Hyperledger Fabric in Blockchain

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하이퍼레저 패브릭(Hyperledger Fabric)은 모듈형 아키텍처를 통해 높은 수준의 기밀성, 유연성, 회복력 및 확장성을 제공하는 분산 원장 솔루션을 구축하기 위한 오픈 소스 플랫폼입니다. 패브릭을 사용하여 개발된 솔루션은 모든 산업에 맞게 조정될 수 있습니다. 이는 리눅스 재단에서 관리하는 비공개 및 기밀 블록체인 프레임워크입니다. 이 글에서는 하이퍼레저 패브릭에 대해 다음 주제를 다룰 것입니다:

1. 하이퍼레저 패브릭이란 무엇인가?
2. 하이퍼레저 패브릭은 어떻게 작동하는가?
3. 하이퍼레저 패브릭의 합의 알고리즘
4. 하이퍼레저 패브릭의 산업별 사용 사례
5. 하이퍼레저 패브릭의 장점
6. 하이퍼레저 패브릭의 한계

하이퍼레저 패브릭이란 무엇인가?

하이퍼레저 패브릭은 엔터프라이즈 수준의 애플리케이션을 위해 설계되었으며, 모듈형 아키텍처, 허가된 네트워크 및 스마트 계약 기능(“체인코드”라고도 함)을 특징으로 합니다.

이 플랫폼은 높은 수준의 보안, 프라이버시 및 확장성을 제공하며, 금융, 공급망 및 헬스케어와 같은 다양한 산업의 다양한 사용 사례에 맞춘 맞춤형 블록체인 솔루션 개발을 지원합니다.
하이퍼레저 패브릭은 각 노드가 거래를 검증하고, 원장을 유지하며, 체인코드를 실행하는 등 특정 기능을 수행하는 노드 네트워크로 작동합니다.
거래는 합의 메커니즘에 의해 검증되고 순서가 지정되어 원장의 무결성과 일관성을 보장합니다.

하이퍼레저 패브릭은 어떻게 작동하는가?

구성 요소:

하이퍼레저 패브릭은 엔터프라이즈 수준의 허가된 블록체인 네트워크입니다. 이는 특정 목적을 위해 상호 작용하는 다양한 고유 조직 또는 구성원으로 구성됩니다. 예를 들어, 이러한 조직은 은행, 금융 기관 또는 공급망 네트워크일 수 있습니다. 각 조직은 식별되며 패브릭 인증 기관을 갖추고 있습니다. 이러한 조직을 멤버라고 합니다.
패브릭의 각 멤버는 패브릭 인증 기관을 사용하여 네트워크에 참여하기 위해 하나 이상의 승인된 피어를 설정할 수 있습니다. 이 모든 피어는 적절히 승인되어야 합니다.
특정 프로그래밍 언어의 소프트웨어 개발 키트(SDK)로 작성된 클라이언트 측 애플리케이션이 네트워크에 연결됩니다.

워크플로우:

각 거래마다 다음 단계를 따릅니다-

1. 제안서 작성: 스마트폰 제조 회사와 스마트폰 딜러 간의 거래를 상상해보십시오. 거래는 클라이언트 애플리케이션 또는 포털의 도움으로 멤버 조직이 거래 요청을 제안하거나 호출할 때 시작됩니다. 그런 다음 클라이언트 애플리케이션은 제안서를 각 조직의 피어에게 보냅니다.
2. 거래 승인: 제안서가 승인 피어(제안서 승인을 위한 각 조직의 피어)에게 도달하면 피어는 요청 멤버의 패브릭 인증 기관과 거래를 인증하는 데 필요한 기타 세부 정보를 확인합니다. 그런 다음 체인 코드를 실행하고 응답을 반환합니다. 이 응답은 해당 거래의 승인 또는 거부를 나타냅니다. 응답은 클라이언트에게 전달됩니다.
3. 주문 서비스 제출: 승인 결과를 받은 후 승인된 거래는 클라이언트 측 애플리케이션에 의해 주문 서비스에 전송됩니다. 주문 서비스를 담당하는 피어는 거래를 특정 블록에 포함시키고 이를 네트워크의 다른 멤버 피어 노드에 보냅니다.
4. 원장 업데이트: 이 블록을 받은 후 각 조직의 피어 노드는 이 블록으로 로컬 원장을 업데이트합니다. 따라서 새로운 거래가 이제 커밋됩니다.

하이퍼레저 패브릭의 합의 알고리즘

하이퍼레저 패브릭은 네트워크 참가자들이 공유 원장의 내용에 대해 동의할 수 있도록 합의 알고리즘을 사용합니다. 하이퍼레저 패브릭의 합의 알고리즘은 플러그형으로, 필요에 따라 다른 알고리즘으로 교체할 수 있습니다.

하이퍼레저 패브릭에서 가장 일반적으로 사용되는 합의 알고리즘은 다음과 같습니다:

• 실용 비잔틴 장애 허용(PBFT): PBFT는 네트워크에서 장애 허용성과 신뢰성을 제공하는 합의 알고리즘입니다. 신뢰할 수 있고 잘 알려진 참가자가 제한된 네트워크에 적합합니다.
• RAFT: RAFT는 여러 노드에 걸쳐 일관된 상태를 유지하는 데 사용되는 합의 알고리즘입니다. 참가자가 알려지지 않았거나 잠재적으로 신뢰할 수 없는 네트워크에 적합합니다.
• Solo: Solo는 단일 노드 네트워크에서 테스트 목적으로 사용되는 합의 알고리즘입니다. 실제 운영에는 적합하지 않습니다.

하이퍼레저 패브릭의 산업별 사용 사례

1. 공급망: 공급망은 특정 제품의 공급자, 제조업체 및 소매업체로 구성된 글로벌 또는 지역 네트워크입니다. 하이퍼레저 패브릭 네트워크는 거래의 투명성과 추적 가능성을 높여 공급망의 거래 프로세스를 개선할 수 있습니다. 패브릭 네트워크에서는 원장에 접근할 수 있는 인증된 기업이 이전 거래 데이터를 볼 수 있습니다. 이는 책임성을 높이고 거래의 위조 위험을 줄입니다. 실시간 생산 및 배송 업데이트가 원장에 기록될 수 있어 제품 상태를 더 빠르고 간단하며 효율적으로 추적할 수 있습니다.

2. 거래 및 자산 이전: 거래 및 자산 이전은 수입업자, 수출업자, 은행, 중개인 등 여러 조직이나 회원이 필요합니다. 이들은 상호 작용하며, 디지털 시대에도 많은 서류 작업이 진행됩니다. 그러나 하이퍼레저를 사용하면 종이 없는 방식으로 거래하고 상호 작용할 수 있습니다. 하이퍼레저 패브릭은 신뢰할 수 있는 기관이 서명한 문서와 동일한 신뢰 계층을 추가할 수 있습니다. 이는 시스템의 성능을 향상시키기도 합니다. 또한, 하이퍼레저 패브릭을 통해 자산을 블록체인 네트워크에서 비물질화할 수 있습니다. 이를 통해 거래자나 이해관계자는 금융 증권에 직접 접근할 수 있으며 언제든지 거래할 수 있습니다.

3. 보험: 보험 산업은 사기 또는 허위 청구를 방지하기 위해 수십억 달러를 지출합니다. 하이퍼레저 패브릭을 사용하면 보험 회사는 원장에 저장된 거래 데이터를 참조할 수 있습니다. 하이퍼레저 패브릭은 체인 코드를 사용하여 청구 처리를 자동화하고 지불을 신속하게 할 수 있습니다. 이는 다자간 구상 청구 처리에도 유용합니다. 여기서 과실 당사자로부터 보험 회사로의 상환을 자동화할 수 있습니다. 신원 확인 또는 KYC 프로세스도 이 비공개 블록체인을 사용하면 용이해집니다.

하이퍼레저 패브릭의 장점

1. 오픈 소스: 하이퍼레저 패브릭은 리눅스 재단이 주관하는 오픈 소스 블록체인 프레임워크입니다. 활발한 개발자 커뮤니티가 있으며, 코드는 공개적으로 접근할 수 있도록 설계되었습니다. 누구나 코드를 보고 수정하고 배포할 수 있습니다. 전 세계의 사람들이 소스 코드 개발에 도움을 줄 수 있습니다.

2. 비공개 및 기밀성: 공공 블록체인 네트워크에서는 네트워크의 모든 노드가 전체 원장의 사본을 받습니다. 따라서 모든 것이 모두에게 공개되므로 프라이버시가 큰 문제가 됩니다. 또한, 모든 참가자의 신원이 알려지지 않고 인증되지 않습니다. 누구나 공공 블록체인에 참여할 수 있습니다. 그러나 하이퍼레저 패브릭에서는 모든 참가자의 신원이 인증됩니다. 그리고 원장은 인증된 멤버에게만 공개됩니다. 이 점은 은행, 보험 등 고객 데이터를 기밀로 유지해야 하는 산업에서 특히 유용합니다.

3. 액세스 제어: 하이퍼레저 패브릭에서는 물리적 블록체인 네트워크 위에 가상 블록체인 네트워크가 있습니다. 이 네트워크는 자체 액세스 규칙을 가지고 있습니다. 이는 자체 거래 순서 지정 메커니즘을 사용하며 추가적인 액세스 제어 계층을 제공합니다. 이는 멤버가 데이터 노출을 제한하고 기밀로 유지하고자 할 때 특히 유용합니다. 예를 들어 두 경쟁자가 같은 네트워크에 있을 때, 패브릭은 비공개 데이터 수집 및 접근성을 제공하여 한 경쟁자가 자신의 데이터를 다른 경쟁자에게 노출되지 않도록 제어할 수 있습니다.

4. 체인코드 기능: 체인코드라는 스마트 계약을 호스팅하기 위해 컨테이너 기술을 포함하며, 이는 시스템의 비즈니스 규칙을 정의합니다. 이는 다양한 플러그형 구성 요소를 지원하도록 설계되었으며, 경제 전반에 걸친 복잡성을 수용할 수 있습니다. 이는 자산 소유권 변경과 같은 특정 거래 유형에 유용합니다.

5. 성능: 하이퍼레저 패브릭은 비공개 블록체인 네트워크이므로 이 네트워크에서 거래를 검증할 필요가 없어 거래 속도가 빨라지고 성능이 향상됩니다.

하이퍼레저 패브릭의 한계

하이퍼레저 패브릭은 블록체인 애플리케이션을 개발하기 위한 강력하고 유연한 플랫폼이지만, 다른 기술과 마찬가지로 몇 가지 한계가 있습니다:

1. 확장성: 하이퍼레저 패브릭은 참가자가 알려지고 신뢰할 수 있는 허가된 네트워크를 위해 설계되었으므로 대규모 공공 네트워크에서는 확장성이 제한될 수 있습니다.
2. 성능: 하이퍼레저 패브릭의 성능은 네트워크 크기, 네트워크 구성 및 체인코드의 복잡성과 같은 요인에 영향을 받을 수 있으며, 이는 대량 거래를 처리하는 능력을 제한할 수 있습니다.
3. 복잡성: 하이퍼레저 패브릭 네트워크를 설정하고 구성하는 것은 복잡할 수 있으며, 기술 및 구성 요소에 대한 깊은 이해가 필요합니다.
4. 호환성: 하이퍼레저 패브릭은 Go와 JavaScript와 같은 특정 프로그래밍 언어와 함께 사용되도록 설계되었으므로 다른 기술 및 프로그래밍 언어와의 호환성이 제한될 수 있습니다.
5. 비용: 하이퍼레저 패브릭 네트워크를 운영하려면 인프라 및 자원이 필요하므로 블록체인 애플리케이션의 배포 및 운영에 비용이 추가될 수 있습니다.
6. 상호 운용성: 하이퍼레저 패브릭은 단일 네트워크 내에서 사용하도록 설계되었으며, 다른 블록체인 플랫폼과의 상호 운용성은 제한적입니다.