1. ALGORAND 비허가 체인 버전

보조 제목

투명성, 불변성 및 낯선 사람 간의 신뢰는 퍼블릭 무허가 블록체인의 기반입니다. 그러나 기술 개발이 없는 상황에서 블록체인은 수년 동안 탐나는 실현이었습니다.

보조 제목

알고랜드 무허가형 블록체인

알고랜드는 진정으로 분산되고 확장 가능하며 안전한 무허가형 블록체인을 제공합니다. 진정으로 분산되어 있습니다. 모든 토큰은 다른 토큰과 동일한 권한으로 합의 프로토콜에 참여할 수 있습니다. 수십억 명의 사용자가 소량의 계산만 사용하여 몇 초 만에 블록을 생성할 수 있기 때문에 확장 가능합니다. 그리고 소수의 광부나 수탁자, 또는 소량의 토큰 소유자에 의해 손상될 수 없기 때문에 안전합니다. 실제로 대부분의 알고랜드 블록체인 토큰이 신뢰할 수 있는 손에 있는 한 작동이 보장됩니다.

알고랜드 프로토콜은 고유한 암호화 복권 및 매우 효율적인 비잔틴 합의와 같은 완전히 새로운 기술에 의존합니다.

• 알고랜드의 무허가형 블록체인은 완전히 탈중앙화되고 확장 가능하며 안전할 뿐만 아니라 다음과 같은 특징이 있습니다.

• 레이어 1에서 표준 자산 및 스마트 계약을 처리합니다. 블록체인은 다양한 수준에서 다양한 트랜잭션을 처리합니다. Tier 1이 가장 즉각적이고 안전합니다. 전통적으로 Layer 1은 일반 결제와 합의 프로토콜 자체만을 다루고, 새로운 자산의 발행, 스마트 계약 및 기타 모든 것은 Layer 2에서 처리됩니다. 그러나 레이어 2 프로토콜은 느리고 비싸며 오류가 발생하기 쉬운 것으로 악명이 높습니다. 반대로 Algorand는 자산 토큰화, 아토믹 트랜잭션[2], 담보 대출을 포함하여 계층 1에서 표준 자산 및 다수의 스마트 계약 발행을 처리하고 필요한 경우 분쟁이 있는 트랜잭션을 격리 및 철회할 수 있습니다. 실제로 알고랜드는 일반 결제 수단과 동일한 보안 및 효율성으로 레이어 1에서 스마트 계약의 최신 사용 사례를 충족합니다.

2. 첫 번째 레벨 제목

알고랜드 라이선스 체인 버전

허가형 블록체인의 주요 이점은 외부 간섭으로부터 트랜잭션을 보호하는 기능입니다. [삼]

알고랜드의 비허가형 체인 버전에서 각 고유 토큰(기본 통화(Algo)의 측정 단위는 제외)은 합의 프로토콜에 참여할 수 있으며 다른 토큰과 동일한 권한을 가집니다. 그러나 알고랜드의 허가된 체인 버전에서 기업 E는 합의 프로토콜에 대해 주어진 10M 토큰 풀만 사용할 수 있으며, 어떤 방식으로든 자신이 선택한 유효성 검사기 노드 세트 V로 나눌 수 있습니다. 예를 들어 E는 V를 선택하여 5명의 검증자만 포함하고 각 검증자에게 2M 합의 토큰을 할당할 수 있습니다. 이것의 결론은 E가 5개의 유효성 검사 노드 각각에 새 블록을 생성하는 동일한 기능을 제공한다는 것입니다. 또 다른 예로, E는 55개의 검증 노드를 선택하고 처음 5개의 검증 노드 각각에 100만 토큰을 분배하고 나머지 50개의 검증 노드 각각에 100K 토큰을 분배할 수 있습니다. 이와 같이 E가 처음 5개의 검증 노드에 할당한 블록 생성 용량은 나머지 50개의 검증 노드의 10배가 됩니다.

Algorand의 허가된 버전은 매우 미세한 수준의 세분성을 가지고 있어 서로 다른 검증자에게 서로 다른 가중치를 할당할 수 있습니다.

알고랜드 허가형 블록체인을 사용함으로써 E는 처음부터 자체 허가형 체인을 구축하거나 다른 허가형 체인을 채택하는 대신 다음과 같은 주요 이점을 얻습니다.

a) 필요에 따라 가중 분산화. 임의의 수(무게)의 유효성 검사기를 선택하는 것이 중요합니다. 실제로 E는 자체 블록체인의 보안을 개선하거나 서비스를 제공하는 커뮤니티를 확장하기 위해 이 선택을 원할 수 있습니다. 처음에 소수의 금융 기관에 서비스를 제공하는 블록체인은 소수의 검증 노드로 시작할 수 있습니다. 그러나 나중에 블록 생성에 참여하기를 원하는 중소 규모의 은행과 신용 조합에 서비스를 제공하고 싶다면 어떻게 해야 할까요? 소수의 참여자에게 작동하는 합의 알고리즘은 수백 또는 수천 명의 참여자에게 효과적으로 작동하지 않을 수 있습니다. 그리고 중간에 전술을 바꾸는 것은 상당히 어려울 수 있습니다! 합의 프로토콜이 수십억 명의 유효성 검사기로 확장되도록 허용함으로써 E는 유효성 검사기 집합이 문제 없이 언제든지 확장될 수 있음을 보장할 수 있습니다. 축소는 쉽고 확장은 어렵습니다.

c) 업그레이드 가능성 및 지속적인 혁신. 핵심 무허가형 알고랜드 메인 체인에 개선 사항과 혁신이 추가될 때마다 알고랜드 프로토콜의 허가된 버전을 사용하여 자동으로 E에 향후 개선 사항과 혁신을 제공합니다.

3. ALGORAND Co-Chain보조 제목

정의

정의

(d) 다른 공동 체인과의 상호 운용성. 허가된 블록체인을 사용하면 주어진 범위 내의 사용자가 안전하게 상호 작용할 수 있습니다. 그러나 다른 개체 및 개인과 상호 작용하는 것을 허용하지 않을 수 있습니다. 이것은 "외부" 세계가 "내부" 세계보다 더 크기 때문에 큰 한계이며 우리는 더 큰 세계와 상호 작용하기를 원할 수 있습니다. 금융 기관 그룹은 자체적으로 허가된 체인을 구축하기를 원할 수 있습니다. 그러나 일부 의료 기관에서는 동일한 작업을 수행하기를 원할 수 있습니다. 의료는 경제의 중요한 부분이기 때문에 금융 기관 체인은 아마도 의료 기관 체인과 상호 작용하고 자산을 교환하기를 원할 것입니다. 외부 상호 운용성이 없으면 허가된 체인의 구성원이 자체 체인에 갇힐 수 있습니다.

코체인은 알고랜드 허가형 체인으로, 알고랜드 무허가형 체인과 다른 코체인 간의 효율적이고 안전한 상호 운용성을 보장합니다.

첫 번째 과제: 보안

허가된 체인 간의 상호 운용성은 선언하기는 쉽지만 보장하기는 어렵습니다. 간단한 예를 고려하십시오. 사용자 a는 자산 x를 소유하고 있으며 자산 y를 소유한 다른 사용자 b와 교환하려고 합니다.

a와 b가 알고랜드 비허가형 체인 또는 동일한 알고랜드 공동 체인에 속하는 경우 이 문제는 완결성과 보안성으로 5초 이내에 해결할 수 있습니다. 사실 그들은 알고랜드에서 레이어 1 트랜잭션으로 사용할 수 있는 주요 도구 중 하나인 아토믹 스왑을 사용할 수 있습니다. 하지만 a가 Co-Chain A의 구성원이고 b가 다른 Co-Chain B의 구성원이라면 어떻게 될까요?

서로 다른 체인 간의 자산 교환은 일반적으로 해시 잠금 프로토콜을 통해 실현됩니다. 그러나 이 방법에는 상당한 문제가 있습니다. 논리적으로 복잡한 여러 단계를 요구하는 것 외에도 서비스 거부 공격에 취약합니다. 이러한 공격을 통해 속이는 당사자는 상대방의 자산을 획득하면서 자신의 자산을 유지할 수 있습니다. 이를 방지하기 위해 계약이 장기간 지속되어야 할 수 있으며 이로 인해 서비스 거부 비용이 기본 자산의 가치보다 높아질 수 있습니다.

두 번째 과제: 명확한 소유권

그러나 이것은 또 다른 문제를 야기하며, 이는 x와 y와 각각의 블록체인 A와 B만 포함하는 모든 프로토콜에 적용됩니다. 즉, A와 B는 허가된 프라이빗 체인이기 때문에 기껏해야 그들의 구성원만이 x와 y가 원래 자산을 교환했다는 것을 알고 있으므로 이제 b는 체인 A의 구성원이 소유합니다. 체인 B가 끊어지면 y가 반복적으로 다른 블록체인의 구성원에게 b를 판매하거나 다른 자산과 교환하는 것을 막을 수 없습니다! 본질적으로 이것은 자산 교환에서 두 배의 지출에 해당합니다.

체인 상호 운용성은 정직한 체인 구성원이 획득한 모든 자산의 명확한 소유권을 보장해야 합니다. 손상된 체인의 구성원으로부터 얻은 자산의 경우에도 마찬가지입니다.

4. 첫 번째 레벨 제목

보조 제목

전문

전문

• 우리는 알고랜드의 메인넷을 나타내기 위해 MAIN을 사용합니다. 이에 상응하여 각 Co-Chain은 MAIN의 블록을 모니터링합니다. 각 Co-Chain C에 대해 MAIN은 유지합니다.

• C의 최신 유효성 검사기 목록 VALIDATORSC,

그리고 다른 체인으로 전송할 수 있는 C 구성원이 소유한 모든 자산의 최신 목록 ASSETSC.

처음에 Co-Chain이 형성되면 두 목록 모두 MAIN에서 본질적으로 C의 제네시스 블록에 포함될 수 있습니다. (이 제네시스 블록은 C의 초기 공개 키와 해당 키가 원래 소유한 자산을 표시한다는 점에서 C의 원래 제네시스 블록과 다릅니다.)

MAIN은 Co-Chain C에서 발생하는 트랜잭션에 대해 아무것도 알지 못할 뿐만 아니라 C의 실제 공개 키를 사용하는 실제 사용자는 말할 것도 없고 알지 못한다는 점을 강조해야 합니다! 실제로 ASSETSC는 ASSETS의 자산을 제어하는 ​​C의 공개 키에 대한 정보를 공개하지 않습니다.

알고랜드 공동 체인에서 메인 체인으로 자산 이전

알고랜드 공동 체인 A의 사용자 x는 자신이 소유한 자산 a를 공개 키 tx를 통해 MAIN으로 이전하고자 할 수 있습니다. 사용자 x는 여러 가지 이유로 이 작업을 수행할 수 있습니다. 예를 들어, x는 a를 경매하기를 원할 수 있으며 "입찰자가 많을수록 가격이 높아집니다". 따라서 a를 A에서 경매하는 대신 사용자 x가 MAIN에서 경매할 의향이 더 많을 수 있으므로 A의 구성원뿐만 아니라 MAIN의 구성원 또는 다른 Co-Chain도 입찰하게 됩니다. 실제로 Co-Chain의 모든 구성원은 경매에 참여하기 위한 목적으로만 MAIN으로 스테이블 코인을 쉽게 전송할 수 있습니다.

Co-Chain A의 일반 전송과 마찬가지로 a를 tx에서 MAIN으로 전송하는 작업은 SIGx(tx, a, MAIN)으로 표시되는 tx의 디지털 서명에 의해 승인됩니다. tx가 a를 소유하고 전송이 적절하게 승인되었으므로 SIGx(tx, a, MAIN)는 A의 검증자에 의해 적절하게 인증된 A의 새로운 블록 X에 들어갑니다. 이 시점에서 Co-Chain A의 모든 구성원은 tx나 A의 다른 공개 키가 자산 a를 소유하지 않는다는 것을 깨닫습니다. 따라서 (A가 손상되지 않는 한) tx는 더 이상 A 내부 또는 외부의 전송을 승인할 수 없습니다.

텍스트

                                                          X= (SIGx (tx, a, MAIN), other transfers to MAIN, H)

여기서 H는 A에서 비공개로 유지되어야 하는 A의 모든 트랜잭션의 단방향 해시(일반적으로 길이 256비트)입니다. X의 형식은 매우 간결하다는 점에 유의해야 합니다. 실제로 알고랜드 메인 체인으로 전달하려는 정보를 제외하고 256바이트만 포함합니다.

이 형식의 블록 X와 A의 인증서는 MAIN의 노드로 전파됩니다.

텍스트

• Co-Chain A는 MAIN과 동일한 합의 알고리즘을 실행하고 MAIN은 A의 검증자를 알고 있기 때문에 MAIN의 검증자는 X의 인증서를 구문 분석하고 이를 학습할 수 있습니다.

• tx는 자산 a를 소유하기 위한 A의 키이고,

키 tx의 소유자는 a를 알고랜드의 메인 체인으로 이전하고자 합니다.

• 그에 상응하여,

• 자산 a가 ASSETSA에서 제거되고

참고: 1단계에서 사용된 MAIN은 공개 및 비허가 모두입니다. 특히 MAIN이 무허가라는 사실은 tx가 아무 문제 없이 MAIN의 키가 되도록 보장합니다. 그리고 MAIN이 공개되어 있다는 사실은 자산 a가 현재 MAIN에 있음을 모든 사람이 알 수 있도록 합니다. 이렇게 하면 (다음 단계에서) y가 a의 명시적 소유권을 갖게 됩니다. 사실 Co-Chain A가 손상되었는지 여부에 관계없이 x나 A의 다른 구성원은 a를 다른 Co-Chain의 구성원에게 양도할 수 없습니다.

메인 체인에서 다시 코체인으로 자산 이전

MAIN에서 a를 매도한 후 tx는 경매에서 얻은 스테이블 코인을 A에게 양도하고자 할 수 있습니다.

보다 일반적으로 tx가 MAIN과 A 모두의 공개 키인 경우 tx는 MAIN에 소유한 자산 b를 A로 이전하려고 할 수 있습니다. 다시 말하지만, 이러한 전송은 SIGx(tx,b,A)로 표시된 tx의 디지털 서명에 의해 승인될 수 있으며 MAIN의 새 블록에 들어갑니다. MAIN은 허가가 없기 때문에 A의 유효성 검사기는 SIGx(tx,a, A)가 MAIN의 블록에 나타나는 것을 보거나 tx 자체를 통해 그러한 발생에 대한 적절하고 간결한 증거를 볼 수 있습니다. 두 경우 모두 A의 유효성 검사기는 tx가 이미 A의 키이기 때문에 tx가 A의 자산 b의 현재 소유자가 되도록 합니다. 동시에 SIGx(tx, a, A)가 MAIN의 블록에 나타나자마자 tx는 더 이상 MAIN에서 b를 소유하지 않으며 ASSETS A는 자산 b를 포함하도록 업데이트됩니다.

보조 제목

공동 체인 상호 운용성

다음으로 Co-Chain이 상호 운용되는 방식을 설명하기 위해 위에서 언급한 것과 동일한 자산 교환 예를 사용합니다. 이제 A와 B는 서로 다른 알고랜드 공동 체인입니다. 구체적으로, 자산 a는 개인 키가 x에게 알려진 공개 키 tx에 의해 A에서 제어되는 반면, 자산 b는 개인 키가 y로 알려진 공개 키 ty에 의해 B에서 제어됩니다.

자산을 교환하기 위해 x와 y는 다음 개념 단계를 통해 MAIN을 활용합니다.

1. 체인 A에서 tx는 "a를 MAIN으로 전송"하고 MAIN으로 전송 증거를 제공합니다. 체인 B에서 ty는 "b를 MAIN으로 전송"하고 MAIN으로 전송 증거를 제공합니다.

3. MAIN에서 tx는 b를 A로 전송하고 ty는 a를 B로 전송합니다. 체인 A와 B 모두 두 전송을 모두 볼 수 있습니다.

보조 제목

1단계 지침

• 1단계는 위에서 설명한 것처럼 MAIN의 블록에서 tx가 SIGx(tx, a, A)를 발행하여 달성할 수 있습니다. 이에 따라 MAIN에서

• 자산 a는 ASSETA에서 제거되고 자산 b는 ASSETB에서 제거됩니다.

마찬가지로 ty도 마찬가지입니다.

보조 제목

2단계 지침

3단계 지침

앞에서 언급했듯이 MAIN에서 tx는 여전히 A의 승인 키이므로 tx는 b를 A의 자신에게 전송합니다. 마찬가지로 ty도 마찬가지입니다.

추가 정보

전체 프로세스가 매우 빠르다는 것을 알 수 있습니다. 실제로 위의 세 단계는 각각 새로운 블록을 생성하는 데 걸리는 시간에 수행할 수 있습니다. 이 시간은 알고랜드의 메인 체인에서 5초를 초과하지 않습니다. 그러나 Algorand Co-Chain에서 블록을 생성하는 것이 훨씬 더 빠를 수 있습니다. 실제로 알고랜드 프로토콜에서는 검증 노드의 대다수가 블록을 볼 수 있도록 필요한 시간 내에 블록을 생성할 수 있습니다. 네트워크 속도가 빠른 Co-Chain에서 이 시간은 무시할 수 있습니다.

또한 전체 프로세스가 레이어 1에서 발생하므로 메인 체인에 있든 Co-Chain에 있든 보안이 더 높습니다.

텍스트

향상된 프라이버시

알고랜드 공동 체인 간 자산 교환의 프라이버시가 크게 향상될 수 있습니다.

텍스트

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특히 tx와 ty는 이 자산 교환에서 x와 y만 사용하는 임시 키일 수 있습니다. 즉, 위의 3단계 프로세스를 시작하기 전에 x는 임시 공개 키 tx를 생성하고 이전에 a가 보유한 공개 키에서 tx로 자산 a를 전송합니다. 3단계가 완료되고 tx가 A의 자산 b를 소유한 후 x는 b를 tx에서 자신이 선택한 다른 공개 키로 전송할 수 있습니다. 이러한 방식으로 Algorand의 메인 체인은 A의 어떤 공개 키가 원래 자산 a를 소유했고 어떤 공개 키가 결국 b를 소유하게 될지 알 수 없습니다.

[1] 알고랜드 합의는 긴 과정이 아닙니다. 주어진 블록 B에 점점 더 많은 블록이 추가될수록 사람들이 B에 대한 합의에 도달할 가능성이 높아집니다. 알고랜드 단독으로 새 블록에 동의하고 이 프로세스가 완료된 후 다음 블록에 동의하는 식입니다.

[2] 아토믹 거래를 통해 여러 사용자가 단일 거래에서 자산을 교환하거나 여러 통화로 여러 지불을 실행할 수 있습니다. 따라서 아토믹 트랜잭션의 참가자는 다른 참가자를 속일 수 없으며 누구도 먼저 시도하는 것을 두려워하지 않습니다.

[3] 허가된 블록체인을 선택하는 또 다른 자주 인용되는 이유는 보안입니다. 그러나 이러한 근거는 탈중앙화 자체가 보안의 주요 원천이라는 점을 놓치고 있습니다.

*전체 기술 문서가 곧 공개될 예정이니 계속 지켜봐 주시기 바랍니다.

SERGEY GORBUNOV | 암호화 책임자

MAURICE HERLIHY

Sergey는 워털루 대학의 조교수입니다. 그의 연구는 기본 암호화 및 대규모 보안 시스템, 컴퓨터 네트워크, 프로토콜 및 블록체인의 설계에 중점을 둡니다. 그는 2015년에 MIT에서 박사 학위를 받았으며 Microsoft Ph.D. Fellowship의 수혜자이기도 합니다. 격자 기반 암호화를 사용하여 고급 암호화 프로토콜을 구축하는 방법에 대한 그의 논문은 컴퓨터 과학 부문에서 MIT 스프로울 박사 논문상을 수상했습니다. 알고랜드에 합류하기 전에는 Stealth Mine의 창립자이자 CTO였으며 IBM의 TJ Watson Research Center에서 근무했습니다.

Herlihy 교수는 분산 컴퓨팅 분야의 세계적인 전문가입니다. 그는 2003년 분산 컴퓨팅 분야의 Dijkstra Prize, 2004년 Theoretical Computer Science 분야의 Gödel Prize, 2008년 ISCA 영향력 있는 논문상, 2012년 Edsger W. Dijkstra Prize 및 2013년 Wallace McDowell Prize를 수상했습니다. 그는 ACM의 펠로우이자 미국 발명가 아카데미, 국립 공학 아카데미, 미국 예술 과학 아카데미의 펠로우입니다.

Herlihy 교수는 Massachusetts Institute of Technology에서 컴퓨터 과학 박사 학위를 받았습니다.

실비오 미칼리 | 설립자

Silvio Micali는 1983년부터 Massachusetts Institute of Technology의 전기 공학 및 컴퓨터 과학과에서 가르쳤습니다. Silvio의 연구는 암호화, 영지식, 의사 난수 생성, 보안 프로토콜 및 메커니즘 설계에 중점을 둡니다. 2017년 Silvio는 분산 경제를 위한 제품 및 서비스 구축을 위한 퍼블릭 플랫폼을 제공하는 완전히 분산되고 안전하며 확장 가능한 블록체인인 알고랜드(Algorand)를 설립했습니다. Algorand에서 Silvio는 이론, 보안 및 암호화 금융을 포함한 모든 연구를 감독합니다.