ETRI Conference 2022 인공지능연구소 09. 블록체인(PON 알고리즘)기반 고신뢰 정보거래 플랫폼 기술
블록체인 기술의 고질적인 난제인 '트릴레마'를 해결하기 위해 새로운 분산 합의 알고리즘인 PoN 기술이 개발되었습니다. 이 기술은 보안성, 확장성, 탈중앙화라는 세 가지 가치를 동시에 만족시키기 위한 블록체인 기반 원천 기술로서, 대규모 노드가 참여하는 환경에서도 효율적인 합의를 이끌어낼 수 있도록 설계되었습니다. 시제품 단계의 테스트베드를 통해 합의 과정과 성능 지표를 투명하게 공개하며 기술의 완성도를 증명하고 있습니다. 특히 트랜잭션 처리율(TPS)과 블록 생성 시간 등을 실시간으로 시각화하여 블록체인의 작동 원리를 명확하게 보여주는 것이 특징입니다. 노드의 역할 분담과 효율적인 합의체 구성은 PoN 알고리즘의 핵심입니다. 전체 노드는 역할에 따라 비합의체 노드, 합의체 노드, 의장 노드로 나뉘어 유기적으로 작동합니다. 특히 안전성을 보장하기 위해 비잔틴 노드의 비율이 33% 이하가 되도록 합의체 노드를 선출하는 방식을 채택하고 있습니다. 이러한 구조는 악의적인 공격자가 네트워크를 장악하는 것을 방지하며, 동적인 노드 변화 속에서도 합의의 일관성을 유지할 수 있게 합니다. 각 노드 간의 메시지 교환 과정은 시각화 도구를 통해 실시간으로 확인이 가능하며, 이는 기술적 안정성을 입증하는 지표가 됩니다. PoN의 합의 과정은 체계적인 4단계 프로세스를 거쳐 완료됩니다. 먼저 '위임 요청' 단계에서 합의체 노드들이 트랜잭션을 의장 노드에게 전달하고, 의장 노드는 이를 모아 후보 블록을 생성합니다. 이어지는 '준비' 단계에서 의장 노드가 후보 블록을 전파하면 합의체 노드들이 이를 검증하고 서명하며, '커밋' 단계에서 2f+1개의 서명이 취합되어 블록이 확정됩니다. 마지막 '전파' 단계에서 확정된 블록이 네트워크 전체에 공유됨으로써 데이터의 정합성이 확보됩니다. 이러한 단계적 접근은 분산 환경에서도 고도의 신뢰성을 유지할 수 있게 해주는 알고리즘의 핵심적인 동력입니다. PoN 기술은 실생활과 밀접한 학적 증명서 발급 및 유통 서비스에 성공적으로 적용되었습니다. 사용자는 블록체인상에서 위·변조가 불가능한 졸업 증명서나 성적 증명서를 발급받고, 이를 필요 기관에 안전하게 제출할 수 있습니다. 시스템은 증명서 발급의 전 과정을 투명하게 기록하며, 별도의 문서 확인 번호를 통해 진위 여부를 즉각적으로 검증할 수 있는 기능을 제공합니다. 이는 기존 종이 증명서 시스템이 가졌던 위조 위험과 행정적 비효율성을 혁신적으로 개선한 사례로, 교육 분야에서의 디지털 전환을 이끄는 중요한 기반 기술이 되고 있습니다. 의약품 유통 추적 모니터링 서비스 역시 블록체인의 강력한 응용 사례입니다. 온도와 습도에 민감한 의약품의 특성을 반영하여, 주문부터 배송 및 검수까지의 모든 과정을 블록체인에 실시간으로 기록합니다. 판매자와 구매자는 스마트 컨트랙트를 통해 정보를 투명하게 공유하며, 특히 배송 중 발생하는 환경 정보와 위치 데이터는 조작이 불가능한 형태로 보관되어 품질 사고를 미연에 방지합니다. 배송이 완료된 주문 정보는 누구나 확인할 수 있는 투명한 기록으로 남게 되어, 결과적으로 사회적 안전망을 강화하고 물류 생태계의 신뢰도를 높이는 데 크게 기여합니다.
