본 논문에서는 동시적 확장성과 탈중앙화 강화를 가능하게 하는 워치독 블록체인 네트워크(WDN)를 제시한다. 블록체인 트릴레마로 인해 높은 수준의 보안, 확장성, 탈중앙화를 동시에 달성하는 것은 어렵다. 일반적으로 공개 블록체인은 확장성의 희생을 대가로 완전한 탈중앙화를 제공하는 반면, 사설 블록체인은 탈중앙화의 희생을 대가로 높은 확장성을 달성한다. WDN은 사설 블록체인의 낮은 수준의 탈중앙화를 보완하면서도 높은 수준의 확장성을 유지하기 위해 제안된다. WDN은 탈중앙화가 약한 사설 블록체인에서 분산 원장에 대한 임의의 위조, 변경, 삭제를 방지할 수 있다. 그러나 WDN과 사설 블록체인 사이의 트랜잭션 처리량 격차는 사설 블록체인과 함께 WDN을 운영하는 데 있어 중요한 장애물이 될 수 있다. 따라서 본 연구의 WDN은 분산 네트워크 환경에서 사설 블록체인의 데이터를 실시간으로 백업하도록 설계되었다. WDN은 세 단계의 합의 과정을 신속하게 완료할 수 있는 네트워크 인지형 합의 프로토콜을 특징으로 한다. 이를 위해 GossipSub, 빠른 UDP 인터넷 연결(QUIC), Google 원격 프로시저 호출(GRPC)과 같은 최신 네트워크 기술을 WDN에 적절히 채택하였다. WDN의 시스템 성능을 입증하기 위해, 블록체인 시스템을 docker 컨테이너의 형태로 완전히 구현하였다. 또한 분산 응용프로그램(DApps)을 개발하여 WDN의 실행 가능성을 검증하였다.

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