[리서치 8주차] Genaro
#Genaro #Blockchain #이더리움연구회
작성일 : 2018.07.31
Research by ‘이더리움 연구회’
(이더리움 연구회 : www.etherstudy.net )
Genaro Network는 ‘One-stop solution for deploying smart contracts and storing the data needed by Dapps’라는 목표를 가지고 블록체인을 개발하고 있는 프로젝트이다. 이들은 블록체인 3.0의 튜링 완전한 퍼블릭 블록체인을 만들고 향상된 스마트 컨트랙트와 데이터 스토어링을 원스탑으로 제공하고자 한다.
1. 개요
Genaro Network는 우리가 저장하는 데이터 방식을 바꾸면서 여유 데이터의 저장공간을 어떻게 하면 효과적으로 활용할 수 있는지에 대해 개발을 하는 블록체인 프로젝트이다. Genaro Network는 분산 스토리지(Storage) 네트워크를 포함하여 튜링 완전한 퍼블릭 블록체인을 만들고자 한다.
이들은 합의 매커니즘을 2가지를 동시에 사용한다. SPoR(Sentinal Proof of Retievability)와 POS(Proof of Stake)를 결합한 하이브리드 방식으로 작동한다. 이를 통해 스토리지 블록체인이 초당 수만 건의 처리를 할 수 있도록 구축하는 것을 목표로 하고 있다.
Genaro Network에서는 기존의 클라우드 서비스에 문제가 있다고 이야기한다.
기존 클라우드 서비스 문제
1. 클라우드에 저장되어 있는 데이터는 사용자의 허락없이 무단 사용 및 판매됨
2. VIP 서비스는 비싸고 비효율적
3. 중앙 서버는 해킹, 데이터 유출 또는 손실 같은 문제에 취약
4. 중앙 서버의 오류로 해당 스토리지의 사용 불가
Genaro Network가 개발하고 있는 Genaro Eden에서는 스토리지를 통해 다음과 같은 이득을 취할 수 있다고 이야기한다.
1. 낮은 진입장벽 (유휴 드라이브 공간만 있으면 자원 제공자가능)
2. 데이터는 통일된 표준(MB/GB/TB)을 가짐으로 이용하기 쉽다.
3. 블록체인 기술을 활용한 아시아의 첫 P2P 스토리지
2. 기능
Genaro Network에서는 크게 4가지의 주요 주체가 있다.
— Receipt Maker
— Receipt Prover
— Genaro Hub & Loft
— Genaro Accelerator
3. Receipt Maker
Genaro Network에서 Receipt Maker는 기존 POW 방식의 채굴자(Miner)라고 볼 수 있다. 이들은 이러한 Receipt를 스토리지 저장 활동을 통해 생성하게 된다. Receipt Maker는 의사 무작위(Pseudo-randomly)하게 선정이 되며 상황에 따라서는 다른 방식으로 선정이 된다. 이러한 선정 방식은 Genaro의 중간 미들웨어가 조절한다.
4. Receipt Prover
Receipt Prover는 Genaro Network에서의 Challenge 기능의 파워를 계산할 때 공헌한다. 이들은 스토리지 활동을 증명(스마트 컨트랙트가 잘 작동 되는지 등)하고 계산한 것에 대해 일정 대가를 받는다. 다중 암호화(Multiple Encryptors) 장치가 있기 때문에 피 인증 장치가 수신 한 두 개의 연속 된 챌린지가 서로 달라야한다.
Genaro Receipt 검증기의 선택 모드는 Genaro 미들웨어에서 설정되며 전체 선택 절차는 미리 설정된 조건 다이어그램과 미들웨어에 의해 제어 퍼블릭 블록체인을 운영함에 있어 두 가지 문제가 있을 수 있다고 지적한다.
- 시빌어택(Sybil Attack)
Receipt Maker는 잘못된 행동을 하게 되면 자신이 걸어둔 토큰을 빼앗기게 된다. Receipt Prover의 경우 자신이 스스로 증명할 수 있다. 하지만 공격에 성공하기 위해서는 절반 이상이 가짜 Prover여야 한다. - Nothing at Stake Problem
PoS 시스템의 Validator는 새로운 블록마다 기여 값으로 0의 초기 값을 갖는다. Validator가 잘못된 체인에 블록을 만들거나 올바른 체인과 잘못된 체인에 있는 블록에 대해 투표를하면 공격으로 간주되어 Validator의 기여도가 음수가되도록 줄이기 위해 트리거된다. 각 블록이 끝날 때 모든 기여도가 고려되고 계산되며 Genaro 미들웨어는 불량 Receipt Maker를 제외하게 된다. 따라서 오른쪽 블록은 지속적으로 계속 실행될 수 있다.
5. SPoR
Genaro에서의 트랜잭션은 두 가지가 있다. Get과 Set.
Set- 파일을 네트워크 장소에 추가
Get — 이전 네트워크에 저장된 파일을 가져옴
Genaro Network의 합의 매커니즘에는 4가지 주체가 있다.
1. 스토리지 공유자(Storage Sharer)
모든 스토리지 공유자는 자신의 유휴 하드 디스크 공간을 빌려주고 GNX 토큰으로 보상 받는다.
2. 챌린저(Challenger)
SPoR (Sentinel Proof of Retrievability)와 PoS (Proof of Stake) 하이브리드 합의 매커니즘에서는 연산력이 필요하다. 이때 챌린저가 자신들의 연산력을 공유하고 GNX(Genaro 토큰)로 보상 받는다. Genaro에서 챌린저(Challenger)는 비트코인 또는 이더리움에서 마이너 역할과 비슷하다.
3. 스토리지 사용자(Storage User)
Genaro Network 스토리지(저장공간)의 사용자이다. 스토리지 이용료를 챌린저(노드)와 스토리지 공유자에게 GNX로 지불한다.
4. 개발자(Developer)
개발자는 Genaro 퍼블릭체인 상에서 스마트 컨트랙트를 사용해서 애플리케이션을 만들 수 있고 탈중앙화인 Genaro Storage 에서 사용자 데이터를 저장할 수 있다. 개발자들은 이런 작업 비용을 챌린저와 스토리지 공유자에게 GNX 토큰으로 지불하게 된다.
Genaro에서 사용하는 합의 매커니즘 SPoR은 PoR(복구증명) 방식에서 응용한 매커니즘이다. PoR 방식은 클라이언트에게 파일 손상 여부를 증명하는 방식이다. 여기에 Genaro에서는 Sentinal이라는 각 파일 조각에서 나온 해시값을 블록체인에 저장하는 방식으로 더욱 업그레이드를 했다. Genaro의 스토리지는 사용자가 업로드한 파일을 아주 작은 단위로 쪼갠 후 암호화를 한다. 이후 해시값이 저장된 것을 Sentinal이 데이터 복구 증명 연산을 통해 서버로부터 파일을 검색해준다.
Genaro에서는 노드에 Challenge를 아웃소싱하여 동기를 부여한다. 이 노드들은 Genaro Network에서 ‘Challenger’로 불리며 이들은 Challenge piece를 저장했음을 증명해야 한다.
암호화된 파일을 인코딩 및 치환하기 위해서는 먼저 원래 파일 F가 처음 k 블록으로 조각 된 다음 오류 수정 코드 (n, k, d)가 이러한 블록에 적용된 다음 블록이 총 n / k 블록까지 합쳐지게 한다.
이후 Genaro는 암호화를 위해 조정할 수 있는 블록 암호를 사용하고 블록들의 인코딩을 끝내도록 바꾸어 놓는다. 또한, Sentinal을 생성하고 지정된 위치에 추가를 한다. 이렇게 인코딩된 파일들은 오류 정정코드와 블록 암호를 사용하므로 추후에 수정이 가능하다.
인코딩 이후의 단계에서는 대역폭을 수정할 수 있다. 여기서는 Host가 XoR 값을 계산하디만 Host가 사용자에 의해 지정될 수 있는 {𝑎 (, …, 𝑎)}의 임의의 부분 집합에 대해 두 번째 값인 α + XoR을 전송하는 것이 유용하다. 이에 대한 효율성을 증대시키기 위해서 사용자가 이를 직접 지정할 수 있다. XoR방식은 계층적 PoR 설정에 압축을 할 수 있다. Host가 𝐹 ~을 조각으로 나누어 하위 Host집합에 분산 시키면 Challenge집합을 받으면 기본 Host가 하위 노드를 적절하게 구분할 수 있다. 각 하위 노드는 해당 응답의 XoR을 반환 하며, 이에 대한 응답으로 XoR을 주 Host가 수집할 수 있다.
이 프로세스는 모든 사용자에게 Host 트리를 통해 재귀적으로 투명하게 작동 될 수 있다.
Genaro Network에서는 인코딩 파일 블록의 일부에서 원본 파일로 복구 할 수 있다. 이렇게 사용이 된 소거 코드 매트릭스는 공개되고 모든 사용자들은 이를 검색할 수 있다.
솔로몬 코드의 단점은 인코딩 및 디코딩에 시간이 필요하다는 것이다. n 블록 파일의 경우이 두 절차 모두 O (n ^ 2) 시간이 소요되며 확실하게 시간을 추정하기 쉽지는 않다.
6. Genaro Eden
Genaro Network의 Genaro Eden은 프라이버시(Privacy), 효율성(Efficiency), 보안성(Security), 영구성(Permanence), 그리고 경제성(Economy)을 가지고 있다고 한다.
1. 프라이버시(Privacy): 사용자들은 개인키를 통해 자신들의 데이터 접근 권한을 통제
2. 효율성(Efficiency): 최적의 노드 선택
3. 보안성(Security): 여러 조각으로 나뉜 암호화 된 탈중앙화 스토리지
4. 영구성(Permanence): 중복 스토리지와 다양한 노드 백업
5. 경제성(Economy): 공유 경제 모델을 사용함으로써 가장 저렴한 시장가 보장
1. 프라이버시(Privacy): 사용자들은 개인키를 통해 자신들의 데이터 접근 권한을 통제 사용자의 데이터 소유권은 누구에게 있을까?
기존 클라우드 스토리지 서비스는 데이터 프라이버시라는 문제에서 자유롭지 못하다. 중앙집 중식 클라우드 서비스 업체는 본질적으로 내부 직원이 사용자의 데이터에 대한 직접적인 권한을 가지게 된다. 반대로 Genaro Network는 데이터 소유권은 오로지 개인만 가져야 한다고 주장한다. Genaro Eden에서는 기본적으로 데이터 접근 권한은 오로지 개인에게만 있다. 이렇게 프라이 버시 보호가 가능한 이유는 Genaro Eden의 암호화 알고리즘과 중복 백업 파일 이 있기 때문이다. 이 기술들을 통해서 파일이 아주 작은 단위로 쪼개지고 나눠지게 된다.
2. 효율성: 최적의 노드 선택 사용자가 데이터를 꺼내거나 저장하는데 어려움은 없을까?
기존의 클라우드 경우 업로드나 다운로드 스피드는 대역폭(bandwidth)과 서버의 응답시간 (response time)에 따라 영향을 받는다. 동시 접속자가 많으면 서버 접근이 일시적으로 어려운 문제가 발생한다. 그러나 Genaro Eden은 가장 가까우면서도 가장 빠른 대역폭을 가진 노드를 찾아서 사용자가 데이터를 저장할 수 있도록 한다. Genaro 사용자는 각 노드의 상태 (온라인 타임, 응답 시간)에 기반하여 평가를 할 수 있다. 이런 평가 시스템 덕분에 시스템 상 에서 자동적으로 높은 점수를 받은 노드(장시간 온라인 대기 및 짧은 응답 시간)가 선택된다. Genaro 측에 따르면 향후에 네트워크에서 노드 수가 증가함에 따라, 더 많은 노드가 선택되고 평 가 받게 되어 Genaro Eden이 효율적으로 운영된다고 이야기한다.
3. 보안성: 여러 조각으로 나뉜 암호화 된 탈중앙화 스토리지
Genaro Eden에서 파일은 먼저 잘게 조각 낸 후 암호화 시키고 랜덤방식으로 수 많은 노드에 이 조각난 데이터를 저장한다. 해커가 공격을 시도하더라도 특정 노드를 정확하게 찾는게 불가능 해서 기존의 중앙식 스토리지에 비해 더 안전하다고 주장한다.
4. 영구성: 중복 스토리지와 다양한 노드 백업 기존 클라우드에 저장된 정보는 영구적일까?
클라우드 서버에 해커 공격을 받거나 지진 같은 자연 재해가 생기면 사용자들의 데이터를 복구 할 수 없을 수도 있다. 또한 중앙집중식 서버는 정기적으로 서버 유지 공사를 하기 때문에 어느 특정 서버유지 시간 때에는 사용자들이 저장된 데이터에 접근하지 못하게 되는 단점이 있다.
5. 경제성: 공유 경제 모델을 사용함으로써 가장 저렴한 시장가 보장
기존 클라우드는 충분한 대형 서버를 구매해야 하고 유지 비용이 높기 때문에 사용자는 높은 사 용료를 지불해야 한다. 반면에 Genaro Eden에서는 데이터 저장 공간이 대부분 유휴공간 이다. 우리가 알고 있는 공유 경제 모델인 Airbnb와 유휴 자원을 활용하는 골렘 프로젝트와 비슷한 구조라고 볼 수 있다. Genaro Eden의 장점은 더 많은 노드가 생태계에 참여할수록 운영 비용을 더 낮아 진다는 것이다.
7. Genaro Hub
Genaro 허브(hub)는 커뮤니티의 발전을 위한 Genaro만의 공동체 공간이다. 비영리 단체인 Genaro Network와는 달리 Hub는 사회적 기업 형태로 운영된다. Hub는 영리 목적을 추 구하면서 여러가지 서비스를 고객들에게 전달하게 된다. Genaro에 따르면 Hub에서 창출된 수익은 다시 Genaro 네트워크 발전을 위해 재투자 된다고 이야기한다. Hub에는 여러 프로젝트 팀들 이 실제 사용할 수 있는 공동업무 공간, 개인 사무실, 회의실 그리고 여러가지 각종 편의시설을 제공한다. GNX가 Hub안에서는 화폐로 사용된다.
· Hub 장소
Genaro 백서에는 10개 이상의 잠정적 허브 후보 도시가 제시되어있다. Genaro 관계자에 따르면 현재 싱가폴, 상하이, 실리콘 밸리 3곳을 Hub 후보 도시로 고려하고 있다고 이야기한다.
· Hub 운영
첫 Hub운영은 Genaro 재단이 선택한 현지의 팀매니저가 담당한다. 추후에 비즈니스 니즈와 글로벌 커뮤니티 육성을 위해 타 재단이 운영할 예정이다.
· 허브참여자
빠르고 간편하고 안전한 데이터 접근 권한을 원하는 개인, 조직, 기업, 정부 그리고 다른 모든 단체들이 Hub의 구성원이 될 수 있다.
8.Genaro Loft
Loft란 공동 거주 공간을 의미한다. 실리콘 밸리의 많은 스타트업 창업자들이 업무공간과 거주공간을 구분하지 않는 유연한 거주형태를 선보이듯이 Loft도 이와 비슷하게 Genaro 커뮤니티의 멤버들이 단기 또는 장기로 머무를 수 있는 공간을 제공 한다. 초기에는 Loft와 Hub가 근접한 곳에 위치하고 향후에는 동일한 건물에서 Hub와 Loft가 함께 공존하게 된다. Hub와 마찬가지로 Loft 생태계에서도 GNX 토큰 경제가 작동된다.
9. Genaro Accelerator
Genaro Accelerator는 Genaro 스토리지 블록체인과 토큰을 사용하는 블록체인 기업들의 발전을 장려하도록 특별히 디자인된 인큐베이터이다. 액설러레이터 사용 지원은 다음과 같다.
· Genaro 스마트 계약, 스토리지 네트워크 통합 및 기술적 지원
· 백서, 토큰 구매 계약, 비즈니스 플랜, 기타 문서 작업 등 토큰경제에 관한 자문역할
· 토큰 분배 및 개발 전략 등에 관한 법률 및 금융 자문 역할
· 마케팅, 미디어 리소스 및 전략 파트너십
Accelerator는 4~6개 팀 또는 개인이 신입 참가자로 선정이 되고 3개월간의 액설레이션 기간이 있다. 이 기간동안 신입 참가자들은 비즈니스 교육 및 멘토십, 블록 체인 프로그래밍 및 개발 지원, 크로스 마케팅 및 홍보 안내, 정부정책 및 법률 상담 등의 다양한 지원을 받게 된다. 또한 Genaro 허브와 로프트에서 제공되는 다양한 서비스를 사용할 수 있도록 GNX 토큰을 시드로 제공 받는다.
무엇보다도 액설러레이터는 DAPPs 개발에 초점이 맞춰져있다. 빅데이터, 에너지 효율 및 관리, 도시 모빌리티 및 스마트 도시 기술, 스마트 빌딩 기술 및 자동화 등 여러 산업에과 관련된 DAPPs 개발 지원을 받을 수 있다.
10. Platform
현재 Genaro Network는 Sharding 기반의 플랫폼을 만드는 Zilliqa와 협약을 맺고 그 위의 Dapp으로 구축을 하는 것을 목표로 하고 있다. Genaro Network에서는 GNX를 얻기 위해서는 개발에 기여하거나 생태계에 도움을 주는 업무를 할 경우 혹은 토큰 트레이딩을 통해 획득할 수 있다.
이더리움 연구회의 1,2기 정기 발표나 향후 업데이트 되는 3기 연구 자료는http://etherstudy.net을 통해서 확인 하실 수 있습니다.
