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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 이일구
- 발행연도
- 2023
- 저작권
- 성신여자대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수1
초록· 키워드
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PBFT(Practical Byzantine Fault Tolerant)는 분산 네트워크 환경에서 비의도적·의도적 장애를 일정 수준 허용하여 전체 네트워크의 합의를 달성할 수 있는 합의 알고리즘으로 높은 성능과 절대적 최종성을 보장한다. 그러나 합의 과정에서 발생하는 메시지 전송량으로 인해 네트워크의 규모가 증가할수록 부하가 기하급수적으로 증가한다. 또한, PBFT를 개선하고자 한 선행연구는 블록체인의 트릴레마인 탈중앙화, 확장성, 보안성을 동시에 해결할 수 없다는 한계가 있다.
본 연구에서는 PBFT의 확장성 향상을 위한 분산 환경에서의 결함 노드 판단 및 대응 방법에 대해 제안하였다. 제안 방법은 PBFT 합의 과정에서 발생하는 메시지를 수집하여 노드의 신뢰도를 판단하고, 신뢰도에 따라 소규모 위원회를 구성하여 합의를 진행하였다. 우선순위에 기반한 선별적 합의 참여 기회를 제공하여 확장성을 개선하고, 결함 노드로 인한 지연을 막아 가용성을 향상시킬 수 있다. 또한, 분산 환경에서 별도의 대표자를 선출하지 않고 위원회를 구성하여 탈중앙화의 특성도 보존할 수 있다. 본 논문에서는 PBFT와 제안 방법의 지연시간, 처리량, 합의 성공률을 평가하였다. 평가 결과에 따르면, 제안 방법은 시간에 따른 인과 관계가 있는 결함 환경에서 결함에 효과적으로 대응하였다. 또한, 결함이 없는 환경에서는 제안 방법보다 PBFT가 효과적이지만, 결함 있는 환경에서 지연시간을 0.026s, 처리량을 833Mbps 빠르게 개선하였으며, 합의 성공률도 향상됨을 확인하였다.
본 연구에서는 PBFT의 확장성 향상을 위한 분산 환경에서의 결함 노드 판단 및 대응 방법에 대해 제안하였다. 제안 방법은 PBFT 합의 과정에서 발생하는 메시지를 수집하여 노드의 신뢰도를 판단하고, 신뢰도에 따라 소규모 위원회를 구성하여 합의를 진행하였다. 우선순위에 기반한 선별적 합의 참여 기회를 제공하여 확장성을 개선하고, 결함 노드로 인한 지연을 막아 가용성을 향상시킬 수 있다. 또한, 분산 환경에서 별도의 대표자를 선출하지 않고 위원회를 구성하여 탈중앙화의 특성도 보존할 수 있다. 본 논문에서는 PBFT와 제안 방법의 지연시간, 처리량, 합의 성공률을 평가하였다. 평가 결과에 따르면, 제안 방법은 시간에 따른 인과 관계가 있는 결함 환경에서 결함에 효과적으로 대응하였다. 또한, 결함이 없는 환경에서는 제안 방법보다 PBFT가 효과적이지만, 결함 있는 환경에서 지연시간을 0.026s, 처리량을 833Mbps 빠르게 개선하였으며, 합의 성공률도 향상됨을 확인하였다.
목차
- Ⅰ. 서론 1Ⅱ. 관련 연구 41. PBFT(Practical Byzantine Fault Tolerance) 41) PBFT 개요 42) PBFT 동작 방식 52. PBFT 개선 연구 91) 대표 위원회 92) 다중 계층 113) 점수 134) 분할 16Ⅲ. 분산형 결함 정보 판단 및 대응 방안 191. 결함 정보 222. 결함 노드 판단 243. 합의 위원회 구성 25Ⅳ. 평가 271. 실험 환경 271) 신뢰성 모델 272) 평가 지표 293) 평가 프레임워크 302. 평가 결과 321) 신뢰성 모델별 평가 결과 322) 결함 유무에 따른 평가 결과 36Ⅴ. 결론 39ACKNOWLEDGEMENTS참고문헌ABSTRACT
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