샤드 리더 책임 프로토콜 CSLAP 개발
블록체인 기술은 성능 및 확장성을 개선하기 위해 다양한 방안이 모색되고 있습니다. 이러한 노력 중 하나로 등장한 것이 샤딩 블록체인 기술입니다. 전통적인 블록체인 시스템의 한계를 극복하기 위해 설계된 이 기술은 성능을 향상시키는 것을 목표로 하고 있습니다.
- 샤딩 기술은 데이터 저장소의 부담을 분산시키고 트랜잭션 처리 속도를 높이기 위해 중요합니다.
- 샤드로 분할된 데이터베이스는 작업을 병렬로 처리하여 높은 처리량을 제공할 수 있습니다.
샤드 간 통신 이슈와 바이잔틴 노드 문제
전통적인 샤딩 블록체인에서는 통신이 샤드 리더에 의존하게 되며, 이에 따라 샤드 구성원들은 샤드 간의 통신 활동을 탐지할 수 없습니다. 이러한 구조적 문제로 인해, 악의적인 바이잔틴 노드가 샤드 리더로 변질되어 메시지 전송을 방해할 가능성이 존재합니다.
- 바이잔틴 문제는 분산 네트워크에서 노드가 악의적으로 행동할 경우에 대한 위험을 나타냅니다.
- 샤드 리더가 악화되면 전체 네트워크의 보안성과 신뢰성에 심각한 영향을 미칠 수 있습니다.
CSLAP: 샤드 리더 재선거 체계
이러한 문제를 해결하기 위해 우리는 샤드 리더 책임 프로토콜(CSLAP)을 제안합니다. CSLAP은 두 단계 원자 커밋 프로토콜(2PC)을 기반으로 하며, 바이잔틴 고장 허용을 위한 바이잔틴 방송/바이잔틴 합의(BB/BA)를 활용하여 교차 샤드 리더 재선거 인증서를 생성합니다. 이를 통해 샤드 리더가 샤드 간 통신에 미치는 영향을 줄입니다.
- 2PC는 다수의 노드 간의 합의를 효과적으로 처리하는 데 중요한 역할을 합니다.
- BB/BA는 악의적인 행동으로부터 네트워크를 보호하여 신뢰성을 강화합니다.
라운드 로빈 방식과 CSLAP의 성능
CSLAP은 또한 라운드 로빈 방식으로 리더를 재선출하여 더욱 공정한 리더 선출을 지원합니다. 우리는 CSLAP가 샤딩 트랜잭션의 보안 및 생존성을 유지하면서도 통신 지연을 줄여준다는 것을 입증했습니다.
- 라운드 로빈은 모든 노드가 공평하게 참여할 수 있도록 하고 중앙화의 위험을 줄입니다.
- 공정한 리더 선출은 네트워크 전체의 균형과 안정성을 보장하는 데 기여합니다.
CSLAP의 성능 비교
CSLAP과 다른 교차 샤드 프로토콜 사이의 실험적 비교 결과, CSLAP이 통신 지연을 줄이는 데 있어 뛰어난 성능을 보였습니다. 이러한 결과는 블록체인 네트워크의 전반적인 성능을 향상시킬 수 있는 가능성을 보여줍니다.
- CSLAP의 향상된 성능은 더 많은 트랜잭션을 동시에 처리할 수 있도록 돕습니다.
- 성능 개선은 네트워크 스케일링 문제 해결에 중요한 발전을 가져옵니다.
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