의 참여 노드를 결정하는 단계는, 상기 제1 후보 노드 리스트에 포함된 후보 노드의 수가 X개 보다 작으면, 작업 증명을 위해 제공된 작업 증명 수학식의 난이도를 낮추는 단계를 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 기설정된 수의 합의 참여 노드를 결정하는 단계는, 상기 제1 후보 노드 리스트와 상기 제2 후보 노드 리스트에 포함된 후보 노드의 수가 상기 기설정된 수 보다 작으면, 이전 블록 생성과정에서 생성된 신뢰도가 높은 노드들의 집합인 신뢰 노드 리스트에서 부족한 합의 참여 노드의 수만큼 추가로 선택하여 결정할 수 있다.
이때, 상기 기설정된 수의 합의 참여 노드를 결정하는 단계는, 상기 제1 후보 노드 리스트와 상기 제2 후보 노드 리스트에 중복된 후보 노드가 존재하면, 상기 제1 후보 노드 리스트에서 상기 중복된 후보 노드를 제외할 수 있다.
이때, 상기 기설정된 수의 합의 참여 노드를 결정하는 단계는, 상기 제1 후보 노드 리스트와 상기 제2 후보 노드 리스트에 중복된 후보 노드가 존재하면, 상기 제2 후보 노드 리스트에서 상기 중복된 후보 노드를 제외할 수 있다.
이때, 상기 기설정된 수의 합의 참여 노드를 결정하는 단계는, 상기 제1 후보 노드 리스트와 상기 제2 후보 노드 리스트에 중복된 후보 노드가 존재하면, 상기 제1 후보 노드 리스트에 포함된 상기 중복된 후보 노드의 순위와 상기 제2 후보 노드 리스트에 포함된 상기 중복된 후보 노드의 순위를 비교하여 더 낮은 순위를 가진 후보 노드 리스트의 상기 중복된 후보 노드를 제외할 수 있다.
이때, 상기 기설정된 수의 합의 참여 노드를 결정하는 단계는, 상기 제1 후보 노드 리스트와 상기 제2 후보 노드 리스트에 중복된 후보 노드가 존재하면, 상기 제1 후보 노드 리스트와 상기 제2 후보 노드 리스트에서 상기 중복된 후보 노드를 제외할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 합의 참여 노드를 결정하는 블록체인 네트워크 시스템은, 작업 증명 방식으로 합의 참여 노드의 후보 노드를 적어도 하나 선택하여 제1 후보 노드 리스트를 생성하는 제1 후보 노드 생성부; 위임 지분 증명 방식으로 합의 참여 노드의 후보 노드를 적어도 하나 선택하여 제2 후보 노드 리스트를 생성하는 제2 후보 노드 생성부; 및 상기 제1 후보 노드 리스트에서 적어도 하나의 노드를 선택하고, 상기 제2 후보 노드 리스트에서 적어도 하나의 노드를 선택하여 기설정된 수의 합의 참여 노드를 결정하는 합의 노드 결정부를 포함한다.
이때, 상기 제1 후보 노드 생성부는, 작업 증명 컨트렉트를 이용해서 작업 증명을 위해 제공된 작업 증명 수학식을 빨리 푼 순서대로 상기 제1 후보 노드 리스트를 생성할 수 있다.
이때, 상기 제1 후보 노드 생성부는, 상기 작업 증명 방식으로 후보 노드를 선택하기 위한 별도의 블록체인인 작업 증명 블록체인을 이용해서 상기 작업 증명 블록체인에 블록을 추가한 순서대로 상기 제1 후보 노드 리스트를 생성할 수 있다.
이때, 상기 합의 노드 결정부는, 상기 제1 후보 노드 리스트에서 기설정된 X개의 노드를 선택하고, 상기 제2 후보 노드 리스트에서 기설정된 Y개의 노드를 선택하고, 선택된 X개의 노드와 선택된 Y개의 노드 모두를 상기 기설정된 수인 Z개의 상기 합의 참여 노드로 결정할 수 있다.
이때, 상기 합의 노드 결정부는, 상기 제1 후보 노드 리스트에 포함된 후보 노드의 수가 X개 보다 작으면, 부족한 합의 참여 노드는 상기 제2 후보 노드 리스트에서 추가로 선택하거나 또는 상기 위임 지분 증명 방식으로 추가로 선택할 수 있다.
이때, 상기 합의 노드 결정부는, 상기 제1 후보 노드 리스트에 포함된 후보 노드의 수가 X개 보다 작으면, 작업 증명을 위해 제공된 작업 증명 수학식의 난이도를 낮출 수 있다.
이때, 상기 합의 노드 결정부는, 상기 제1 후보 노드 리스트와 상기 제2 후보 노드 리스트에 포함된 후보 노드의 수가 상기 기설정된 수 보다 작으면, 이전 블록 생성과정에서 생성된 신뢰도가 높은 노드들의 집합인 신뢰 노드 리스트에서 부족한 합의 참여 노드의 수만큼 추가로 선택하여 결정할 수 있다.
이때, 상기 합의 노드 결정부는, 상기 제1 후보 노드 리스트와 상기 제2 후보 노드 리스트에 중복된 후보 노드가 존재하면, 상기 제1 후보 노드 리스트와 상기 제2 후보 노드 리스트 중에서 적어도 하나에서 상기 중복된 후보 노드를 제외할 수 있다.
이때, 상기 합의 노드 결정부는, 상기 제1 후보 노드 리스트와 상기 제2 후보 노드 리스트에 중복된 후보 노드가 존재하면, 상기 제1 후보 노드 리스트에 포함된 상기 중복된 후보 노드의 순위와 상기 제2 후보 노드 리스트에 포함된 상기 중복된 후보 노드의 순위를 비교하여 더 낮은 순위를 가진 후보 노드 리스트의 상기 중복된 후보 노드를 제외할 수 있다.
본 발명은 작업 증명 방식과 위임 지분 증명 방식 각각을 통해서 후보 노드들을 생성하여 생성된 후보 노드 중에서 합의 참여 노드를 결정하는 블록체인 네트워크 시스템 및 방법에 관한 것으로, 기존의 위임 지분 증명 방식으로 선택된 노드에 작업 증명 방식을 통해 선택된 노드를 추가하여 합의 참여 노드를 결정함으로써 합의 참여 노드가 특정 노드들로 고착화되는 문제를 해결하는 효과를 가진다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따라 합의 참여 노드를 결정하는 블록체인 네트워크 시스템의 개략적인 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 블록체인 네트워크 시스템의 제1 후보 노드 생성부에서 작업 증명 컨트렉트 방식으로 후보 노드를 선택하는 예를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 블록체인 네트워크 시스템의 제1 후보 노드 생성부에서 별도의 작업 증명 블록체인을 생성하여서 후보 노드를 선택하는 예를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 블록체인 네트워크 시스템에서 합의 참여 노드를 결정하는 과정을 도시한 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 블록체인 네트워크 시스템에서 제1 후보 노드 리스트와 제2 후보 노드 리스트를 통해서 합의 참여 노드를 결정하는 과정을 도시한 흐름도이다.
이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 실시예들을 상세하게 설명한다. 그러나, 실시예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있어서 특허출원의 권리 범위가 이러한 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 실시예들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물이 권리 범위에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.
실시예에서 사용한 용어는 단지 설명을 목적으로 사용된 것으로, 한정하려는 의도로 해석되어서는 안된다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 실시예의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
또한, 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
어느 하나의 실시 예에 포함된 구성요소와, 공통적인 기능을 포함하는 구성요소는, 다른 실시 예에서 동일한 명칭을 사용하여 설명하기로 한다. 반대되는 기재가 없는 이상, 어느 하나의 실시 예에 기재한 설명은 다른 실시 예에도 적용될 수 있으며, 중복되는 범위에서 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
이하에서는, 본 발명의 일 실시 예에 따른 합의 참여 노드를 결정하는 블록체인 네트워크 시스템 및 방법을 첨부된 도 1 내지 도 5를 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따라 합의 참여 노드를 결정하는 블록체인 네트워크 시스템의 개략적인 구성을 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 블록체인 네트워크 시스템(100)은 프로세서(110), 통신부(120) 및 저장부(130)를 포함하고, 프로세서(110)는 제1 후보 노드 생성부(112), 제2 후보 노드 생성부(114), 신뢰 노드 관리부(116) 및 합의 노드 결정부(118)를 포함할 수 있다.
통신부(120)는 블록체인 네트워크를 구성하는 노드들과 통신하여 합의 노드를 결정하는데 필요한 정보들을 송수신한다.
저장부(130)는 블록체인 네트워크 시스템(100)의 전반적인 동작을 제어하기 위한 운영체제, 응용 프로그램 및 저장용 데이터를 저장한다. 또한, 저장부(130)는 본 발명에 따라 신뢰 노드 관리부(116)에서 생성하고 관리하는 신뢰 노드 리스트를 저장한다. 이때, 저장부(130)는 플래시 메모리, 하드 디스크 드라이브 등을 포함하는 스토리지 디바이스일 수 있다.
제1 후보 노드 생성부(112)는 작업 증명 방식(PoW:　Proof　of　Work)으로 합의 참여 노드의 후보 노드를 적어도 하나 선택하여 제1 후보 노드 리스트를 생성한다. 이때, 제1 후보 노드 리스트의 생성은 다음의 2가지 방법을 이용하여 생성할 수 있다.
제1 후보 노드 생성부(112)는 작업 증명 컨트렉트를 이용해서 작업 증명을 위해 제공된 작업 증명 수학식을 빨리 푼 순서대로 제1 후보 노드 리스트를 생성할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 블록체인 네트워크 시스템의 제1 후보 노드 생성부에서 작업 증명 컨트렉트 방식으로 후보 노드를 선택하는 예를 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 제1 후보 노드 생성부(112)는 작업 증명 컨트렉트(210)를 이용해서 작업 증명을 위해 제공된 작업 증명 수학식을 빨리 푼 순서대로 노드 D, 노드 E, 노드 F, 노드 G, 노드 H로 구성된 제1 후보 노드 리스트(220)를 생성할 수 있다.
다시 도 1의 설명으로 돌아와서, 제1 후보 노드 생성부(112)는 작업 증명 방식으로 후보 노드를 선택하기 위한 별도의 블록체인인 작업 증명 블록체인을 이용해서 작업 증명 블록체인에 블록을 추가한 순서대로 제1 후보 노드 리스트를 생성할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 블록체인 네트워크 시스템의 제1 후보 노드 생성부에서 별도의 작업 증명 블록체인을 생성하여서 후보 노드를 선택하는 예를 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 제1 후보 노드 생성부(112)는 작업 증명 방식으로 후보 노드를 선택하기 위한 별도의 블록체인인 작업 증명 블록체인(310)을 이용해서 작업 증명 블록체인(310)에 블록을 추가한 순서대로 노드 D, 노드 E, 노드 F, 노드 G, 노드 H로 구성된 제1 후보 노드 리스트(320)를 생성할 수 있다.
다시 도 1의 설명으로 돌아와서, 제1 후보 노드 생성부(112)에서 제1 후보 노드 리스트를 생성하기 위해서 사용하는 수학식의 난이도는 기존의 전통적인 작업 증명에서 블록을 생성할 때 사용되는 수학식의 난이도 보다 상대적으로 낮다.
제2 후보 노드 생성부(114)는 위임 지분 증명 방식(DPoS; Delegated　Proof　of　Stake)으로 합의 참여 노드의 후보 노드를 적어도 하나 선택하여 제2 후보 노드 리스트를 생성한다. 보다 구체적으로 제2 후보 노드 생성부(114)는 지분 또는 투표에 의해 위임된 지분에 의해 지분이 높은 순서로 합의에 참여할 후보 노드를 선택할 수 있다.
신뢰 노드 관리부(116)는 블록 생성과정에서 신뢰도가 높은 노드를 선택하고 신뢰도가 높은 노드들을 신뢰도가 높은 순으로 정렬하여 신뢰 노드 리스트를 생성하고, 블록이 생성되는 과정에서 갱신하여 관리할 수 있다.
이때, 신뢰도의 판단은 각 노드의 통신상태, 각 노드의 응답 누락 횟수, 각 노드의 페널티(penalty)의 횟수 등을 고려해서 신뢰도를 판단할 수 있다. 예를 들어, 노드의 통신 상태가 좋고, 응답의 누락 횟수가 적고, 페널티가 적을 수로 높은 신뢰도를 가질 수 있다.
합의 노드 결정부(118)는 제1 후보 노드 리스트에서 적어도 하나의 노드를 선택하고, 제2 후보 노드 리스트에서 적어도 하나의 노드를 선택하여 기설정된 수의 합의 참여 노드를 결정한다.
이때, 합의 노드 결정부(118)는 제1 후보 노드 리스트에서 기설정된 X개의 노드를 선택하고, 제2 후보 노드 리스트에서 기설정된 Y개의 노드를 선택하고, 선택된 X개의 노드와 선택된 Y개의 노드 모두를 기설정된 수인 Z개의 합의 참여 노드로 결정할 수 있다.
이때, 제1 후보 노드 리스트에 포함된 후보 노드의 수가 X개 보다 작으면, 합의 노드 결정부(118)는 부족한 합의 참여 노드는 제2 후보 노드 리스트에서 추가로 선택하거나 또는 위임 지분 증명 방식으로 추가로 선택할 수 있다.
그리고, 제1 후보 노드 리스트에 포함된 후보 노드의 수가 X개 보다 작으면, 합의 노드 결정부(118)는 작업 증명을 위해 제공된 작업 증명 수학식의 난이도를 낮출 수 있다.
그리고, 제1 후보 노드 리스트와 제2 후보 노드 리스트에 포함된 후보 노드의 수가 기설정된 수 보다 작으면, 합의 노드 결정부(118)는 이전 블록 생성과정에서 생성된 신뢰도가 높은 노드들의 집합인 신뢰 노드 리스트에서 부족한 합의 참여 노드의 수만큼 추가로 선택하여 결정할 수도 있다.
제1 후보 노드 리스트와 제2 후보 노드 리스트에 중복된 후보 노드가 존재하는 경우, 합의 노드 결정부(118)는 제1 후보 노드 리스트와 제2 후보 노드 리스트 중에서 적어도 하나에서 중복된 후보 노드를 제외할 수 있다.
다른 방법으로, 제1 후보 노드 리스트와 제2 후보 노드 리스트에 중복된 후보 노드가 존재하면, 합의 노드 결정부(118)는 제1 후보 노드 리스트에 포함된 중복된 후보 노드의 순위와 제2 후보 노드 리스트에 포함된 중복된 후보 노드의 순위를 비교하여 더 낮은 순위를 가진 후보 노드 리스트의 중복된 후보 노드를 제외할 수도 있다.
한편, 블록체인 네트워크 시스템(100)은 블록 체인 네트워크를 구성하는 각 노드들에 포함되어 구성될 수 있다.
이하, 상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 방법을 아래에서 도면을 참조하여 설명한다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 블록체인 네트워크 시스템에서 합의 참여 노드를 결정하는 과정을 도시한 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 블록체인 네트워크 시스템(100)은 작업 증명 방식으로 합의 참여 노드의 후보 노드를 적어도 하나 선택하여 제1 후보 노드 리스트를 생성한다(410).
410단계에서 블록체인 네트워크 시스템(100)은 작업 증명 컨트렉트를 이용해서 작업 증명을 위해 제공된 작업 증명 수학식을 빨리 푼 순서대로 제1 후보 노드 리스트를 생성하거나 또는 작업 증명 방식으로 후보 노드를 선택하기 위한 별도의 블록체인인 작업 증명 블록체인을 이용해서 작업 증명 블록체인에 블록을 추가한 순서대로 제1 후보 노드 리스트를 생성할 수 있다.
그리고, 블록체인 네트워크 시스템(100)은 위임 지분 증명 방식으로 합의 참여 노드의 후보 노드를 적어도 하나 선택하여 제2 후보 노드 리스트를 생성한다(420).
그리고, 블록체인 네트워크 시스템(100)은 제1 후보 노드 리스트에서 적어도 하나의 노드를 선택하고, 제2 후보 노드 리스트에서 적어도 하나의 노드를 선택하여 기설정된 수의 합의 참여 노드를 결정한다(430). 430단계의 보다 구체적인 설명은 이후 도 5를 통해 후술한다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 블록체인 네트워크 시스템에서 제1 후보 노드 리스트와 제2 후보 노드 리스트를 통해서 합의 참여 노드를 결정하는 과정을 도시한 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 블록체인 네트워크 시스템(100)은 제1 후보 노드 리스트와 제2 후보 노드 리스트에 중복된 후보 노드가 존재하는지 확인한다(510).
510단계의 확인결과 제1 후보 노드 리스트와 제2 후보 노드 리스트에 중복된 후보 노드가 존재하지 않으면, 블록체인 네트워크 시스템(100)은 514단계로 진행한다.
510단계의 확인결과 제1 후보 노드 리스트와 제2 후보 노드 리스트에 중복된 후보 노드가 존재하면, 블록체인 네트워크 시스템(100)은 제1 후보 노드 리스트 또는 제2 후보 노드 리스트에서 중복 후보 노드 제외한다(512).
512단계에서 블록체인 네트워크 시스템(100)은 제1 후보 노드 리스트에서 중복된 후보 노드를 제외할 수도 있고, 제2 후보 노드 리스트에서 중복된 후보 노드를 제외할 수도 있고, 제1 후보 노드 리스트와 제2 후보 노드 리스트 모두에서 중복된 후보 노드를 제외할 수도 있다. 다른 방법으로 블록체인 네트워크 시스템(100)은 제1 후보 노드 리스트에 포함된 중복된 후보 노드의 순위와 제2 후보 노드 리스트에 포함된 중복된 후보 노드의 순위를 비교하여 더 낮은 순위를 가진 후보 노드 리스트의 중복된 후보 노드를 제외할 수도 있다.
이후, 블록체인 네트워크 시스템(100)은 제1 후보 노드 리스트에서 기설정된 X개의 노드를 선택한다(514).
그리고, 블록체인 네트워크 시스템(100)은 2 후보 노드 리스트에서 기설정된 Y개의 노드를 선택한다(516).
그리고, 블록체인 네트워크 시스템(100)은 X + Y가 기설정된 수인 Z개의 합의 참여 노드의 수보다 작은지 확인한다(518).
518단계의 확인결과 X + Y < Z이면, 블록체인 네트워크 시스템(100)은 후보 노드를 추가로 선택한다(520).
520단계에서 제1 후보 노드 리스트에 포함된 후보 노드의 수가 X개 보다 작으면, 블록체인 네트워크 시스템(100)은 부족한 후보 노드는 제2 후보 노드 리스트에서 추가로 선택하거나 또는 위임 지분 증명 방식으로 추가로 선택할 수 있다. 다른 방법으로, 제1 후보 노드 리스트와 제2 후보 노드 리스트에 포함된 후보 노드의 수가 기설정된 수 보다 작으면, 블록체인 네트워크 시스템(100)은 이전 블록 생성과정에서 생성된 신뢰도가 높은 노드들의 집합인 신뢰 노드 리스트에서 부족한 수만큼 추가로 선택할 수 있다.
한편, 520단계에서 블록체인 네트워크 시스템(100)은 제1 후보 노드 리스트에 포함된 후보 노드의 수가 X개 보다 작으면, 작업 증명을 위해 제공된 작업 증명 수학식의 난이도를 낮추어서 다음 블록에서 제1 후보 노드 리스트에 포함된 후보 노드의 수를 제공하도록 할 수 있다.
518단계의 확인결과 X + Y = Z 이거나, 520단계에서 부족한 후보 노드를 추가로 선택하였으면, 블록체인 네트워크 시스템(100)은 선택된 후보 노드를 합의 참여 노드로 결정한다.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기를 기초로 다양한 기술적 수정 및 변형을 적용할 수 있다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 청구범위의 범위에 속한다.
100: 블록체인 네트워크 시스템
110: 프로세서
112: 제1 후보 노드 생성부
114: 제2 후보 노드 생성부
116: 신뢰 노드 관리부
118: 합의 노드 결정부
120: 통신부
130: 저장부

Claims (20)

  1. 작업 증명 방식으로 합의 참여 노드의 후보 노드를 적어도 하나 선택하여 제1 후보 노드 리스트를 생성하는 단계;
    위임 지분 증명 방식으로 합의 참여 노드의 후보 노드를 적어도 하나 선택하여 제2 후보 노드 리스트를 생성하는 단계; 및
    상기 제1 후보 노드 리스트에서 적어도 하나의 노드를 선택하고, 상기 제2 후보 노드 리스트에서 적어도 하나의 노드를 선택하여 기설정된 수의 합의 참여 노드를 결정하는 단계
    를 포함하고,
    상기 기설정된 수의 합의 참여 노드를 결정하는 단계는,
    상기 제1 후보 노드 리스트에서 기설정된 X개의 노드를 선택하는 단계;
    상기 제2 후보 노드 리스트에서 기설정된 Y개의 노드를 선택하는 단계; 및
    선택된 X개의 노드와 선택된 Y개의 노드 모두를 상기 기설정된 수인 Z개의 상기 합의 참여 노드로 결정하는 단계
    를 포함하고,
    상기 기설정된 수의 합의 참여 노드를 결정하는 단계는,
    상기 제1 후보 노드 리스트와 상기 제2 후보 노드 리스트에 중복된 후보 노드가 존재하면, 상기 제1 후보 노드 리스트에 포함된 상기 중복된 후보 노드의 순위와 상기 제2 후보 노드 리스트에 포함된 상기 중복된 후보 노드의 순위를 비교하여 더 낮은 순위를 가진 후보 노드 리스트의 상기 중복된 후보 노드를 제외하는
    블록체인 네트워크 시스템에서 합의 참여 노드를 결정하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 후보 노드 리스트를 생성하는 단계는,
    작업 증명 컨트렉트를 이용해서 작업 증명을 위해 제공된 작업 증명 수학식을 빨리 푼 순서대로 상기 제1 후보 노드 리스트를 생성하는
    블록체인 네트워크 시스템에서 합의 참여 노드를 결정하는 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 후보 노드 리스트를 생성하는 단계는,
    상기 작업 증명 방식으로 후보 노드를 선택하기 위한 별도의 블록체인인 작업 증명 블록체인을 이용해서 상기 작업 증명 블록체인에 블록을 추가한 순서대로 상기 제1 후보 노드 리스트를 생성하는
    블록체인 네트워크 시스템에서 합의 참여 노드를 결정하는 방법.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 기설정된 수의 합의 참여 노드를 결정하는 단계는,
    상기 제1 후보 노드 리스트에 포함된 후보 노드의 수가 X개 보다 작으면, 부족한 합의 참여 노드는 상기 제2 후보 노드 리스트에서 추가로 선택하거나 또는 상기 위임 지분 증명 방식으로 추가로 선택하는
    블록체인 네트워크 시스템에서 합의 참여 노드를 결정하는 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 기설정된 수의 합의 참여 노드를 결정하는 단계는,
    상기 제1 후보 노드 리스트에 포함된 후보 노드의 수가 X개 보다 작으면, 작업 증명을 위해 제공된 작업 증명 수학식의 난이도를 낮추는 단계
    를 더 포함하는 블록체인 네트워크 시스템에서 합의 참여 노드를 결정하는 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 기설정된 수의 합의 참여 노드를 결정하는 단계는,
    상기 제1 후보 노드 리스트와 상기 제2 후보 노드 리스트에 포함된 후보 노드의 수가 상기 기설정된 수 보다 작으면, 이전 블록 생성과정에서 생성된 신뢰도가 높은 노드들의 집합인 신뢰 노드 리스트에서 부족한 합의 참여 노드의 수만큼 추가로 선택하여 결정하는
    블록체인 네트워크 시스템에서 합의 참여 노드를 결정하는 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 기설정된 수의 합의 참여 노드를 결정하는 단계는,
    상기 제1 후보 노드 리스트와 상기 제2 후보 노드 리스트에 중복된 후보 노드가 존재하면, 상기 제1 후보 노드 리스트에서 상기 중복된 후보 노드를 제외하는
    블록체인 네트워크 시스템에서 합의 참여 노드를 결정하는 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 기설정된 수의 합의 참여 노드를 결정하는 단계는,
    상기 제1 후보 노드 리스트와 상기 제2 후보 노드 리스트에 중복된 후보 노드가 존재하면, 상기 제2 후보 노드 리스트에서 상기 중복된 후보 노드를 제외하는
    블록체인 네트워크 시스템에서 합의 참여 노드를 결정하는 방법.
  10. 삭제
  11. 제1항에 있어서,
    상기 기설정된 수의 합의 참여 노드를 결정하는 단계는,
    상기 제1 후보 노드 리스트와 상기 제2 후보 노드 리스트에 중복된 후보 노드가 존재하면, 상기 제1 후보 노드 리스트와 상기 제2 후보 노드 리스트에서 상기 중복된 후보 노드를 제외하는
    블록체인 네트워크 시스템에서 합의 참여 노드를 결정하는 방법.
  12. 작업 증명 방식으로 합의 참여 노드의 후보 노드를 적어도 하나 선택하여 제1 후보 노드 리스트를 생성하는 제1 후보 노드 생성부;
    위임 지분 증명 방식으로 합의 참여 노드의 후보 노드를 적어도 하나 선택하여 제2 후보 노드 리스트를 생성하는 제2 후보 노드 생성부; 및
    상기 제1 후보 노드 리스트에서 기설정된 X개의 노드를 선택하고, 상기 제2 후보 노드 리스트에서 기설정된 Y개의 노드를 선택하고, 선택된 X개의 노드와 선택된 Y개의 노드 모두를 합의 참여 노드로 결정하는 합의 노드 결정부
    를 포함하고,
    상기 합의 노드 결정부는,
    상기 제1 후보 노드 리스트와 상기 제2 후보 노드 리스트에 중복된 후보 노드가 존재하면, 상기 제1 후보 노드 리스트에 포함된 상기 중복된 후보 노드의 순위와 상기 제2 후보 노드 리스트에 포함된 상기 중복된 후보 노드의 순위를 비교하여 더 낮은 순위를 가진 후보 노드 리스트의 상기 중복된 후보 노드를 제외하는
    합의 참여 노드를 결정하는 블록체인 네트워크 시스템.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제1 후보 노드 생성부는,
    작업 증명 컨트렉트를 이용해서 작업 증명을 위해 제공된 작업 증명 수학식을 빨리 푼 순서대로 상기 제1 후보 노드 리스트를 생성하는
    합의 참여 노드를 결정하는 블록체인 네트워크 시스템.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 제1 후보 노드 생성부는,
    상기 작업 증명 방식으로 후보 노드를 선택하기 위한 별도의 블록체인인 작업 증명 블록체인을 이용해서 상기 작업 증명 블록체인에 블록을 추가한 순서대로 상기 제1 후보 노드 리스트를 생성하는
    합의 참여 노드를 결정하는 블록체인 네트워크 시스템.
  15. 삭제
  16. 제12항에 있어서,
    상기 합의 노드 결정부는,
    상기 제1 후보 노드 리스트에 포함된 후보 노드의 수가 X개 보다 작으면, 부족한 합의 참여 노드는 상기 제2 후보 노드 리스트에서 추가로 선택하거나 또는 상기 위임 지분 증명 방식으로 추가로 선택하는
    합의 참여 노드를 결정하는 블록체인 네트워크 시스템.
  17. 제12항에 있어서,
    상기 합의 노드 결정부는,
    상기 제1 후보 노드 리스트에 포함된 후보 노드의 수가 X개 보다 작으면, 작업 증명을 위해 제공된 작업 증명 수학식의 난이도를 낮추는
    합의 참여 노드를 결정하는 블록체인 네트워크 시스템.
  18. 제12항에 있어서,
    상기 합의 노드 결정부는,
    상기 제1 후보 노드 리스트와 상기 제2 후보 노드 리스트에 포함된 후보 노드의 수가 상기 기설정된 수 보다 작으면, 이전 블록 생성과정에서 생성된 신뢰도가 높은 노드들의 집합인 신뢰 노드 리스트에서 부족한 합의 참여 노드의 수만큼 추가로 선택하여 결정하는
    합의 참여 노드를 결정하는 블록체인 네트워크 시스템.
  19. 제12항에 있어서,
    상기 합의 노드 결정부는,
    상기 제1 후보 노드 리스트와 상기 제2 후보 노드 리스트에 중복된 후보 노드가 존재하면, 상기 제1 후보 노드 리스트와 상기 제2 후보 노드 리스트 중에서 적어도 하나에서 상기 중복된 후보 노드를 제외하는
    합의 참여 노드를 결정하는 블록체인 네트워크 시스템.
  20. 삭제
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