KR102566892B1 - 블록체인 합의 방법, 디바이스 및 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 컴퓨터 기술 분야에 관한 것으로서, 블록체인 합의 방법, 디바이스 및 시스템을 개시한다. 방법의 특정 구현 모드는: 클라이언트와 동일한 네트워크 내의 리더 노드가, 클라이언트에 의해 발송된 트랜잭션 메시지 및 적어도 하나의 피어 노드에 의해 발송된 트랜잭션 메시지를 수신하거나, 적어도 2개의 피어 노드들에 의해 발송된 트랜잭션 메시지를 수신하고; 트랜잭션 메시지들 내의 트랜잭션 데이터가 일치하는 경우 이전-레벨 네트워크의 우선순위가 최고가 될 때까지 이전-레벨 네트워크 내의 리더 노드로 트랜잭션 메시지들을 발송하는 단계; 및 최고-우선순위 네트워크 내의 리더 노드가, 수신된 트랜잭션 메시지들에 따라 제안 메시지를 생성하고, 비잔틴 오류-허용 합의 메커니즘을 기반으로 제안 메시지에 대한 합의 판단을 수행하고; 다음-레벨 네트워크가 합의 판단에 성공한 후 클라이언트가 위치된 네트워크가 될 때까지 다음-레벨 네트워크 내의 리더 노드로 제안 메시지를 발송하는 단계를 포함한다. 구현 모드는 블록에 의해 보유되는 트랜잭션 확인 시간이 길고 트랜잭션 양이 적은 기술적 문제를 해결할 수 있다.

Description

블록체인 합의 방법, 디바이스 및 시스템
본 발명은 블록체인에 관한 것으로, 특히 블록체인 합의(consensus) 방법, 디바이스 및 시스템에 관한 것이다.
블록체인 기술이 급속하게 발전함에 따라, 블록체인을 사용하여 점점 더 많은 데이터가 저장되고 상호작용한다. 블록체인 설계에서, 합의 메커니즘은 특히, P2P(Peer-to-Peer) 네트워크 환경에서 항상 기술적인 어려움이 있었다.
합의는 참여하는 노드(node)들이 동일한 상태에 있다는 것을 의미하며, 주로 블록체인 내에서 요청된 트랜잭션(transaction)들의 순서가 글로벌하게(globally) 일관되는 것을 보장하는 것이다. 블록체인 시스템의 경우, P2P 네트워크는 공용(public) 네트워크로 이해될 수 있고, 현재 일반적인 P2P 네트워크 합의 솔루션들은 작업 증명(Proof Of Work: POW)과 지분 증명(Proof of Stake: POS)이다.
본 발명의 구현 동안, 본 발명자는 선행기술에서 적어도 성능이 상대적으로 낮고, 각각의 블록에 의해 수행되는 트랜잭션의 양이 적고, 각각의 트랜잭션에 대한 확인 시간이 길고, 채굴 메커니즘들의 사용으로 인해 에너지 낭비가 심각한 문제점들이 있다는 것을 발견하였다.
본 발명은 트랜잭션 확인 시간이 길고, 블록에 의해 수행되는 트랜잭션의 양이 적은 선행기술의 문제점들을 해결하기 위한 블록체인 합의 방법, 디바이스 및 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 클라이언트(client)와 동일한 네트워크 내의 리더 노드(leader node)에 적용되는 블록체인 합의 방법이 제공되고, 이 방법은, 클라이언트에 의해 발송된 트랜잭션 메시지 및 적어도 하나의 피어(peer) 노드에 의해 발송된 트랜잭션 메시지를 수신하거나, 또는 적어도 2개의 피어 노드들에 의해 발송된 트랜잭션 메시지 수신하는 단계로서, 피어 노드는 리더 노드 및 클라이언트 모두와 동일한 네트워크 내에 있고; 수신된 트랜잭션 메시지들이 일치하는지 여부를 결정하고, 그러한 경우, 이전(previous)-레벨 네트워크 내의 리더 노드로 트랜잭션 메시지들을 발송하는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시예의 다른 측면에 따르면, 최고-우선순위 네트워크 내의 리더 노드에 적용되는 블록체인 합의 방법이 더 제공되고, 이러한 방법은, 수신된 트랜잭션 메시지들에 따라 제안(proposal) 메시지를 생성하는 단계; 비잔틴 오류-허용(Byzantine fault-tolerant) 합의 메커니즘을 기반으로 제안 메시지에 대한 합의 판단(judgement)을 수행하는 단계; 및 합의 판단에 성공한 후 다음(nest)-레벨 네트워크 내의 리더 노드에 제안 메시지를 발송하는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시예의 다른 측면에 따르면, 중간(medium)-우선순위 네트워크 내의 리더 노드에 적용되는 블록체인 합의 방법이 더 제공되고, 이 방법은, 최고-우선순위 네트워크 내의 리더 노드에 의해 발송된 제안 메시지를 수신하고, 제안 메시지에 대한 서명 검증(signature verification)을 수행하는 단계; 제안 메시지 내의 트랜잭션 데이터를 블록 내에 작성하고(writing), 리더 노드의 서명을 제안 메시지에 첨부(attach)하고, 다음-레벨 네트워크가 서명 검증에 성공한 후 클라이언트가 위치되는 네트워크가 될 때까지 리더 노드와 동일한 네트워크 내의 피어 노드 및 다음-레벨 네트워크 내의 리더 노드에 제안 메시지를 발송하는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시예의 다른 측면에 따르면, 클라이언트와 동일한 네트워크 내의 피어 노드에 적용되는 블록체인 합의 방법이 더 제공되고, 이 방법은, 클라이언트에 의해 발송된 트랜잭션 메시지를 수신하고, 트랜잭션 메시지에 대한 서명 검증을 수행하는 단계; 피어 노드의 서명을 트랜잭션 메시지에 첨부하고, 서명 검증에 성공한 후 피어 노드와 동일한 네트워크 내의 리더 노드에 트랜잭션 메시지를 발송하는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시예의 다른 측면에 따르면, 클라이언트와 동일한 네트워크 내의 리더 노드에 제공되는 블록체인 합의 디바이스가 제공되고, 이 디바이스는, 클라이언트에 의해 발송된 트랜잭션 메시지 및 적어도 하나의 피어 노드에 의해 발송된 트랜잭션 메시지를 수신하거나, 적어도 2개의 피어 노드들에 의해 발송된 트랜잭션 메시지들을 수신하기 위한 제1 수신 모듈로서, 피어 노드는 리더 노드 및 클라이언트 모두와 동일한 네트워크 내에 있고; 수신된 트랜잭션 메시지들이 일치하는지 여부를 결정하고, 그러한 경우, 트랜잭션 메시지들을 이전-레벨 네트워크 내의 리더 노드로 발송하기 위한 제1 발송 모듈을 구비한다.
본 발명의 실시예의 다른 측면에 따르면, 최고-우선순위 네트워크 내의 리더 노드에 제공되는 블록체인 합의 디바이스가 더 제공되고, 이 디바이스는, 수신된 트랜잭션 메시지들에 따라 제안 메시지를 생성하기 위한 제안 모듈; 비잔틴 오류-허용 합의 메커니즘에 기반하여 제안 메시지에 대한 합의 판단을 수행하기 위한 합의 모듈; 및 합의 판단에 성공한 후 제안 메시지를 다음-레벨 네트워크 내의 리더 노드로 발송하기 위한 제2 발송 모듈을 구비한다.
본 발명의 실시예의 다른 측면에 따르면, 중간-우선순위 네트워크 내의 리더 노드에 제공되는 블록체인 합의 디바이스가 더 제공되고, 이 디바이스는, 최고-우선순위 네트워크 내의 리더 노드에 의해 발송된 제안 메시지를 수신하고, 제안 메시지에 대한 서명 검증을 수행하기 위한 제2 수신 모듈; 제안 메시지 내의 트랜잭션 데이터를 블록 내에 작성하고, 리더 노드의 서명을 제안 메시지에 첨부하고, 다음-레벨 네트워크가 서명 검증에 성공한 후 클라이언트가 위치되는 네트워크가 될 때까지 리더 노드와 동일한 네트워크 내의 피어 노드 및 다음-레벨 네트워크 내의 리더 노드로 제안 메시지를 발송하기 위한 작성 모듈을 구비한다.
본 발명의 실시예의 다른 측면에 따르면, 클라이언트와 동일한 네트워크 내의 피어 노드에 제공되는 블록체인 합의 디바이스가 더 제공되고, 이 디바이스는: 클라이언트에 의해 발송된 트랜잭션 메시지를 수신하고, 트랜잭션 메시지에 대한 서명 검증을 수행하기 위한 제3 수신 모듈; 피어 노드의 서명을 트랜잭션 메시지에 첨부하고, 서명 검증에 성공한 후 피어 노드와 동일한 네트워크 내의 리더 노드로 트랜잭션 메시지를 발송하기 위한 제3 발송 모듈을 구비한다.
본 발명의 실시예의 다른 측면에 따르면, 전자 디바이스가 더 제공되고, 이 전자 디바이스는: 하나 이상의 프로세서들; 하나 이상의 프로세서들에 의해 실행될 때, 하나 이상의 프로세서들이 전술한 실시예들의 임의의 하나에 따른 방법을 구현하게 하는 하나 이상의 프로그램들을 저장하기 위한 스토리지 수단을 구비한다.
본 발명의 실시예의 다른 측면에 따르면, 컴퓨터 프로그램이 저장되는 컴퓨터-판독가능 매체가 더 제공되고, 이 프로그램은, 프로세서에 의해 실행될 때, 전술한 실시예들의 임의의 하나에 따른 방법을 구현한다.
본 발명의 실시예의 다른 측면에 따르면, 블록체인 합의 방법이 더 제공되고, 이 방법은, 클라이언트가, 클라이언트와 동일한 네트워크 내의 적어도 2개의 노드들로 트랜잭션 메시지를 발송하는 단계로서, 적어도 2개의 노드들은 리더 노드들과 피어 노드들 중 적어도 2개를 포함하고; 클라이언트와 동일한 네트워크 내의 리더 노드가, 클라이언트에 의해 발송된 트랜잭션 메시지 및 적어도 하나의 피어 노드들에 의해 발송된 트랜잭션 메시지를 수신하거나, 적어도 2개의 피어 노드들에 의해 발송된 트랜잭션 메시지들을 수신하는 단계; 트랜잭션 메시지들 내의 트랜잭션 데이터가 일치하면, 이전-레벨 네트워크의 우선순위가 가장 높을 때까지 이전-레벨 네트워크 내의 리더 노프로 트랜잭션 메시지를 발송하는 단계; 최고-우선순위 네트워크 내의 리더 노드가, 수신된 트랜잭션 메시지들에 따라 제안 메시지를 생성하고, 비잔틴 오류-허용 메커니즘에 기반하여 제안 메시지에 대한 합의 판단을 수행하는 단계; 및 다음-레벨 네트워크가 합의 판단에 성공한 후 클라이언트가 위치되는 네트워크가 될 때까지 다음-레벨 네트워크 내의 리더 노드로 제안 메시지를 발송하는 단계를 포함한다.
또한, 본 발명의 실시예의 다른 측면에 따르면, 블록체인 합의 시스템이 제공되고, 이 시스템은: 클라이언트와 동일한 네트워크 내의 적어도 2개의 노드들로 트랜잭션 메시지를 발송하기 위한 클라이언트로서, 적어도 2개의 노드들은 리더 노드들 및 피어 노드들 중 적어도 2개를 포함하고; 클라이언트에 의해 발송된 트랜잭션 메시지 및 적어도 하나의 피어 노드에 의해 발송된 트랜잭션 메시지를 수신하거나, 또는 적어도 2개의 피어 노드들에 의해 발송된 트랜잭션 메시지들을 수신하기 위한, 클라이언트와 동일한 네트워크 내의 리더 노드; 트랜잭션 메시지들 내의 트랜잭션 데이터가 일치하는 경우, 이전-레벨 네트워크의 우선순위가 최고가 될 때까지 이전-레벨 네트워크 내의 리더 노드로 트랜잭션 메시지들을 발송하는 단계; 수신된 트랜잭션 메시지들에 따라 제안 메시지를 생성하고, 비잔틴 오류-허용 합의 메커니즘에 기반하여 제안 메시지에 대한 합의 판단을 수행하기 위한 최고-우선순위 네트워크 내의 리더 노드; 및 다음-레벨 네트워크가 합의 판단에 성공한 후 클라이언트가 위치되는 네트워크가 될 때까지 다음-레벨 네트워크 내의 리더 노드로 제안 메시지를 발송하는 단계를 포함한다.
본 발명의 전술한 일 실시예들은 다음과 같은 이점들 또는 유용한 효과들을 가진다.
첫째, 비잔틴 오류-허용 합의 메커니즘을 기반으로 제안 메시지에 대한 합의 판단을 수행하고, 다음-레벨 네트워크가 합의 판단에 성공한 후 클라이언트가 위치되는 네트워크가 될 때까지 다음-레벨 네트워크 내의 리더 노드로 제안 메시지를 발송하는 기술적 수단이 채용되기 때문에, 선행기술에서 블록에 의해 보유되는 트랜잭션 확인 시간이 길고 트랜잭션 양이 적은 기술적인 문제들이 극복된다.
둘째, 본 발명의 실시예들은 P2P 네트워크 환경 내의 데이터 일관성을 보장하기 위해 암호화 알고리즘을 사용한다는 전제 하에, 비잔틴 오류-허용 합의 메커니즘을 기반으로 합의를 수행하여, 합의 효율성을 효과적으로 향상시킬 수 있다. 실제 합의 과정에서, 한편으로는 P2P 네트워크와 매우 잘 맞고, 다른 한편으로는 작은 범위에서 브로드캐스트를 발하여 합의에 도달하는 방식으로 계층적 지역 합의 메커니즘을 채택함으로써, 채굴로 인해 야기되는 자원 낭비를 줄일 수 있으므로, 합의 효율성을 효과적으로 향상시킬 수 있다.
전술한 선택적인 방식들의 다른 효과들은 특정의 구현 모드들과 관련하여 아래에서 더 상세히 설명될 것이다.
첨부된 도면들은 본 발명을 더 잘 이해하기 위해 사용되었으며, 본 발명의 부당하게 제한하는 것을 의도하지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 블록체인 합의 시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 블록체인 합의 방법의 주요 프로세스의 개략도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제안 메시지의 개략도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 블록체인 합의 방법의 주요 프로세스의 개략도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 블록체인 합의 방법의 주요 프로세스의 개략도이다.
도 6은 본 발명의 참고가능한 실시예에 따른 블록체인 합의 방법의 주요 프로세스의 개략도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 블록체인 합의 디바이스의 주요 모듈들의 개략도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 블록체인 합의 디바이스의 주요 모듈들의 개략도이다.
도 9는 본 발명의 실시예가 적용될 수 있는 예시적인 시스템 구조도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 터미널 디바이스 또는 서버를 구현하기에 적합한 컴퓨터 시스템의 구조의 개략도이다.
본 발명의 실시예의 다양한 세부사항들을 포함하는 본 발명의 예시적인 실시예들은 이해를 용이하게 하고 단지 예시적인 것으로 간주되어야 하는 도면들과 함께 아래에 설명된다. 따라서, 통상의 기술자는 본 발명의 범위와 기술적 사상을 벗어나지 않으면서 본 명세서에 설명된 실시예들에 대하여 다양한 변경들과 변형들이 이루어질 수 있음을 인식해야 한다. 유사하게, 이하 설명에서, 잘 알려진 기능들과 구조들에 대한 설명은 명료함과 간결함을 위해 생략된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 블록체인 합의 시스템의 구성도이다. 도 1을 참조하면, P2P 네트워크(즉, 공용 네트워크)는 복수의 서브-네트워크들을 포함하고, 각각의 서브-네트워크는 서로 다른 우선순위를 가진다. 도 1은 예시적으로 3-레벨 서브-네트워크들을 나타낸다. 예를 들어, 서브-네트워크 A의 우선순위는 서브-네트워크 B의 우선순위보다 더 높고, 서브-네트워크 B의 우선순위는 서브-네트워크 C의 우선순위보다 더 높다. 블록체인 응용들의 상이한 네트워크 범위들로 인해, 각각의 서브-네트워크의 우선순위들의 수는 도 1에 도시된 바와 같이 3개로 한정되는 것은 아니고, 더 많거나 더 적을 수 있으며, 동일한 우선순위를 가진 다수의 서브-네트워크들이 있을 수 있으며, 이것은 본 발명의 실시예들에서 한정되는 것은 아니다. 공용 네트워크는 전 세계의 다양한 위치들과 사이즈로 존재하는 컴퓨터 네트워크들(근거리 통신망 및 도시지역 통신망 포함)을 상호연결함으로써 형성된 컴퓨터 네트워크들의 집합인, 단순히 인터넷이다. 본 발명의 실시예들에서, 서브-네트워크는 근거리 통신망, 도시지역 통신망 등일 수 있다.
본 발명의 실시예들에서, 각각의 서브-네트워크는 리더 노드(Leader)와 복수의 피어 노드들(Peer)을 구비하고, Peer 노드와 Leader 노드는 모두 클라이언트에 의해 발급된(issued) 트랜잭션 메시지들을 수신할 수 있다. Leader 노드는 계층(hierarchical) 구조이고, 하위(lower)-레벨 Leader 노드는 상위(upper)-레벨 Leader 노드를 알 수 있고, 상위-레벨 Leader 노드 역시 하위-레벨 Leader 노드들의 세트를 알 수 있고; 각각의 Leader 노드는 동일한 서브-네트워크 내의 모든 Peer 노드들을 알 수 있고; 각각의 Peer 노드는 동일한 서브-네트워크 내의 다른 Peer 노드들과 동일한 서브-네트워크 내의 Leader 노드를 알 수 있다. 따라서, Leader 노드가 참여하는 서브-네트워크의 우선순위는 Leader 노드의 우선순위를 결정한다.
예를 들어, 근거리 통신망 환경 내에서, 외부 네트워크들과 통신할 수 있는 노드는 하나만 있을 수 있다. 이러한 노드는 바로 근거리 통신망의 Leader 노드이고, 근거리 통신망 내의 다른 노드들은 Peer 노드들이고, 각각의 Peer 노드는 동일한 상태를 가진다.
Leader 노드는 불변의 것이 아니다. Peer 노드가 현재 네트워크 환경 내에서 Leader 노드의 비정상(abnormality)을 감지하면, 재-선거(re-election)가 Raft 프로토콜 등에 의해 수행될 수 있지만, 선거 과정에서 지명된 Leader는 상위-레벨 Leader에 대한 액세스의 네트워크 권한을 가져야만 한다. 만약 Leader 노드가 노드에 상응하는 페어런트(parent) Leader 노드가 비정상(예, 네트워크 사용불가)임을 감지하면, 주변의 사용가능한 네트워크들에 브로드캐스트할 수 있고, 주변 네트워크들 내의 다른 Leader 노드들은 브로드캐스트를 수신한 후 응답(response)들을 발송하고, 그러면 Leader 노드는 상응하는 페어런트 Leader 노드를 변경한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 블록체인 합의 방법의 주요 프로세스의 개략도이다. 본 발명의 일 실시예로서, 도 2에 도시된 바와 같이, 블록체인 합의 방법은 다음 단계들을 포함할 수 있다.
단계 201: 클라이언트는, 클라이언트와 동일한 네트워크 내의 적어도 2개의 노드들에 트랜잭션 메시지를 발송한다.
트랜잭션 메시지의 적법성을 확실히 한 후, 클라이언트는 개별 노드들의 부정행위(cheating)를 방지하기 위해 클라이언트와 동일한 네트워크 내에 있는 적어도 2개의 노드들(Peer 노드 또는 Leader 노드)로 트랜잭션 메시지를 발송한다. 구체적으로, 클라이언트는 Leader 노드와 적어도 하나의 Peer 노드로 트랜잭션 메시지를 발송할 수 있고, 적어도 2개의 Peer 노드들로도 트랜잭션 메시지를 발송할 수 있다. 클라이언트는 클라이언트와 연결이 수립된 노드들로만 트랜잭션 메시지를 발송할 수 있다는 점에 유의해야 한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 클라이언트는 서브-네트워크 C 내에 있다고 가정하면, 클라이언트는 서브-네트워크 C 내에 있는 Peer31, Peer32, Peer33 등 또는 서브-네트워크 C 내의 Leader30, Peer31, Peer32, Peer34 등과 같은 서브-네트워크 C 내에 있는 적어도 2개의 노드들로 트랜잭션 메시지를 발송할 것이다.
선택적으로, 트랜잭션 메시지는 트랜잭션 데이터와 클라이언트의 서명을 포함한다. 암호화 알고리즘은 데이터 일관성을 보장하기 위해 트랜잭션 데이터를 처리하는데 채택될 수 있다. 구체적으로, 트랜잭션 데이터는 먼저 해시(Hash) 처리된 후, 클라이언트의 개인 키(private key)를 사용하여 Hash 값이 처리됨으로써, 클라이언트의 서명이 얻어질 수 있다. 클라이언트의 공개(public) 키가 미리 각각 노드로 브로드캐스트되지 않으면, 트랜잭션 메시지는 노드가 클라이언트의 서명을 확인할 수 있도록 클라이언트의 공개 키도 포함해야만 한다.
단계 202: 클라이언트와 동일한 네트워크 내의 리더 노드는, 클라이언트에 의해 발송된 트랜잭션 메시지 및 적어도 하나의 피어 노드에 의해 발송된 트랜잭션 메시지를 수신하거나, 적어도 2개의 피어 노드들에 의해 발송된 트랜잭션 메시지들을 수신하고; 트랜잭션 메시지들 내의 트랜잭션 데이터가 일치하는 경우 이전-레벨 네트워크의 우선순위가 최고가 될 때까지 이전-레벨 네트워크 내의 리더 노드로 트랜잭션 메시지들을 발송한다.
선택적으로, 클라이언트에 의해 발송된 트랜잭션 메시지 및 적어도 하나의 피어 노드에 의해 발송된 트랜잭션 메시지를 수신하거나, 적어도 2개의 피어 노드들에 의해 발송된 트랜잭션 메시지들을 수신하는 클라이언트와 동일한 네트워크 내의 리더 노드는: 클라이언트에 의해 발송된 트랜잭션 메시지를 수신하고, 트랜잭션 메시지에 대한 서명 검증을 수행하고; 피어 노드의 서명을 트랜잭션 메시지에 첨부하고, 서명 검증에 성공한 후 피어 노드와 동일한 네트워크 내의 리더 노드에 트랜잭션 메시지를 발송하는, 클라이언트와 동일한 네트워크 내의 피어 노드; 또는 클라이언트에 의해 발송된 트랜잭션 메시지 및 적어도 하나의 피어 노드들에 의해 발송된 트랜잭션 메시지를 수신하고, 트랜잭션 메시지들에 대해 서명 검증을 각각 수행하거나; 또는 적어도 2개의 피어 노드들에 의해 발송된 트랜잭션 메시지들을 수신하고, 트랜잭션 메시지들에 대해 서명 검증을 각각 수행하는, 클라이언트와 동일한 네트워크 내의 리더 노드를 포함한다.
단계 201에서 클라이언트가 Peer 노드로 트랜잭션 메시지를 발송하므로, Peer 노드는 클라이언트에 의해 발송된 트랜잭션 메시지를 수신한 후 클라이언트의 공개 키에 의해 클라이언트의 서명을 검증한다. 구체적으로, 트랜잭션 메시지 내의 트랜잭션 데이터는 Hash 처리를 거치고, Hash 값은 공개 키에 의해 복호화된 서명과 일치하는지 비교된다. 서명 검증에 성공하면, Peer 서명의 서명은 트랜잭션 메시지에 첨부되고, Peer 서명의 서명이 첨부된 후의 트랜잭션 메시지는 Peer 노드와 동일한 네트워크 내의 Leader 노드로 발송된다. 따라서, Leader 노드는 Peer 노드에 의해 발송된(하나 이상의 피어 노드들에 의해 전달된) 트랜잭션 메시지를 수신할 것이고, 클라이언트에 의해 발송된 트랜잭션 메시지도 수신할 수 있다. 즉, Leader 노드는 적어도 2개의 트랜잭션 메시지들을 수신할 것이다.
만약 Leader 노드가 Peer 노드에 의해 발송된 트랜잭션 메시지를 수신하면, 먼저 Peer 노드의 서명을 검증한 후, 서명 검증에 성공한 후의 클라이언트의 서명에 대해 서명 검증을 수행함으로써 트랜잭션 데이터를 얻는다. 제1 서명 검증은, Peer 노드에 의해 전달된 트랜잭션 메시지의 진정성(authenticity)을 확인하기 위해, Peer 노드에 의해 전달된 트랜잭션 메시지가 네트워크 전송 중에 변조(tamper)되지 않았는지 검증하는 것이고; 제2 서명 검증은 트랜잭션 메시지 내의 트랜잭션 데이터가 클라이언트에 의해 발송되었는지 검증하는 것이다. 만약 Leader 노드가 클라이언트에 의해 발송된 트랜잭션 메시지를 수신하면, 클라이언트의 서명을 검증함으로써 트랜잭션 데이터를 얻기만 하면 된다.
트랜잭션 메시지들 내의 트랜잭션 데이터가 일치한다고 결정되면, Leader 노드는 Leader 노드 자체가 페어런트 Leader를 가지고 있는지 결정할 것이고, 페어런트 리더가 있다고 가정하면, 트랜잭션 메시지들에 자신의 서명을 부가하고 페어런트 Leader로 트랜잭션 메시지를 발송할 것이고; 페어런트 Leader도 메시지들을 수신한 후 현재 Leader 노드가 최고-레벨 Leader가 될 때까지 동일한 작업들(서명 검증 및 서명 첨부 포함)을 수행할 것이다. Leader 노드에 의한 각각의 트랜잭션 메시지들의 검증은 트랜잭션 데이터의 일관성을 보장할 수 있다. 페어런트 Leader는 클라이언트에 의해 발송된 트랜잭션 데이터가 변조되지 않았는지 확인하기 위해 트랜잭션 메시지 내의 각각의 서명들을 순서대로 검증할 필요가 있음을 유의해야 한다.
선택적으로, 트랜잭션 메시지들 내의 트랜잭션 데이터가 일치하는 경우 이전-레벨 네트워크의 우선순위가 최고가 될 때까지 이전-레벨 네트워크 내의 리더 노드로 트랜잭션 메시지를 발송하는 단계는: 클라이언트와 동일한 네트워크 내의 리더 노드가, 수신된 각각의 트랜잭션 메시지들 내의 트랜잭션 데이터가 일치하는지 여부를 다수결의 원칙에 기반하여 결정하고; 만약 그렇다면, 리더 노드의 서명을 트랜잭션 메시지들에 첨부하고, 이전-레벨 네트워크 내의 리더 노드로 트랜잭션 메시지들을 발송하는 단계; 이전-레벨 내의 네트워크 내의 리더 노드가, 수신된 트랜잭션 메시지들에 대해 서명 검증을 수행하고; 리더 노드의 서명을 트랜잭션 메시지들에 첨부하고, 서명 검증에 성공한 후 이전-레벨 네트워크의 우선순위가 최고가 될 때까지 이전-레벨 네트워크 내의 리더 노드로 트랜잭션 메시지들을 발송하는 단계를 포함한다. Leader 노드는 서명 검증을 통해 각각의 트랜잭션 메시지들 내의 트랜잭션 데이터를 획득하고, 각각의 트랜잭션 메시지들 내의 트랜잭션 데이터가 일치하는지 여부를 결정한다. 예를 들어, Leader 노드는 수신된 복수의 트랜잭션 데이터가 일치하는지 여부를 다수결의 원칙에 기반하여 결정할 수 있다. 만약 트랜잭션 데이터가 일치하는 것으로 확인되면, 변조되지 않은 것으로 간주되는 트랜잭션 메시지들은 하나의 트랜잭션 메시지로 패키징되어, Leader 노드의 서명의 첨부 후 페어런트 Leader에게 발송된다.
단계 203: 최고-우선순위 네트워크 내의 리더 노드는, 수신된 트랜잭션 메시지들에 따라 제안 메시지를 생성하고, 비잔틴 오류-허용 합의 메커니즘(BFT)에 기반하여 제안 메시지에 대한 합의 판단을 수행하고; 다음-레벨 네트워크가 합의 판단에 성공한 후 클라이언트가 위치되는 네트워크가 될 때까지 다음-레벨 네트워크 내의 리더 노드로 제안 메시지를 발송한다.
Leader 노드가 최고-우선순위 네트워크 내의 Leader 노드로 지속적으로 트랜잭션 메시지들를 발송하기 때문에, 최고-우선순위 네트워크 내의 Leader 노드는 일정 시간 이내에 수신된 트랜잭션 메시지들 또는 특정 갯수의 트랜잭션 메시들에 따라 제안 메시지를 생성할 수 있고, 제안 메시지는, 도 3에 도시된 바와 같이, 데이터 리스트, 현재 라운드 내의 합의 식별자, 최고-우선순위 네트워크 내의 리더 노드 식별자 및 최고-우선순위 네트워크 내의 리더 노드의 서명을 포함한다. 데이터 리스트 내의 각각의 트랜잭션 데이터는 트랜잭션 시간, 즉 블록들 내에 작성될 데이터를 기반으로 하여 순서대로 정렬된다. 예를 들어, 최고-우선순위 네트워크 내의 Leader 노드에 의해 수신되는 트랜잭션 메시지들의 수가 100에 도달하면, 100개의 트랜잭션 메시지들이 패키징될 것이고; 또는 수신된 제1 트랜잭션 메시지로부터, 2초 이내에 수신된 트랜잭션 메시지들은 제안 메시지로 패키징된다. 현재 라운드 내의 합의 식별자(CID)의 디폴트(default) 생성 방식은 자체-증분(self-increment)이다.
하위-레벨 Leader 노드에 의해 발송된 트랜잭션 메시지는 멀티-레벨 서명들을 보유한다. 최고-우선순위 네트워크 내의 Leader 노드는 트랜잭션 데이터의 정확성(correctness)을 결정하기 위해 서명 검증을 수행하고, 서명 검증에 성공한 후 트랜잭션 메시지를 제안 메시지로 패키징만 하면 된다.
최고-우선순위 네트워크 내의 Leader 노드가 변경될 때, 새로운 Leader 노드는 넘버링(numbering)을 재시작하고, 자신의 서명을 부가한 후 동일한 네트워크 내의 Peer 노드들 및 하위-레벨 Leader 노드로 브로드캐스트할 수 있다. Leader 노드의 변경에 대해서는 여러 가지 이유들이 있다. 예를 들어, Leader 노드 자체는 비정상적으로 나가고(Leader 노드에 하트비트(heartbeat)가 없음을 다른 노드들이 감지할 것이다), 또는 Leader 노드에 의해 발송된 데이터에 문제가 있다(물론, 이러한 문제는 Leader 노드에 의해 발생될 필요는 없지만, 전송 과정에 의해 발생될 수도 있다). 이러한 경우들에 때문에, 다른 Peer 노드들은 Leader 노드가 충분히 안전하지 않다고 간주할 것이므로, Leader 노드의 재선(re-election)을 트리거하도록 자극될 것이다.
선택적으로, 최고-우선순위 네트워크 내의 리더 노드 식별자는 리더 노드의 ID 또는 IP일 수 있다. 그러나, IP는 중복(duplication)의 문제가 있어서, ID는 식별자의 고유성(uniqueness)을 확보하기 위해 일반적으로 리더 노드 식별자로서 선택된다. 제안 메시지는 현재 노드(즉, 최고-우선순위 네트워크 내의 Leader 노드)의 공개 키를 더 보유할 수 있다. 공개 키의 보유 여부는, 공개 키 자체가 공개되어 미리 협의될 수 있거나, 메시지 내에 보유될 수 있기 때문에, 자유롭게 결정될 수 있고, 이것은 본 발명의 실시예들에 한정되지는 않는다.
선택적으로, 비잔틴 오류-허용 합의 메커니즘을 기반으로 제안 메시지에 대한 합의 판단을 수행하는 단계는: 최고-우선순위 네트워크 내의 리더 노드가, 최고-우선순위 네트워크 내의 리더 노드 자체 및 피어 노드들로 제안 메시지를 발송하는 단계; 리더 노드와 피어 노드들이, 제안 메시지를 수신하고, 비잔틴 오류-허용 합의 메커니즘을 기반으로 제안 메시지에 대한 합의 판단을 각각 수행하는 단계를 포함한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 최고-우선순위 네트워크 내의 Leader00은 동일한 네트워크 내의 Peer01, Peer02, Peer03, Peer04, 및 Leader00 자신으로 제안 메시지를 발송하고, Peer01, Peer02, Peer03, Peer04, Leader00 모두는 비잔틴 오류-허용 합의 메커니즘에 기반하여 제안 메시지에 대한 합의 판단을 수행할 것이다.
선택적으로, 비잔틴 오류-허용 합의 메커니즘을 기반으로 제안 메시지에 대한 합의 판단을 수행하는 단계는: 제안 메시지에 대한 서명 검증을 수행하고, 검증에 성공한 후 제안 메시지에 따라 라이트(Write) 메시지를 생성하는 단계로서, Write 메시지는 현재 라운드 내의 합의 식별자 및 서명을 포함하고; 현재 네트워크 내의 모든 노드들로 Write 메시지를 브로드캐스팅하는 단계; 수신된 Write 메시지에 대해 서명 검증 및 합의 규칙 판단을 수행하고, 판단 성공 후 Write 메시지에 따라 수락(Accept) 메시지를 생성하는 단계로서, Accept 메시지는 현재 라운드 내의 합의 식별자 및 서명을 포함하고; 현재 네트워크 내의 모든 노드들에 Accept 메시지를 브로드캐스팅하는 단계; 및 수신된 Accept 메시지에 대해 서명 검증 및 합의 규칙 판단을 수행하는 단계를 포함한다.
Peer 노드와 Leader 노드 모두는 수신된 제안 메시지에 대해 서명 확인 및 CID 순차 확인을 수행하고; Write 메시지는 검증 성공 후 동일한 네트워크 내의 다른 노드들과 현재 노드 자체로 브로드캐스트되고, Write 메시지는 특정 메시지 내용을 포함할 필요는 없지만, CID와 서명만을 필요로 한다. 공개 키의 보유 여부는, 공개 키 자체가 공개되어 미리 협의되거나 메시지 내에 보유될 수 있기 때문에, 자유롭게 결정될 수 있고, 이것은 본 발명의 실시예들에 한정되지 않는다. 동일한 네트워크 내의 다른 노드들과 현재 노드는 Write 메시지를 수신하고, Write 메시지를 검증하고, 합의 규칙 판단을 수행한다. 구체적으로, 합의에 도달하기 위해 N≥3f+1의 원칙이 채택될 수 있고, N은 노드들의 총 갯수이고, f는 유해(evil) 노드들의 갯수이다. 예를 들어, 합의에 참여하는 노드가 4개인 경우, 1개의 노드가 비정상으로 허용되고(f는 유해들의 수), 7개의 노드들이 있으면 2개의 노드들이 비정상으로 허용된다.
판정에 성공하면, Accept 메시지가 생성되고, 현재 노드의 서명이 첨부된 후, Accept 메시지는 동일한 네트워크 내의 다른 노드들과 현재 노드 자신에게 브로드캐스트된다. Write 메시지와 유사하게, Accept 메시지는 CID와 서명만 필요하다. 공개 키의 보유 여부는, 공개 키 자체가 공개되어 미리 협의되거나 메시지 내에 보유될 수 있기 때문에, 자유롭게 결정될 수 있으며, 이는 본 발명의 실시예들에 한정되지 않는다. 동일한 네트워크 내의 다른 노드들과 현재 노드는 Accept 메시지를 수신한 후, Accept 메시지를 검증하고, 합의 규칙 판단(예, N≥3f+1)을 수행한다. 판단이 성공적이면, 즉 현재 라운드 내의 합의가 성공적임을 의미하고, 제안 메시지 내의 트랜잭션 데이터는 블록 내에 작성될 수 있다.
다음-레벨 네트워크가 클라이언트가 위치된 네트워크가 될 때까지 다음-레벨 네트워크 내의 리더 노드로 제안 메시지를 발송하는 단계는: 최고-우선순위 네트워크 내의 리더 노드가, 다음-우선순위 네트워크 내의 리더 노드로 제안 메시지를 발송하는 단계; 다음-레벨 네트워크 내의 리더 노드가, 제안 메시지를 수신하고, 제안 메시지에 대한 서명 검증을 수행하는 단계; 제안 메시지 내의 트랜잭션 데이터를 블록 내에 작성하고, 리더 노드의 서명을 제안 메시지에 첨부하고, 다음-레벨 네트워크가 서명 검증에 성공한 후 클라이언트가 위치된 네트워크가 될 때까지 리더 노드와 동일한 네트워크 내의 피어 노드 및 다음-레벨 네트워크 내의 리더 노드로 제안 메시지를 발송하는 단계; 리더 노드와 동일한 네트워크 내의 피어 노드가, 리더 노드에 의해 발송된 제안 메시지를 수신하고, 제안 메시지에 대한 서명 검증을 수행하는 단계; 및 서명 검증에 성공한 후 제안 메시지 내의 트랜잭션 데이터를 블록 내에 작성하는 단계를 포함한다.
상위-레벨 리더 노드에 의해 발송된 제안 메시지는 멀티-레벨 서명들을 보유한다. 상위-레벨 리더 노드와 동일한 네트워크 내의 Peer 노드와 하위-레벨의 리더 노드는 트랜잭션 데이터의 정확성을 확인하기 위해 서명 검증을 수행하고, 서명 검증에 성공한 후 트랜잭션 데이터를 블록 내에 작성하기만 하면 된다. 본 발명의 실시예들에서, 하위-레벨 Leader 노드의 경우, 현재 라운드 내의 합의의 제안 메시지에 서명한 후, 네트워크가 클라이언트가 위치된 네트워크(즉, 최저-레벨 네트워크)가 될 때까지 서명된 제안 메시지를 동일한 네트워크 내의 Peer 노드와 하위-레벨 Leader 노드에 브로드캐스트할 필요가 있다.
선택적으로, 단계 203 후에, 방법은: 클라이언트와 동일한 네트워크 내에 있고 클라이언트와 연결을 수립하는 적어도 2개의 노드들이, 제안 메시지를 수신하고, 제안 메시지에 대한 서명 검증을 수행하는 단계; 제안 메시지 내의 트랜잭션 데이터를 블록 내에 작성하고, 서명 검증에 성공한 후 클라이언트에 응답 메시지를 발송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
단계 201에서 설명된 바와 같이, 트랜잭션 메시지의 정당성을 확인한 후, 클라이언트는, 개별 노드들의 부정행위를 방지하기 위해, 클라이언트와 동일한 네트워크 내에 있는 적어도 2개의 노드들(Peer 모드 또는 Leader 노드)로 트랜잭션 메시지를 발송한다. 따라서, 클라이언트와 동일한 네트워크 내에 있고 클라이언트와 연결을 수립하는 적어도 2개의 노드들(Peer 노드 또는 Leader 노드)은, 트랜잭션 데이터를 블록 내에 작성할 뿐만 아니라 서명 검증에 성공한 후 클라이언트로 응답 메시지를 발송할 것이다. 각각의 Peer 노드는 다른 피어 노드들이 클라이언트로 응답할지 여부를 알지 못하고, 클라이언트와 연결을 수립하는 각각의 피어 노드는 클라이언트로 응답할 것이다.
비잔틴 오류-허용 합의 메커니즘(BFT)은 에너지 소비가 낮고, 처리량이 비교적 많고, 확인 시간이 짧은 장점들을 가진다. 본 발명의 실시예들은 BFT와 P2P 네트워크를 결합시켜 P2P 네트워크 환경 내에서 전체 블록체인 시스템의 합의에 도달함으로써, 합의 효율성을 효과적으로 개선하고 비용을 절감할 수 있다.
위에서 설명된 다양한 실시예들에 따르면, 본 발명은 비잔틴 오류-허용 합의 메커니즘을 기반으로 제안 메시지에 대한 합의 판단을 수행하고, 다음-레벨 네트워크가 합의 판정에 성공한 후 클라이언트가 위치된 네트워크가 될 때까지 다음-레벨 네트워크 내의 리더 노드로 제안 메시지를 발송함으로써, 선행기술에서 블록에 의해 보유하는 트랜잭션 확인 시간이 길고 트랜잭션 양이 적은 기술적 문제를 해결한다. 본 발명의 실시예는, P2P 네트워크 환경에서 데이터 일관성을 보장하기 위해 암호화 알고리즘이 사용된다는 전제 하에, 비잔틴 오류-허용 합의 메커니즘을 기반으로 합의를 수행하여 합의 효율성을 효과적으로 향상시킬 수 있고; 실제 합의 과정에서 한편으로는 P2P 네트워크와 잘 맞고, 다른 한편으로는 작은 범위에서 합의에 도달하고 브로드캐스트시키는 방식으로 계층적 지역 합의 메커니즘을 채택함으로써 채굴로 인한 자원 낭비를 줄일 수 있으므로, 합의 효율성을 효과적으로 향상시킨다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 블록체인 합의 방법의 주요 프로세스의 개략도이다. 블록체인 합의 방법은 클라이언트와 동일한 네트워크 내의 리더 노드에 적용되고, 이 방법은: 클라이언트에 의해 발송된 트랜잭션 메시지 및 적어도 하나의 피어 노드에 의해 발송된 트랜잭션 메시지를 수신하거나, 적어도 2개의 피어 노드들에 의해 발송된 트랜잭션 메시지를 수신하는 단계로서, 피어 노드는 리더 노드 및 클라이언트 모두와 동일한 네트워크 내에 있고(단계 401); 및 수신된 트랜잭션 메시지들이 일치하는지 여부를 결정하고, 그러한 경우, 이전-레벨 네트워크 내의 리더 노드로 트랜잭션 메시지들을 발송하는 단계(단계 402)를 포함한다.
트랜잭션 메시지의 적법성을 확인한 후, 클라이언트는, 개별 노드들의 부정행위를 방지하기 위해, 클라이언트와 동일한 네트워크 내에 있는 적어도 2개의 노드들(Peer 노드 또는 Leader 노드)로 트랜잭션 메시지를 발송한다. 구체적으로, 클라이언트는 Leader 노드와 적어도 하나의 피어 노드로 트랜잭션 메시지를 발송할 수 있고, 적어도 2개의 Peer 노드들에도 트랜잭션 메시지를 발송할 수 있다.
선택적으로, 트랜잭션 메시지는 트랜잭션 데이터와 클라이언트의 서명을 포함한다. 데이터 일관성을 보장하기 위해, 암호화 알고리즘이 채택되어 트랜잭션 데이터를 처리할 수 있다. 선택적으로, 단계 401은: 클라이언트에 의해 발송된 트랜잭션 메시지 및 적어도 하나의 피어 노드에 의해 발송된 트랜잭션 메시지를 수신하고, 트랜잭션 메시지에 대해 서명 검증을 수행하는 단계; 또는 적어도 2개의 피어 노드들에 의해 발송된 트랜잭션 메시지를 수신하고, 트랜잭션 메시지들에 대해 각각 서명 검증을 수행하는 단계로서, 피어 노드에 의해 발송된 트랜잭션 메시지는 클라이언트에 의해 발송된 트랜잭션 메시지 및 피어 노드의 서명을 포함한다. 단계 201에서 클라이언트가 Peer 노드로 트랜잭션 메시지를 발송하기 때문에, Peer 노드는 클라이언트에 의해 발송된 트랜잭션 메시지를 수신한 후 클라이언트의 공개 키에 의해 클라이언트의 서명을 검증한다. 구체적으로, 트랜잭션 메시지 내의 트랜잭션 데이터는 Hash 처리를 거치고, Hash 값은 공개 키에 의해 복호화된 서명과 일치하는지 비교된다. 서명 검증에 성공하면, Peer 서명의 서명은 트랜잭션 메시지에 첨부되고, Peer 서명의 서명이 첨부된 후 트랜잭션 메시지는 Peer 노드와 동일한 네트워크 내의 Leader 노드로 발송된다. 따라서, Leader 노드는 Peer 노드에 의해 발송된(하나 이상의 Peer 노드들에 의해 전달된) 트랜잭션 메시지를 수신할 것이고, 클라이언트에 의해 발송된 트랜잭션 메시지도 수신할 수 있다. 즉, Leader 노드는 적어도 2개의 트랜잭션 메시지들을 수신할 것이다. 만약 Leader 노드가 Peer 노드에 의해 발송된 트랜잭션 메시지를 수신하면, 먼저 Peer 노드의 서명을 검증한 다음, 서명 검증에 성공한 후 클라이언트의 서명에 대해 서명 검증을 수행함으로써 트랜잭션 데이터를 얻게 된다. 제1 서명 검증은 Peer 노드에 의해 전달된 트랜잭션 메시지의 진정성을 보장하기 위해 Peer 노드에 의해 전달된 트랜잭션 메시지가 네트워크 전송 중에 변조되지 않았는지 검증하는 것이고; 제2 서명 검증은 트랜잭션 메시지 내의 트랜잭션 데이터가 클라이언트에 의해 발송되었는지 검증하는 것이다. 만약 Leader 노드가 클라이언트에 의해 발송된 트랜잭션 메시지를 수신하면, 클라이언트의 서명을 검증하여 트랜잭션 데이터를 얻기만 하면 된다.
선택적으로, 단계 402는: 수신된 각각의 트랜잭션 메시지들 내의 트랜잭션 데이터가 일치하는지 여부를 다수결의 원칙에 기반하여 결정하는 단계; 그렇다면, 리더 노드의 서명을 트랜잭션 메시지에 첨부하는 단계, 및 이전-레벨 네트워크 내의 리더 노드로 트랜잭션 메시지들을 발송하는 단계를 포함한다. 트랜잭션 메시지 내의 트랜잭션 데이터가 일치한다고 판단되면, Leader 노드는 Leader 노드 자체가 페어런트 리더를 가지는지 결정할 것이고, 페어런트 Leader가 있다고 가정하면, 트랜잭션 메시지들에 자신의 서명을 부가하고 페어런트 Leader로 트랜잭션 메시지들을 발송할 것이며; 페어런트 Leader도 메시지들을 수신한 후 현재 Leader 노드가 최고-레벨 Leader가 될 때까지 동일한 작업들(서명 확인 및 서명 첨부 포함)을 수행할 것이다. Leader 노드에 의한 각각의 트랜잭션 메시지의 검증은 트랜잭션 데이터의 일관성을 보장할 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 블록체인 합의 방법의 주요 프로세스의 개략도이다. 블록체인 합의 방법은 최고-우선순위 네트워크 내의 리더 노드에 적용되고, 이 방법은: 수신된 트랜잭션 메시지들에 따라 제안 메시지를 생성하는 단계(단계 501); 비잔틴 오류-허용 합의 메커니즘에 기반하여 제안 메시지에 대한 합의 판단을 수행하는 단계(단계 502); 및 합의 판단 성공 후 다음-레벨 네트워크 내의 리더 노드로 제안 메시지를 발송하는 단계(단계 503)를 포함한다.
Leader 노드가 최고-우선순위 네트워크 내의 Leader 노드로 트랜잭션 메시지들을 지속적으로 발송하기 때문에, 최고-우선순위 네트워크 내의 Leader 노드는 일정 시간 내에 수신되는 트랜잭션 메시지들 또는 일정 횟수의 트랜잭션 메시지들에 따라 제안 메시지를 생성할 수 있고, 제안 메시지는 데이터 리스트, 현재 라운드 내의 합의 식별자, 최고-우선순위 네트워크 내의 리더 노드 식별자, 및 최고-우선순위 네트워크 내의 리더 노드의 서명을 포함한다.
선택적으로, 비잔틴 오류-허용 합의 메커니즘을 기반으로 제안 메시지에 대한 합의 판단을 수행하는 단계는: 최고-우선순위 네트워크 내의 리더 노드 자체 및 피어 노드에 제안 메시지를 발송하는 단계; 및 제안 메시지를 수신하고, 비잔틴 오류-허용 합의 메커니즘을 기반으로 제안 메시지에 대한 합의 판단을 수행하는 단계를 포함한다.
선택적으로, 비잔틴 오류-허용 합의 메커니즘을 기반으로 제안 메시지에 대한 합의 판단을 수행하는 단계는: 제안 메시지에 대한 서명 검증을 수행하고, 검증에 성공한 후 제안 메시지에 따라 Write 메시지를 생성하는 단계로서, Write 메시지는 현재 라운드 내의 합의 식별자와 서명을 포함하고; 현재 네트워크 내의 모든 노드들로 Write 메시지를 브로드캐스팅하는 단계; 수신된 Write 메시지에 대해 서명 검증 및 합의 규칙 판단을 수행하고, 판단 성공 후 Write 메시지에 따라 Accept 메시지를 생성하는 단계로서, Accept 메시지는 현재 라운드 내의 합의 식별자 및 서명을 포함하고; 현재 네트워크 내의 모든 노드들에 Accept 메시지를 브로드캐스트하는 단계; 및 수신된 Accept 메시지에 대해 서명 검증 및 합의 규칙 판단을 수행하는 단계를 포함한다.
또한, 본 발명은 중간-우선순위 네트워크 내의 리더 노드에 적용되는 블록체인 합의 방법을 제공하고, 이 방법은: 최고-우선순위 네트워크 내의 리더 노드에 의해 발송된 제안 메시지를 수신하고, 제안 메시지에 대한 서명 검증을 수행하는 단계; 제안 메시지 내의 트랜잭션 데이터를 블록 내에 작성하고, 제안 메시지에 리더 노드의 서명을 첨부하고, 다음-레벨 네트워크가 서명 검증에 성공한 후 클라이언트가 위치되는 네트워크가 될 때까지 리더 노드와 동일한 네트워크 내의 피어 노드 및 다음-레벨 네트워크 내의 리더 노드로 제안 메시지를 발송하는 단계를 포함한다.
또한, 본 발명은 클라이언트와 동일한 네트워크 내의 피어 노드에 적용되는 블록체인 합의 방법을 제공하고, 이 방법은: 클라이언트에 의해 발송된 트랜잭션 메시지를 수신하고, 트랜잭션 메시지에 대한 서명 검증을 수행하는 단계; 트랜잭션 메시지에 피어 노드의 서명을 첨부하고, 서명 검증에 성공한 후 피어 노드와 동일한 네트워크 내의 리더 노드로 트랜잭션 메시지를 발송하는 단계를 포함한다. 선택적으로, 이 방법은: 제안 메시지를 수신하고, 트랜잭션 메시지에 대해 서명 검증을 수행하는 단계; 제안 메시지 내의 트랜잭션 데이터를 블록 내에 작성하고, 서명 검증에 성공한 후 클라이언트로 응답 메시지를 발송하는 단계를 더 포함한다.
도 6은 본 발명의 참고가능한 실시예에 따른 블록체인 합의 방법의 주요 프로세스의 개략도이다. 전체 프로세스는 2-레벨 리더 노드들만을 가진 예를 이용하여 아래에서 상세히 설명된다. 블록체인 합의 방법은 다음 단계들을 포함할 수 있다.
단계 601: 클라이언트는, Peer11 노드, Peer12 노드, Peer14 노드 및 Leader10 노드로 트랜잭션 메시지를 발송한다.
구체적으로, 클라이언트는 먼저 트랜잭션 데이터를 해시 처리한 후, 클라이언트의 개인 키를 사용하여 해시 값을 처리함으로써 클라이언트의 서명을 얻을 수 있다. 클라이언트의 공개 키가 각각의 노드에 미리 브로드캐스트되지 않으면, 트랜잭션 메시지는 노드가 클라이언트의 서명을 확인할 수 있도록 클라이언트의 공개 키도 보유해야 한다.
Peer11 노드, Peer12 노드, Peer14 노드, 및 Leader10 노드는 클라이언트와 동일한 네트워크 내에 있고 모두 클라이언트와 연결을 수립하므로, 트랜잭션 메시지의 정당성을 확인한 후, 클라이언트는 트랜잭션 메시지를 브로드캐스트하고, Peer11 노드, Peer12 노드, Peer14 노드 및 Leader10 노드는 각각 트랜잭션 메시지를 수신한다.
개략도를 단순화하기 위해, 도 6은 Peer11 노드가 트랜잭션 메시지를 수신하는 프로세스를 예시적으로 나타낸다. 또한, 클라이언트는 개별 노드들의 부정행위를 방지하기 위해 Peer11 노드, Peer12 노드 및 Peer13 노드로, 또는 Peer12 노드 및 Peer13 노드로 트랜잭션 메시지를 발송할 수도 있으며, 이는 본 발명의 실시예들에 한정되지 않는다.
단계 602: Peer11 노드는 클라이언트에 의해 발송된 트랜잭션 메시지를 수신하고, 트랜잭션 메시지에 대해 서명 검증을 수행하고; Peer11 노드의 서명을 트랜잭션 메시지에 첨부하고, 서명 검증에 성공한 후 Leader10 노드로 트랜잭션 메시지를 발송한다. Peer12 노드와 Peer14 노드의 서명 검증 및 서명 프로세스는 Peer11 노드와 유사하고, 불필요한 상세한 내용은 더 이상 설명하지 않는다.
단계 603: Leader10 노드는 클라이언트에 의해 발송된 트랜잭션 메시지와 Peer11 노드, Peer12 노드 및 Peer14 노드에 의해 발송된 트랜잭션 메시지를 수신하고, 트랜잭션 메시지들에 대해 각각 서명 검증을 수행하고; 서명 검증에 성공한 후 수신된 각각의 트랜잭션 메시지들 내의 트랜잭션 데이터가 일치하는지 여부를 판단하고; 그렇다면, Leader10 노드의 서명을 트랜잭션 메시지들에 첨부하고, 이전-레벨 네트워크 내의 Leader00 노드로 트랜잭션 메시지를 발송한다.
만약 Leader10 노드가 Peer 노드에 의해 발송된 트랜잭션 메시지를 수신하면, 먼저 Peer 노드의 서명을 검증한 후, 서명 검증에 성공한 후 클라이언트의 서명에 대해 서명 검증을 수행함으로써, 트랜잭션 데이터를 얻게 된다.
단계 604: Leader00 노드는 수신된 트랜잭션 메시지들에 따라 제안 메시지를 생성하고, Leader00 노드뿐만 아니라 Peer01 노드, Peer02 노드, Peer03 노드 및 Peer04 노드로 제안 메시지를 발송한다.
개략도를 단순화하기 위해, 도 6은 Peer01 노드와 Peer02 노드를 예시하고, Leader00 노드와 동일한 네트워크 내의 각각의 Peer 노드들의 실행 프로세스들은 유사하며, 불필요한 내용은 더 이상 설명되지 않는다.
단계 605: Leader00 노드, Peer01 노드, Peer02 노드, Peer03 노드 및 Peer04 노드는, 제안 메시지에 대해 서명 검증을 수행하고, 검증 성공 후 제안 메시지에 따라 Write 메시지를 생성하고, 현재 네트워크 내의 모든 노드들에 Write 메시지를 브로드캐스트한다.
Peer 노드와 Leader 노드 모두는 수신된 제안 메시지에 대해 서명 확인 및 CID 순차 확인을 수행하고; Write 메시지는 검증 성공 후 동일한 네트워크 내의 다른 노드들과 현재 노드 자체에 브로드캐스트되고, Write 메시지는 특정 메시지 내용을 포함할 필요가 없고 CID와 서명만 있으면 된다.
단계 606: Leader00 노드, Peer01 노드, Peer02 노드, Peer03 노드 및 Peer04 노드는, Write 메시지를 수신하고, Write 메시지에 대한 서명 확인 및 합의 규칙 판단을 수행하고, 판단 성공 후 Write 메시지에 따라 Accept 메시지를 생성하고, 현재 네트워크 내의 모든 노드들에 Accept 메시지를 브로드캐스트한다.
구체적으로, CID 순차 확인이 주로 주행되고, 서명은 Hash로 검증되고, 합의 규칙 판단은 법적 규칙(N≥3f+1의 원칙)에 따라 수행된다.
단계 607: Leader00 노드, Peer01 노드, Peer02 노드, Peer03 노드 및 Peer04 노드는, Accept 메시지를 수신하고, Accept 메시지에 대해 서명 검증 및 합의 규칙 판단을 수행하고, 만약 판단이 성공적이면, 현재 라운드 내의 합의가 성공적인 것을 의미한다.
단계 608: Leader00 노드는, 제안 메시지 내의 트랜잭션 데이터를 블록 내에 작성하고, 그것을 서명한 후 다음-레벨 네트워크 내의 Leader10 노드에 제안 메시지를 발송하고; Peer01 노드, Peer02 노드, Peer03 노드, Peer04 노드는 제안 메시지 내의 트랜잭션 데이터를 블록 내에 작성한다.
단계 609: Leader10 노드는, 제안 메시지를 수신하고, 제안 메시지에 대해 서명 검증을 수행하고; 제안 메시지 내의 트랜잭션 데이터를 블록 내에 작성하고, 제안 메시지에 Leader10 노드의 서명을 첨부하고, 서명 검증 성공 후 Peer11 노드, Peer12 노드, Peer13 노드, Peer14 노드에 제안 메시지를 브로드캐스한다.
단계 610: Peer11 노드, Peer12 노드, Peer13 노드 및 Peer14는, Leader10 노드에 의해 발송된 제안 메시지를 수신하고, 제안 메시지에 대해 서명 검증을 수행하고; 서명 검증에 성공한 후 제안 메시지 내의 트랜잭션 데이터를 블록 내에 기록한다.
단계 611: Peer11 노드, Peer12 노드, Peer14 노드 및 Leader10 노드는 서명 검증에 성공한 후 클라이언트에 응답 메시지를 발송한다.
또한, 본 발명의 참고가능한 실시예의 블록체인 합의 방법의 구체적인 구현 내용에 대한 상세한 설명은 상기 블록체인 합의 방법에서 주어졌으므로, 반복되는 내용에 대한 세부사항은 더 이상 제공되지 않는다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 블록체인 합의 디바이스의 주요 모듈들의 개략도이다. 도 7을 참조하면, 블록체인 합의 디바이스(700)는 클라이언트와 동일한 네트워크 내의 리더 노드에 제공되고, 이러한 디바이스(700)는: 클라이언트에 의해 발송된 트랜잭션 메시지 및 적어도 하나의 피어 노드에 의해 발송된 트랜잭션 메시지를 수신하거나, 적어도 2개의 피어 노드들에 의해 발송된 트랜잭션 메시지를 수신하기 위한 제1 수신 모듈(701)로서, 피어 노드는 리더 노드 및 클라이언트 모두와 동일한 네트워크 내에 있고; 및 수신된 트랜잭션 메시지들이 일치하는지 여부를 결정하고, 일치하는 경우, 이전-레벨 네트워크 내의 리더 노드로 트랜잭션 메시지들을 발송하기 위한 제1 발송 모듈(702)을 구비한다.
선택적으로, 트랜잭션 메시지는 트랜잭션 데이터 및 클라이언트의 서명을 포함하고;
클라이언트에 의해 발송된 트랜잭션 메시지 및 적어도 하나의 피어 노드에 의해 발송된 트랜잭션 메시지를 수신하거나, 또는 적어도 2개의 피어 노드들에 의해 발송된 트랜잭션 메시지를 수신하는 단계는:
클라이언트에 의해 발송된 트랜잭션 메시지와 적어도 하나의 피어 노드에 의해 발송된 트랜잭션 메시지를 수신하고, 트랜잭션 메시지들에 대한 서명 검증을 각각 수행하는 단계; 또는 적어도 2개의 피어 노드들에 의해 발송된 트랜잭션 메시지를 수신하고, 트랜잭션 메시지에 대해 서명 검증을 수행하는 단계를 포함하고,
피어 노드에 의해 발송된 트랜잭션 메시지는 클라이언트에 의해 발송된 트랜잭션 메시지 및 피어 노드의 서명을 포함한다.
선택적으로, 수신된 트랜잭션 메시지들이 일치하는지 여부를 결정하고, 일치하는 경우, 이전-레벨 네트워크 내의 리더 노드로 트랜잭션 메시지들을 발송하는 단계는:
수신된 각각의 트랜잭션 메시지들 내의 트랜잭션 데이터가 일치하는지 여부를 다수결의 원칙에 기반하여 결정하는 단계; 및
그렇다면, 리더 노드의 서명을 트랜잭션 메시지들에 첨부하고, 이전-레벨 네트워크 내의 리더 노드로 트랜잭션 메시지들을 발송하는 단계를 포함한다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 블록체인 합의 디바이스의 주요 모듈들의 개략도이다. 도 8에 도시된 바와 같이, 블록체인 합의 디바이스(800)는 최고-우선순위 네트워크 내의 리더 노드에 제공되고, 이러한 디바이스(800)는: 수신된 트랜잭션 메시지에 따라 제안 메시지를 생성하기 위한 제안 모듈(801); 비잔틴 오류-허용 합의 메커니즘에 기반하여 제안 메시지에 대한 합의 판단을 수행하기 위한 합의 모듈(802); 합의 판단에 성공한 후 다음-레벨 네트워크 내의 리더 노드로 제안 메시지를 발송하는 제2 발송 모듈(803)을 구비한다.
선택적으로, 수신된 트랜잭션 메시지들에 따라 제안 메시지를 생성하는 구성은:
미리설정된 시간 기간 내에 수신된 트랜잭션 메시지들 또는 미리설정된 수의 트랜잭션 메시지들에 따라 제안 메시지를 생성하는 구성을 포함하고,
제안 메시지는, 데이터 리스트, 현재 라운드 내의 합의 식별자, 최고-우선순위 네트워크 내의 리더 노드 식별자, 및 최고-우선순위 네트워크 내의 리더 노드의 서명을 포함한다.
선택적으로, 비잔틴 오류-허용 합의 메커니즘을 기반으로 제안 메시지에 대한 합의 판단을 수행하는 구성은:
리더 노드 자체 및 최고-우선순위 네트워크 내의 피어 노드로 제안 메시지를 발송하는 구성; 및
제안 메시지를 수신하고, 비잔틴 오류-허용 합의 메커니즘을 기반으로 제안 메시지에 대한 합의 판단을 수행하는 구성을 포함한다.
선택적으로, 비잔틴 오류-허용 합의 메커니즘을 기반으로 제안 메시지에 대한 합의 판단을 수행하는 구성은,
제안 메시지에 대한 서명 검증을 수행하고, 검증 성공 후 제안 메시지에 따라 Write 메시지를 생성하는 구성으로서, Write 메시지는 현재 라운드 내의 합의 식별자 및 서명을 포함하고;
현재 네트워크 내의 모든 노드들에 Wrtie 메시지를 브로드캐스트하는 구성;
수신된 Write 메시지에 대해 서명 검증 및 합의 규칙 판단을 수행하고, 판단 성공 후 Write 메시지에 따라 Accept 메시지를 생성하는 구성으로서, Accept 메시지는 현재 라운드 내의 합의 식별자 및 서명을 포함하고;
현재 네트워크 내의 모든 노드들에 Accept 메시지를 브로드캐스트하는 구성; 및
수신된 Accept 메시지에 대해 서명 검증 및 합의 규칙 판단을 수행하는 구성을 포함한다.
본 발명의 실시예들은 중간-우선순위 네트워크 내의 리더 노드에 제공되는 블록체인 합의 디바이스를 더 제공하고, 이러한 디바이스는: 최고-우선순위 네트워크 내의 리더 노드에 의해 발송된 제안 메시지를 수신하고, 제안 메시지에 대한 서명 검증을 수행하기 위한 제2 수신 모듈; 제안 메시지 내의 트랜잭션 데이터를 블록 내에 작성하고, 제안 메시지에 리더 노드의 서명을 첨부하고, 다음-레벨 네트워크가 서명 검증에 성공한 후 클라이언트가 위치된 네트워크가 될 때까지 리더 노드와 동일한 네트워크 내의 피어 노드와 다음-레벨 네트워크 내의 리더 노드로 제안 메시지를 발송하기 위한 제2 수신 모듈을 구비한다.
본 발명의 실시예들은 클라이언트와 동일한 네트워크 내의 피어 노드에 제공되는 블록체인 합의 디바이스를 더 제공하고, 이러한 디바이스는: 클라이언트에 의해 발송된 트랜잭션 메시지를 수신하고, 트랜잭션 메시지에 대해 서명 검증을 수행하기 위한 제3 수신 모듈; 및 트랜잭션 메시지에 피어 노드의 서명을 첨부하고, 서명 검증에 성공한 후 피어 노드와 동일한 네트워크 내의 리더 노드로 트랜잭션 메시지를 발송하기 위한 제3 발송 모듈을 구비한다.
선택적으로, 블록체인 합의 디바이스는: 제안 메시지를 수신하고, 제안 메시지에 대한 서명 검증을 수행하고; 제안 메시지 내의 트랜잭션 데이터를 블록 내에 작성하고, 서명 검증에 성공한 후 클라이언트로 응답 메시지를 발송하기 위한 제4 수신 모듈을 더 구비한다.
본 발명은 블록체인 합의 시스템을 더 제공하고, 이 시스템은: 클라이언트와 동일한 네트워크 내의 적어도 2개의 노드들로 트랜잭션 메시지를 발송하기 위한, 클라이언트로서, 적어도 2개의 노드들은 리더 노드들과 피어 노드들의 적어도 2개를 포함하고; 클라이언트에 의해 발송된 트랜잭션 메시지 및 적어도 하나의 피어 노드들에 의해 발송된 트랜잭션 메시지를 수신하거나, 또는 적어도 2개의 피어 노드들에 의해 발송된 트랜잭션 메시지들을 수신하고; 트랜잭션 메시지들 내의 트랜잭션 데이터가 일치하는 경우, 이전-레벨 네트워크의 우선순위가 가장 높을 때까지 이전-레벨 네트워크 내의 리더 노드로 트랜잭션 메시지를 발송하기 위한, 클라이언트와 동일한 네트워크 내의 리더 노드; 수신된 트랜잭션 메시지들에 따라 제안 메시지를 생성하고, 비잔틴 오류-허용 합의 메커니즘을 기반으로 제안 메시지에 대한 합의 판단을 수행하고; 다음-레벨 네트워크가 합의 판단에 성공한 후 클라이언트가 위치된 네트워크가 될 때까지 다음-레벨 네트워크 내의 리더 노드로 제안 메시지를 발송하기 위한, 최고-우선순위 네트워크 내의 리더 노드를 구비한다.
선택적으로, 트랜잭션 메시지는 트랜잭션 데이터 및 클라이언트의 서명을 포함하고;
상기 시스템은: 클라이언트에 의해 발송된 트랜잭션 메시지를 수신하고, 트랜잭션 메시지에 대한 서명 검증을 수행하고; 피어 노드의 서명을 트랜잭션 메시지에 첨부하고, 서명 검증에 성공한 후 피어 노드와 동일한 네트워크 내의 리더 노드로 트랜잭션 메시지를 발송하기 위한, 클라이언트와 동일한 네트워크 내의 피어 노드를 더 구비하고; 또는
클라이언트와 동일한 네트워크 내의 리더 노드는, 클라이언트에 의해 발송된 트랜잭션 메시지 및 적어도 하나의 피어 노드에 의해 발송된 트랜잭션 메시지를 수신하고, 트랜잭션 메시지들에 대한 서명 검증을 수행하거나; 또는 적어도 2개의 피어 노드들에 의해 발송된 트랜잭션 메시지들을 수신하고, 트랜잭션 메시지에 대해 서명 검증을 수행하는데 더 사용된다.
선택적으로, 클라이언트와 동일한 네트워크 내의 리더 노드는, 수신된 각각의 트랜잭션 메시지들 내의 트랜잭션 데이터가 일치하는지 여부를 다수결의 원칙에 따라 결정하고; 그렇다면, 리더 노드의 서명을 트랜잭션 메시지들에 첨부하고, 이전-레벨 네트워크 내의 리더 노드로 트랜잭션 메시지들을 발송하는데 더 사용된다.
상기 시스템은: 수신된 트랜잭션 메시지들에 대한 서명 검증을 수행하고; 트랜잭션 메시지들에 리더 노드의 서명을 첨부하고, 서명 검증에 성공한 후 이전-레벨 네트워크의 우선순위가 가장 높을 때까지 이전-레벨 네트워크 내의 리더 노드로 트랜잭션 메시지들을 발송하기 위한, 이전-레벨 네트워크 내의 리더 노드를 더 구비한다.
선택적으로, 최고-우선순위 네트워크 내의 리더 노드는:
미리설정된 시간 기간 내에 수신된 트랜잭션 메시지들 또는 미리설정된 수의 트랜잭션 메시지들에 따라 제안 메시지를 생성하는데 더 이용되고,
제안 메시지는, 데이터 리스트, 현재 라운드 내의 합의 식별자, 최고-우선순위 네트워크 내의 리더 노드 식별자, 및 최고-우선순위 네트워크 내의 리더 노드의 서명을 포함한다.
선택적으로, 상기 시스템은 최고-우선순위 네트워크 내의 피어 노드를 더 구비하;
최고-우선순위 네트워크 내의 리더는, 최고-우선순위 네트워크 내의 리더 노드 자체 및 피어 노드로 제안 메시지를 발송하는데 더 사용되고;
리더 노드와 피어 노드는, 제안 메시지를 수신하고, 비잔틴 오류-허용 합의 메커니즘을 기반으로 제안 메시지에 대한 합의 판단을 수행하는데 사용된다.
선택적으로, 비잔틴 오유-허용 합의 메커니즘을 기반으로 제안 메시지에 대한 합의 판단을 수행하는 것은:
제안 메시지에 대한 서명 검증을 수행하고, 검증 성공 후 제안 메시지에 따라 Write 메시지를 생성하는 것으로서, Write 메시지는 현재 라운드 내의 합의 식별자 및 서명을 포함하고;
현재 네트워크 내의 모든 노드들에 Write 메시지를 브로드캐스트하는 것;
수신된 Write 메시지에 대해 서명 검증 및 합의 규칙 판단을 수행하고, 판단 성공 후 Write 메시지에 따라 Accept 메시지를 생성하는 것으로서, Accept메시지는 현재 라운드 내의 합의 식별자 및 서명을 포함하고;
현재 네트워크 내의 모든 노드들에 Accept 메시지를 브로드캐스트하는 것; 및
수신된 Accept 메시지에 대해 서명 검증 및 합의 규칙 판단을 수행하는 것을 포함한다.
선택적으로, 최고-우선순위 네트워크 내의 리더 노드는, 다음-레벨 네트워크 내의 리더 노드로 제안 메시지를 발송하는데 더 이용되고;
다음-레벨 네트워크 내의 리더 노드는, 제안 메시지를 수신하고, 제안 메시지에 대한 서명 확인을 수행하고; 제안 메시지 내의 트랜잭션 데이터를 블록 내에 작성하고, 제안 메시지에 리더 노드의 서명을 첨부하고, 다음-레벨 네트워크가 서명 검증에 성공한 후 클라이언트가 위치되는 네트워크가 될 때까지 리더 노드와 동일한 네트워크 내의 피어 노드 및 다음-레벨 네트워크 내의 리더 노드로 제안 메시지를 발송하는데 더 이용될 수 있고;
리더 노드와 동일한 네트워크 내의 피어 노드는, 리더 노드에 의해 발송된 제안 메시지를 수신하고, 제안 메시지에 대한 서명 검증을 수행하고; 서명 검증에 성공한 후 제안 메시지 내의 트랜잭션 데이터를 블록 내에 작성하는데 더 이용된다.
선택적으로, 클라이언트와 동일한 네트워크 내에 있고 클라이언트와 연결을 수립하는 적어도 2개의 노드들은, 제안 메시지를 수신하고, 제안 메시지에 대한 서명 확인을 수행하고; 제안 메시지 내의 트랜잭션 데이터를 블록 내에 작성하고, 서명 검증에 성공한 후 클라이언트에 응답 메시지를 발송하는데 더 이용된다.
상술한 다양한 실시예들에 따르면, 본 발명은 비잔틴 오류-허용 합의 메커니즘을 기반으로 제안 메시지에 대한 합의 판단을 수행하고, 다음-레벨 네트워크가 합의 판단에 성공한 후 클라이언트가 위치되는 네트워크가 될 때까지 다음-레벨 네트워크 내의 리더 노드로 제안 메시지를 발송하는 기술적 수단을 채택함으로써, 선행기술에서 트랜잭션 확인 시간이 길고 블록에 의해 유지되는 트랜잭션 양이 적은 기술적 문제점들을 해결한다. 본 발명의 실시예는 P2P 네트워크 환경 내의 데이터 일관성을 보장하기 위해 암호화 알고리즘을 사용한다는 전제 하에, 비잔틴 오류-허용 합의 메커니즘을 기반으로 합의를 수행하여 합의 효율성을 효과적으로 향상시킬 수 있다. 실제 합의 과정에서, 한편으로는 P2P 네트워크와 잘 맞고, 다른 한편으로는 작은 범위와 브로드캐스트를 발하게 되는 합의 도출 방식의 계층적 지역 합의 메커니즘을 채택함으로써, 채굴로 인한 자원 낭비를 줄임으로써, 합의 효율성을 효과적으로 향상시킨다.
본 발명에 따른 블록체인 합의 시스템의 구체적인 구현 내용에 대한 자세한 설명은 위의 블록체인 합의 방법에서 제공되었으므로 본 실시예에서는 반복되는 내용에 대한 세부사항은 더 이상 제공되지 않는다는 점에 유의해야 한다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 블록체인 합의 방법 또는 블록체인 합의 시스템이 적용될 수 있는 예시적인 시스템 아키텍처(900)를 도시한다.
도 9를 참조하면, 시스템 아키텍처(900)는 터미널 디바이스들(901,902,903), 네트워크(904) 및 서버(905)를 구비할 수 있다. 네트워크(904)는 터미널 디바이스들(901,902,903)과 서버(905) 사이의 통신 링크를 제공하기 위한 매체이다. 네트워크(904)는 유선 또는 무선 통신 링크들, 또는 광섬유 케이블들과 같은 다양한 연결 유형들을 포함할 수 있다.
사용자는 메시지들 등을 수신 또는 발송하기 위해 네트워크(904)를 통해 서버(905)와 상호작용하기 위해 터미널 디바이스들(901,902,903)을 사용할 수 있다. 쇼핑 애플리케이션들, 웹 브라우저 애플리케이션들, 검색 애플리케이션들, 인스턴트 메시징 툴들, 이메일 클라이언트들, 소셜 플랫폼 소프트웨어 등과 같은 다양한 통신 클라이언트 애플리케이션들은, 터미널 디바이스들(901,902,903) 상에 설치될 수 있다.
터미널 디바이스들(901,902,903)은, 스마트폰들, 태블릿 컴퓨터들, 랩탑 휴대용 컴퓨터들, 데스크톱 컴퓨터들 등을 포함되지만 이에 한정되지 않는, 스크린들과 지원 웹 브라우징을 가진 다양한 전자 디바이스들일 수 있다.
서버(905)는 터미널 디바이스들(901,902,903)을 이용하여 사용자에 의해 브라우즈되는 쇼핑 웹사이트들의 지원을 제공하는 백그라운드 관리 서버와 같은 다양한 서비스를 제공하는 서버일 수 있다. 백그라운드 관리 서버는 예를 들어, 수신된 상품 정보 및 기타 데이터 쿼리 요청을 분석하고, 처리 결과들(예, 표적 푸시 정보 및 상품 정보)을 터미널 디바이스에 다시 공급할 수 있다.
도 9의 터미널 디바이스들, 네트워크들 및 서버들의 수는 단지 개략적으로 이해되어야 한다. 구현 조건들에 따라, 임의의 수의 터미널 디바이스들, 네트워크들 및 서버들이 있을 수 있다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 터미널 디바이스를 구현하기에 적합한 컴퓨터 시스템(1000)의 구조의 개략도를 도시한다. 도 10에 도시된 터미널 디바이스는 예시일 뿐이며, 본 발명의 실시예의 기능들과 사용 범위를 제한하지는 않는다.
도 10에 도시된 바와 같이, 컴퓨터 시스템(1000)은, 읽기 전용 메모리(ROM)(1002) 내에 저장된 프로그램 또는 스토리지부(1008)로부터 RAM(1003)에 로딩되는 프로그램에 따라 다양한 적절한 동작들과 프로세스들을 수행할 수 있는 중앙 처리 장치(CPU)(1001)를 포함한다. 시스템(1000)의 동작에 필요한 다양한 프로그램들과 데이터 역시 RAM(1003) 내에 저장된다. CPU(1001), ROM(1002) 및 RAM(1003)은 버스(1004)를 통해 서로 연결된다. 입출력(I/O) 인터페이스(1005) 역시 버스(1004)에 연결된다.
예컨대, 키보드, 마우스 등을 포함하는 입력부(1006); CRT(Cathode Ray Tube), LCD(Liquid Crystal Display) 등, 및 스피커 등을 포함하는 출력부(1007); 하드 디스크 등을 포함하는 스트로지부(1008); 및 LAN 카드, 모뎀 등과 같은 네트워크 인터페이스 카드를 포함하는 통신부(1009)와 같은 컴포넌트들은 I/O 인터페이스(1005)에 연결된다. 통신부(1009)는 인터넷과 같은 네트워크를 통해 통신 처리를 수행한다. 또한, 드라이브(1010)는 요구조건에 따라 I/O 인터페이스(1005)에 연결된다. 자기 디스크, 광 디스크, 광자기 디스크, 반도체 메모리 등과 같은 이동식(removalb) 매체(1011)는 필요에 따라 드라이브(1010) 상에 설치되어, 그로부터 읽어들인 컴퓨터 프로그램은 요구조건에 따라 스토리지부(1008) 내에 설치된다.
특히, 본 발명에 개시된 실시예에 따르면, 흐름도를 참조하여 상술한 프로세스는 컴퓨터 소프트웨어 프로그램으로서 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명에 개시된 실시예는, 컴퓨터-판독가능 매체 상에 보유된 컴퓨터 프로그램을 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품을 포함하고, 컴퓨터 프로그램은 흐름도에 도시된 방법을 수행하기 위한 프로그램 코드를 포함한다. 이러한 실시예에서, 컴퓨터 프로그램은 통신부(1009)를 통해 네트워크로부터 다운로드 및 설치될 수 있고 및/또는 이동식 매체(1011)로부터 설치될 수 있다. 컴퓨터 프로그램이 중앙 처리 장치(CPU)(1001)에 의해 실행될 때, 본 발명에 따라 시스템 내에 정의된 상기 기능들이 실행된다.
본 발명에 도시된 컴퓨터-판독가능 매체는 컴퓨터-판독가능 신호 매체 또는 컴퓨터-판독가능 저장 매체 또는 상기 2개의 매체들의 임의의 조합일 수 있음을 유의해야 한다. 컴퓨터-판독가능 저장 매체는 예를 들어, 전자, 자기, 광학, 전자기, 적외선, 또는 반도체 시스템, 장치 또는 디바이스, 또는 이들의 임의의 조합일 수 있지만 이에 한정되는 것은 아니다. 컴퓨터-판독가능 저장 매체의 보다 구체적인 예들은, 하나 이상의 와이어들, 휴대용 컴퓨터 디스크, 하드 디스크, RAM, 읽기 전용 메모리, 소거가능 프로그램가능 읽기 전용 메모리(EPROM 또는 플래시 메모리), 광섬유, 휴대용 컴팩트 디스크 읽기 전용 메모리(CD-ROM), 광학 저장 디바이스, 자기 저장 디바이스, 또는 임의의 적절한 조합과의 전기적 연결을 포함할 수 있지만 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명에서, 컴퓨터-판독가능 저장 매체는 프로그램을 포함하거나 저장하는 임의의 유형의 매체일 수 있고, 프로그램은 명령 실행 시스템, 장치 또는 디바이스에 의해 또는 이들과 조합하여 사용될 수 있다. 본 발명에서, 컴퓨터-판독가능 신호 매체는 컴퓨터-판독가능 프로그램 코드가 보유된 기저대역 또는 반송파의 일부로 전파되는 데이터 신호를 포함할 수 있다. 그러한 전파된 데이터 신호는 전자기 신호, 광학 신호, 또는 이들의 임의의 적절한 조합을 포함하지만 이에 한정되지 않는 많은 형태를 채택할 수 있다. 또한, 컴퓨터-판독가능 신호 매체는 컴퓨터-판독가능 저장 매체 이외의 임의의 컴퓨터-판독가능 매체일 수 있고, 컴퓨터-판독가능 매체는 명령 실행 시스템, 장치 또는 디바이스에 의해 또는 그들과 함께 사용하기 위한 프로그램을 발송, 전파, 또는 전송할 수도 있다. 컴퓨터-판독가능 매체 상에 포함된 프로그램 코드는 무선, 유선, 광 케이블, RF 등 또는 이들의 임의의 적절한 조합을 포함하지만 이에 한정되지 않는 임의의 적절한 매체를 사용하여 전송될 수 있다.
도면들의 흐름도 및 블록도는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 시스템들, 방법들 및 컴퓨터 프로그램 제품들에 의해 구현될 수 있는 아키텍처, 기능 및 동작을 예시한다. 이와 관련하여, 흐름도 또는 블록도의 각각의 블록은 모듈, 프로그램 세그먼트 또는 특정 논리 기능을 구현하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 명령을 포함하는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또한, 일부 대안적인 구현예들에서, 블록에 표시된 기능은 도면에 도시된 것과 다른 순서로 발생할 수도 있다. 예를 들어, 연속적으로 표현된 2개의 블록들은 실제로 실질적으로 병렬로 실행될 수도 있고, 관련된 기능에 따라 역순으로 실행되는 경우들이 있을 수도 있다. 블록도 또는 순서도의 각각의 블록과 블록 조합은, 지정된 기능 또는 동작을 수행하는 전용 하드웨어-기반 시스템으로 구현될 수 있고, 전용 하드웨어와 컴퓨터 명령들의 조합으로 구현될 수 있다.
본 발명의 실시예에서 설명된 관련 모듈들은 소프트웨어 또는 하드웨어에 의해 구현될 수 있다. 설명된 모듈들은 프로세서 내에 제공될 수도 있다. 예를 들어, 프로세서는 제1 수신 모듈 및 제1 발송 모듈을 포함하고, 이러한 모듈들의 이름은 일부 경우에 모듈 자체의 제한들을 형성하지 않는다.
다른 측면으로서, 본 발명은 또한 상기 실시예에서 설명된 디바이스에 포함될 수 있거나 디바이스에 조립되지 않고 독립적으로 존재할 수 있는 컴퓨터-판독가능 매체를 제공한다. 위의 컴퓨터-판독가능 매체는 하나 이상의 프로그램들을 포함하고, 하나 이상의 프로그램들은, 디바이스들의 하나에 의해 실행될 때, 디바이스가 클라이언트에 의해 발송된 트랜잭션 메시지 및 적어도 하나의 피어 노드에 의해 발송된 트랜잭션 메시지를 수신하거나, 또는 적어도 2개의 피어 노드들에 의해 발송된 트랜잭션 메시지를 수신하게 하고, 피어 노드는 리더 노드 및 클라이언트 모두와 동일한 네트워크 내에 있고; 수신된 트랜잭션 메시지가 일치하는지 여부를 결정하고, 일치하는 경우, 이전-레벨 네트워크 내의 리더 노드로 트랜잭션 메시지를 발송하게 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기술적 솔루션은, 비잔틴 오류-허용 합의 메커니즘을 기반으로 제안 메시지에 대한 합의 판단을 수행하고, 다음-레벨 네트워크가 합의 판단에 성공한 후 클라이언트가 위치되는 네트워크가 될 때까지 다음-레벨 네트워크 내의 리더 노드로 제안 메시지를 발송하는 기술적 수단을 채택하기 때문에, 선행기술의 블록이 유지하는 트랜잭션 확인 시간이 길고 거래량이 적은 기술적 문제를 극복한다. 본 발명의 실시예는 P2P 네트워크 환경 내에서 데이터 일관성을 보장하기 위해 암호화 알고리즘을 사용한다는 전제 하에, 비잔틴 오류-허용 합의 메커니즘을 기반으로 합의를 수행하여 합의 효율성을 효과적으로 향상시킬 수 있다. 실제 합의 과정에서, 한편으로는 P2P 네트워크와 잘 맞고, 다른 한편으로는 작은 범위와 브로드캐스트를 발하여 합의에 도달하는 방식으로 계층적 지역 합의 메커니즘을 채택함으로써 채굴로 인한 자원 낭비를 줄일 수 있으므로, 합의 효율성을 효과적으로 향상시킨다.
위의 특정 구현 모드들은 본 발명의 보호범위에 대한 제한을 형성하지 않는다. 설계 요건들과 기타 요인들에 따라, 본 개시에 대한 다양한 수정, 조합, 하위 조합 및 대체가 발생할 수 있음을 통상의 기술자는 이해할 것이다. 본 발명의 기술적 사상과 원칙 내에서 이루어진 모든 수정, 균등 대체, 개량 등은 본 발명의 보호범위에 포함된다.
900...시스템 아키텍처 901,902,903...터미널 디바이스
904...네트워크 905...서버
1000...컴퓨터 시스템 1001...CPU
1002...ROM 1003...RAM
1004...버스 1005...I/O 인터페이스
1006...입력부 1007...출력부
1008...스트로지부 1009...통신부
1010...드라이브 1011...이동식 매체

Claims (18)

  1. 블록체인 합의(consensus) 방법으로서,
    P2P 네트워크를 서로 다른 우선순위를 가지는 복수의 서브-네트워크로 구분하고,
    각각의 서브-네트워크는 복수의 노드를 포함하고, 상기 복수의 노드는 적어도 하나의 피어 노드와 외부 네트워크와 통신할 수 있는 적어도 하나의 리더 노드를 포함하고,
    (a) 클라이언트(client)와 동일한 서브-네트워크 내의 리더 노드에 의해 상기 클라이언트에 의해 발송된 트랜잭션(transaction) 메시지 및 적어도 하나의 피어(peer) 노드에 의해 발송된 트랜잭션 메시지를 수신하거나, 적어도 2개의 피어 노드들에 의해 발송된 트랜잭션 메시지를 수신하는 단계;
    (b) 수신된 트랜잭션 메시지가 일치하는지 여부를 결정하고, 일치하는 경우, 상위(upper)-레벨 서브-네트워크의 우선순위가 최고가 될 때까지 상위-레벨 서브-네트워크 내의 리더 노드로 트랜잭션 메시지를 발송하는 단계; 및
    (c-1) 최고-우선순위(highest-priority) 서브-네트워크 내의 리더 노드에 의해, 수신된 트랜잭션 메시지들에 따라 제안(proposal) 메시지를 생성하고, (c-2) 비잔틴 오류-허용(Byantine fault-tolerant) 합의 메커니즘을 기반으로 상기 제안 메시지에 대한 합의 판단(judgement)을 수행하고, 합의 판단에 성공한 후 하위(lower)-레벨 서브-네트워크가 클라이언트(client)와 동일한 서브-네트워크가 될 때까지 하위(lower)-레벨 서브-네트워크 내의 리더 노드로 상기 제안 메시지를 발송하는 단계를 포함하는,
    블록체인 합의 방법.
  2. 청구항 1에서,
    상기 클라이언트에 의해 발송된 트랜잭션 메시지는 트랜잭션 데이터 및 상기 클라이언트의 서명(signature)을 포함하고;
    상기 (a) 단계는:
    상기 클라이언트에 의해 발송된 트랜잭션 메시지 및 상기 적어도 하나의 피어 노드에 의해 발송된 트랜잭션 메시지를 수신하고, 상기 트랜잭션 메시지에 대한 서명 검증(verification)을 수행하는 단계; 또는
    상기 적어도 2개의 피어 노드들에 의해 발송된 트랜잭션 메시지를 수신하고, 상기 트랜잭션 메시지에 대한 서명 검증을 수행하는 단계를 포함하고,
    상기 피어 노드에 의해 발송된 각각의 상기 트랜잭션 메시지는 모두 상기 클라이언트에 의해 발송된 트랜잭션 메시지 및 상기 피어 노드의 서명을 포함하는, 블록체인 합의 방법.
  3. 청구항 1에서,
    상기 클라이언트(client)와 동일한 서브-네트워크 내의 리더 노드에 의해 각각의 트랜잭션 메시지들 내의 트랜잭션 데이터가 일치하는지 여부를 다수결의 원칙에 기반하여 결정하는 단계; 및
    일치하는 경우, 현재 서브-네트워크의 리더 노드의 서명을 상기 트랜잭션 메시지들에 첨부(attach)하고, 상기 상위-레벨 서브-네트워크 내의 리더 노드로 상기 트랜잭션 메시지들을 발송하는 단계를 더 포함하는, 블록체인 합의 방법.
  4. 삭제
  5. 청구항 1에서,
    상기 (c-1) 단계는:
    미리설정된 시간 기간 내에 수신된 트랜잭션 메시지들 또는 미리설정된 수의 트랜잭션 메시지들에 따라 상기 제안 메시지를 생성하는 단계를 더 포함하고,
    상기 제안 메시지는, 데이터 리스트, 현재 라운드 내의 합의 식별자, 최고-우선순위 서브-네트워크 내의 리더 노드 식별자, 및 최고-우선순위 서브-네트워크 내의 리더 노드의 서명을 포함하는, 블록체인 합의 방법.

  6. 청구항 1에서,
    상기 (c-2) 단계는:
    상기 최고-우선순위 서브-네트워크 내의 리더 노드 자체 및 상기 최고-우선순위 서브-네트워크 내의 피어 노드로 상기 제안 메시지를 발송하는 단계; 및
    상기 제안 메시지를 수신하고, 상기 비잔틴 오류-허용 합의 메커니즘을 기반으로 상기 제안 메시지에 대한 합의 판단을 수행하는 단계를 더 포함하는, 블록체인 합의 방법.
  7. 청구항 6에서,
    상기 (c-2) 단계는:
    상기 제안 메시지에 대한 서명 검증을 수행하고, 검증 성공 후 상기 제안 메시지에 따라 작성(Write) 메시지를 생성하는 단계로서, 상기 Write 메시지는 현재 라운드 내의 합의 식별자 및 서명을 포함하고;
    현재 최고-우선순위 서브-네트워크 내의 모든 노드들에 상기 Write 메시지를 브로드캐스트하는 단계;
    수신된 Write 메시지에 대해 서명 검증 및 합의 규칙 판단을 수행하고, 판단 성공 후 상기 Write 메시지에 따라 수락(Accept) 메시지를 생성하는 단계로서, 상기 Accept 메시지는 현재 라운드 내의 합의 식별자 및 서명을 포함하고;
    현재 최고-우선순위 서브-네트워크 내의 모든 노드들에 상기 Accept 메시지를 브로드캐스트하는 단계; 및
    수신된 Accept 메시지에 대해 서명 검증 및 합의 규칙 판단을 수행하는 단계를 더 포함하는, 블록체인 합의 방법.
  8. 청구항 1에서,
    상기 복수의 서브-네트워크 중 중간(medium)-우선순위 서브-네트워크에 의해, 최고-우선순위 서브-네트워크 내의 리더 노드에 의해 발송된 제안 메시지를 수신하고, 상기 제안 메시지에 대한 서명 검증을 수행하는 단계;
    서명 검증에 성공한 후, 상기 제안 메시지 내의 트랜잭션 데이터를 블록 내에 작성하고, 상기 제안 메시지에 중간(medium)-우선순위 서브-네트워크 내의 리더 노드의 서명을 첨부하고, 하위-레벨 서브-네트워크가 클라이언트가 위치되는 서브-네트워크가 될 때까지 상기 중간(medium)-우선순위 서브-네트워크 내의 리더 노드와 동일한 서브-네트워크 내의 피어 노드 및 상기 하위-레벨 서브-네트워크 내의 리더 노드로 상기 제안 메시지를 발송하는 단계를 더 포함하는, 블록체인 합의 방법.
  9. 청구항 1에서,
    상기 클라이언트(client)와 동일한 서브-네트워크 내의 피어 노드에 의해 상기 클라이언트에 의해 발송된 트랜잭션 메시지를 수신하고, 상기 트랜잭션 메시지에 대한 서명 검증을 수행하는 단계; 및
    서명 검증 성공 후, 상기 트랜잭션 메시지에 피어 노드의 서명을 첨부하고, 상기 피어 노드와 동일한 서브-네트워크 내의 리더 노드로 상기 트랜잭션 메시지를 발송하는 단계를 더 포함하는, 블록체인 합의 방법.
  10. 청구항 1에서,
    상기 클라이언트(client)와 동일한 서브-네트워크 내의 피어 노드에 의해 제안 메시지를 수신하고, 상기 트랜잭션 메시지에 대한 서명 검증을 수행하는 단계; 및
    서명 검증에 성공한 후, 상기 제안 메시지 내의 트랜잭션 데이터를 블록 내에 작성하고, 상기 클라이언트로 응답 메시지를 발송하는 단계를 더 포함하는, 블록체인 합의 방법.
  11. 블록체인 합의 디바이스로서,
    P2P 네트워크를 서로 다른 우선순위를 가지는 복수의 서브-네트워크로 구분하기 위한 분할모듈로서, 각각의 서브-네트워크는 복수의 노드를 포함하고, 상기 복수의 노드는 적어도 하나의 피어 노드와 외부 네트워크와 통신할 수 있는 적어도 하나의 리더 노드를 포함하고,
    클라이언트(client)와 동일한 서브-네트워크 내에서 상기 클라이언트에 의해 발송된 트랜잭션 메시지 및 적어도 하나의 피어 노드에 의해 발송된 트랜잭션 메시지를 수신하거나, 적어도 2개의 피어 노드들에 의해 발송된 트랜잭션 메시지들을 수신하기 위한 제1 수신 모듈;
    수신된 트랜잭션 메시지들이 일치하는지 여부를 결정하고, 일치하는 경우, 상위(upper)-레벨 서브-네트워크의 우선순위가 최고가 될 때까지 상위-레벨 네트워크 내의 리더 노드로 상기 트랜잭션 메시지들을 발송하기 위한 제1 발송 모듈;
    최고-우선순위(highest-priority) 서브-네트워크 내의 리더 노드에서, 수신된 트랜잭션 메시지들에 따라 제안 메시지를 생성하기 위한 제안 모듈;
    비잔틴 오류-허용 합의 메커니즘을 기반으로 상기 제안 메시지에 대한 합의 판단을 수행하기 위한 합의 모듈; 및
    상기 합의 판단에 성공한 후, 하위(lower)-레벨 서브-네트워크가 클라이언트(client)와 동일한 서브-네트워크가 될 때까지 하위-레벨 네트워크 내의 리더 노드로 상기 제안 메시지를 발송하기 위한 제2 발송 모듈을 구비하는, 블록체인 합의 디바이스.
  12. 삭제
  13. 청구항 11에서,
    상기 복수의 서브-네트워크 중 중간(medium)-우선순위 서브-네트워크에서, 최고-우선순위 서브-네트워크 내의 리더 노드에 의해 발송된 제안 메시지를 수신하고, 상기 제안 메시지에 대한 서명 검증을 수행하기 위한, 제2 수신 모듈; 및
    서명 검증에 성공한 후, 상기 제안 메시지 내의 트랜잭션 데이터를 블록 내에 작성하고, 상기 제안 메시지에 상기 중간(medium)-우선순위 서브-네트워크 내의 리더 노드의 서명을 첨부하고, 하위-레벨 서브-네트워크가 상기 클라이언트가 위치된 서브-네트워크가 될 때까지 상기 중간(medium)-우선순위 서브-네트워크 내의 리더 노드와 동일한 서브-네트워크 내의 피어 노드 및 상기 하위-레벨 서브-네트워크 내의 리더 노드로 상기 제안 메시지를 발송하기 위한, 작성 모듈을 구비하는, 블록체인 합의 디바이스.
  14. 청구항 11에서,
    상기 클라이언트(client)와 동일한 서브-네트워크 내에서, 상기 클라이언트에 의해 발송된 트랜잭션 메시지를 수신하고, 상기 트랜잭션 메시지에 대한 서명 검증을 수행하기 위한, 제3 수신 모듈; 및
    서명 검증에 성공한 후, 상기 피어 노드의 서명을 상기 트랜잭션 메시지에 첨부하고, 상기 클라이언트(client)와 동일한 서브-네트워크 내의 리더 노드로 상기 트랜잭션 메시지를 발송하기 위한, 제3 발송 모듈을 구비하는, 블록체인 합의 디바이스.
  15. 삭제
  16. 블록체인 합의 시스템으로서:
    서로 다른 우선순위를 가지는 복수의 서브-네트워크로 구분되는 P2P 네트워크로서, 각각의 서브-네트워크는 복수의 노드를 포함하고, 상기 복수의 노드는 외부 네트워크와 통신할 수 있는 적어도 하나의 리더 노드와 적어도 하나의 피어 노드를 포함하고,
    클라이언트와 동일한 서브-네트워크 내의 적어도 2개의 노드들에 트랜잭션 메시지를 발송하기 위한 클라이언트로서, 상기 적어도 2개의 노드들은 리더 노드들과 피어 노드들의 적어도 2개를 포함하고;
    상기 클라이언트에 의해 발송된 트랜잭션 메시지 및 적어도 하나의 피어 노드들에 의해 발송된 트랜잭션 메시지를 수신하거나, 또는 적어도 2개의 피어 노드들에 의해 발송된 트랜잭션 메시지들을 수신하고; 트랜잭션 메시지들 내의 트랜잭션 데이터가 일치하는 경우, 상위-레벨 네트워크의 우선순위가 최고가 될 때까지 상기 상위-레벨 서브-네트워크 내의 리더 노드로 상기 트랜잭션 메시지들을 발송하기 위한, 클라이언트와 동일한 네트워크의 리더 노드;
    수신된 트랜잭션 메시지들에 따라 제안 메시지를 생성하고, 비잔틴 오류-허용 합의 메커니즘을 기반으로 상기 제안 메시지에 대한 합의 판단을 수행하고; 합의 판단에 성공한 후, 하위-레벨 서브-네트워크가 상기 클라이언트가 위치되는 서브-네트워크가 될 때까지 상기 하위-레벨 서브-네트워크 내의 리더 노드로 상기 제안 메시지를 발송하기 위한, 최고-우선순위 서브-네트워크 내의 리더 노드를 구비하는, 블록체인 합의 시스템.
  17. 전자 디바이스로서:
    하나 이상의 프로세서들; 및
    하나 이상의 프로그램들을 저장하기 위한 스토리지 수단을 구비하고,
    상기 하나 이상의 프로그램들은, 상기 하나 이상의 프로세서들에 의해 실행될 때, 상기 하나 이상의 프로세서들로 하여금 청구항 1, 청구항 2, 청구항 3, 청구항 5 내지 10 중 어느 한 항에 따른 방법을 구현하게 하는, 전자 디바이스.
  18. 컴퓨터 프로그램이 저장되는 컴퓨터-판독가능 저장매체로서,
    상기 프로그램은, 프로세서에 의해 실행될 때, 청구항 1, 청구항 2, 청구항 3, 청구항 5 내지 10 중 어느 한 항에 따른 방법을 구현하는, 컴퓨터-판독가능 저장매체.
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