블록체인 기술의 한계를 넘어선다!
-‘데이터 경제를 위한 블록체인 기술개발 사업’본격 추진 - |
□ 과학기술정보통신부(장관 임혜숙, 이하 ‘과기정통부’)는 국내 블록체인 기술역량을 강화하기 위한 ‘데이터 경제를 위한 블록체인 기술개발사업’의 수행기관 선정을 완료하여 기술개발에 착수한다고 밝혔다.
< 데이터 경제를 위한 블록체인 기술개발 사업 개요 >
▪ 사업기간/규모: ’21년~‘25년 / 총 1,133억원(국비 916억원, 민자 217억원) ※ ‘20.6월 예비타당성 조사 통과
▪ ‘21년 예산: 총 203.1억원(국고 182억원, 민자 21.1억원)
▪ 추진내용: 4대 전략분야 9대 기술 확보 |
ㅇ 작년 12월 18일부터 금년 2월 1일까지 공모한 동 사업은 총 27개 연합체(대학, 연구소, 기업 등)이 신청하였으며, 9개 연합체 53개 수행기관이 선정되어 앞으로 5년간(‘21~’25) 연구개발을 추진한다.
□ 선정된 9개 연합체 모두 산업체가 참여하며, 원천기술 확보(’21~’22) → 응용연구 및 실증(’23~’25) 2단계로 구분하여 추진함에 따라 개발된 기술들이 국내 산업계에서 사용되어 기술경쟁력을 향상시킬 수 있을 것으로 기대된다.
□ 주요 기술개발 내용들은 다음과 같다.
① (합의기술) 블록체인 네트워크에 참여자가 늘어날수록 합의 처리속도가 저하되는 문제를 해결하기 위해, 탈중앙화*를 유지하면서 참여자가 증가하여도 서비스의 안정적인 성능을 확보할 수 있는 기술**을 개발(4개 과제)한다.
* 시스템 관리가 일부 주체로 편중되어 있지 않고, 다수의 주체가 관리하는 것
** 블록체인 내에서 데이터가 담긴 블록을 생성하고 합의하는 알고리즘
< 과제 주요 내용 >
과제명 | 현 재 | 향 후 |
대규모 노드를 위한 탈중앙화 합의체 구성 | 분산합의 속도를 높이기 위해 특정 노드 중심으로 합의하는 중앙화 문제와 합의체를 예측하여 공격이 가능함에 따른 보안 문제 | 모든 노드가 참여하여 공평하고 예측 불가능하도록 합의체를 선발하여 탈중앙화 및 악의적인 노드 공격의 안정성 보장 |
대규모 노드에서 블록단위의 효율적인 거래 확정을 위한 최종성 보장 | 기존 합의 알고리즘 및 트랜잭션 최종성(finality)* 측면에서의 처리속도와 성능 저하로 상용수준 서비스 적용 한계
* 트랜잭션이 전송된 후 블록체인 네트워크에서 변경이 불가능한 블록으로 확정까지 지연시간 | 처리용량 개선 및 최종성 지연시간 수초 단위로 단축으로 실시간 상용 서비스 제공 및 적용가능 분야 확대 |
고성능/대용량 트랜잭션 확장성 보장 | 현재 블록체인 서비스는 확장성(scalability)* 측면에서 한계가 있어 실용·상용화 미흡
* 블록체인을 유지하는 자원(노드 등) 증가함에도 트랜잭션 처리 속도(TPS)가 증가하지 않는 문제 | 고성능/대용량 블록체인 개발로 사용자 증가에도 지연없는 블록체인 서비스 제공과 다수의 서비스 수용 가능 |
노드 간 메시지 전달과 합의를 위한 최적 경로 네트워크 프로토콜 | 피투피(P2P) 전송 통신규약(프로토콜) 적용 시 블록 메시지 전파 속도 및 합의 도출 지연 발생 | 블록체인에 최적화된 피투피(P2P) 네트워크 통신규약(프로토콜) 개발로 중복 수신, 재전송 발생 비용 감소 및 모든 노드들의 고속 합의 추진 |
② (지능형 계약(스마트 컨트랙트) 보안) 미리 작성된 내용에 따라 계약이 실행되므로 사전에 취약점을 발견하지 못하면 이용자들에게 큰 피해로 이어질 수 있는 지능형 계약(스마트 컨트랙트*)의 보안 취약점을 개선하기 위한 기술**을 개발(1개 과제)한다.
* 서면으로 이루어지던 계약을 코드로 구현하여 특정 조건이 충족되었을 때, 해당 계약이 이행되도록 하는 기술
** 사전에 자동으로 보안 취약점을 탐지·방어하고 가상 환경에서 모의실험(시뮬레이션)하는 기술
< 과제 주요 내용 >
과제명 | 현 재 | 향 후 |
지능형 계약(스마트 컨트랙트)의 개발-배포-실행의 전주기적 취약점 및 신뢰성 오류 개선 | 지능형 계약(스마트 컨트랙트)는 기존의 전통적 계약에 비해 많은 이점이 있지만, 취약성 문제로 인한 피해 및 위험성에 대비 필요 | 시큐어 코딩*을 통해 지능형 계약(스마트 컨트랙트)의 오류와 취약점을 사전 예방하여, 복잡하고 고차원적인 지능형 계약(스마트 컨트랙트)을 일반인도 안전하게 이용 가능 * 소프트웨어를 개발함에 있어 개발자의 실수, 논리적 오류 등으로 인해 소프트웨어에 내포될 수 있는 취약점을 배제하기 위한 코딩 기법 |
③ (개인정보 처리 및 신원관리) 블록체인 상의 개인정보 보호를 위해 분산아이디(ID) 관리 기술* 및 데이터 활용 과정에서의 개인정보(프라이버시) 보호 기술을 개발(2개 과제)한다.
* 생체 기술을 적용한 개인키 복구 및 영지식증명(거래 상대에게 정보를 제공하지 않고 자신이 해당 정보를 갖고 있음을 증명) 등 데이터 암호화 기술
< 과제 주요 내용 >
과제명 | 현 재 | 향 후 |
자기주권 신원 활용을 위한 사용자 신원 인증 및 관리 | 각 신원증명 서비스에서 발행되는 신원증명서는 다른 서비스에 활용하기 어렵고, 신원정보보호의 기술적 한계로 해외기술 의존 | 분산형 신원 증명 서비스를 확대·보완하여 DID별 제약 없이 자기주권 신원관리 블록체인 상호연동 및 국내 프라이버시 보호 원천기술 확보 |
블록체인 데이터 암호화 기반의 프라이버시 보호 | 국내 프라이버시 보장 블록체인의 이론적 한계와 핵심 기술 부재 및 키관리 솔루션 업체의 외산 솔루션 중심 수입 개선 필요 | 블록체인 내 데이터에 대한 고속 프라이버시 보호 기술*로 모든 참여자의 프라이버시 보장과 높은 신뢰성을 갖춘 라이브러리 개발 * 다자간 비대면 통신 프로토콜에서 정보보호 기능을 제공하기 위해 암호기술을 적용하는 프로토콜 |
④ (데이터 주권) 블록체인 플랫폼을 사용하여 대용량 데이터를 관리*하고 빠른 속도로 분석하여 블록체인 서비스의 활용성을 강화**하는 기술을 개발(2개 과제)한다.
* 대규모 노드 관리와 대용량 데이터 분산 저장으로 처리 가능한 데이터 용량을 높이는 기술
** 시계열/시공간/이벤트 기반 데이터 분석 및 고속 탐색을 지원하는 분산병렬 질의처리 기술
< 과제 주요 내용 >
과제명 | 현 재 | 향 후 |
다양한 산업 분야 활용성 증대를 위한 대규모/대용량 블록체인 데이터 고확장성 분산 저장 | 블록체인 데이터를 중복 저장하여 저장비용이 증가하고 기존 범용 DB를 사용하여 공간낭비 및 비효율적 처리 발생 | 대규모/대용량 데이터를 블록체인으로 관리하여 데이터 가용성, 무결성, 소유권이 보장이 필요한 분야 적용 확대 |
다양한 산업 분야 활용성 증대를 위한 분산 저장된 대규모 데이터 고속 분석 | 데이터의 대량복제, 변경으로 인한 실제 데이터의 질적 문제 대두 및 이를 극복하기 위한 양질의 데이터 확보·분석 필요 | 블록체인 데이터 분석 기반의 고품질 통합 인사이트* 제공으로 데이터 경제 활성화 및 산업 전반 동반 성장 유도 * 블록체인 분석 모듈, 분석결과 시각화 도구 |
□ 과기정통부는 이번 대규모 기술개발 사업 착수를 계기로 국내 블록체인 기술경쟁력을 향상시키기 위해 지원을 아끼지 않을 계획이다.
붙임 |
| 데이터 경제를 위한 블록체인 기술개발 선정 결과 |
번호 | 과제명 | 주관기관 | 사업기간 | 주요내용 |
1 | 대규모 노드를 위한 탈중앙화 합의체 구성 기술개발 | 한국전자통신연구원 | ‘21.4~’25.12 (2+3년) | 대규모 노드 환경에서 예측 가능으로 인한 보안성 취약 문제를 해결하고, 블록마다 공평하게 노드를 선발하여 탈중앙화를 유지하는 동적 합의체 구성 기술 개발 |
2 | 대규모 노드에서 블록단위의 효율적인 거래확정을 위한 최종성 보장 기술개발 | 한양대학교 | ‘21.4~’25.12 (2+3년) | 대규모 노드 환경에서 대량의 트랜잭션 처리량과 고속 최종성 처리속도를 달성하는 합의 기술 개발 |
3 | 고성능/대용량 트랜잭션 확장성 보장 기술개발 | 고려대학교 | ‘21.4~’25.12 (2+3년) | 블록체인 저장장치 요구량의 최소화를 통한 확장성 확보 및 다수 트랜잭션 검증 고속화 서비스 기술 개발 |
4 | 노드간 메시지 전달과 합의를 위한 최적경로 네트워크 프로토콜 기술개발 | 포항공과대학교 | ‘21.4~’25.12 (2+3년) | 블록체인이 정해진 시간 내에 정상적인 합의에 도달할 수 있도록 메시지를 전달하는 하이브리드 P2P 최적 경로 네트워크 플랫폼 개발 |
5 | 스마트 컨트랙트의 개발-배포-실행의 전주기적 취약점 및 신뢰성 오류 개선 기술개발 | 고려대학교 | ‘21.4~’25.12 (2+3년) | 전주기에 걸친 신뢰성이 강화된 지능형 스마트 컨트랙트 제작을 위한 자동화된 취약점 탐지 및 시큐어 코딩 기술개발 |
6 | 자기주권 신원활용을 위한 사용자 신원인증 및 관리 기술개발 | ㈜가민정보시스템 | ‘21.4~’25.12 (2+3년) | 자기주권의 안전한 활용을 위한 Circle chain 기반 신원정보 상호운영 플랫폼 기술개발 및 신원증명 프라이버시 구현 |
7 | 블록체인 데이터 암호화 기반의 프라이버시 보호 기술개발 | 한양대학교 | ‘21.4~’25.12 (2+3년) | 프라이버시 보장 데이터 처리를 위한 고성능 암호 프로토콜(영지식증명) 기술 및 라이브러리 개발 |
8 | 다양한 산업분야 활용성 증대를 위한 대규모/대용량 데이터 고확장성 분산 저장 기술개발 | 한국전자통신연구원 | ‘21.4~’25.12 (2+3년) | 대규모/대용량 트랜잭션 데이터의 분산 저장 및 엔터프라이즈 환경에 적용 가능한 블록체인 데이터 저장 기술 개발 |
9 | 다양한 산업분야 활용성 증대를 위한 분산 저장된 대규모 데이터 고속 분석 기술개발 | 한국전자통신연구원 | ‘21.4~’25.12 (2+3년) | 블록체인 인덱스 기반의 분산저장 데이터고속 분석 기술 및 사용자 편의성을 위한 질의 언어 처리 기술개발 |
