네트워크·샤딩 기반 확장형 블록체인 아키텍처 연구

Network- and Sharding-Based Scalable Blockchain Architecture Research

연구 내용

블록체인에서 트랜잭션 처리 병렬성은 높이되 교차 샤드 지연과 합의 병목을 줄이기 위해 샤드 동적 재배치·병합·분할, 전송 경로 최적화, 네트워크 인에이버블 컨센서스를 결합하는 연구

블록체인의 확장성 문제를 샤딩과 네트워크 프로토콜 관점에서 다룹니다. 교차 샤드 접근이 유발하는 지연을 줄이기 위해 접근 데이터의 샤드 재배치와 관련 샤드의 동적 병합·분할을 수행합니다. 또한 5G 환경에서는 MEC와 모바일 피어로 기능을 분산하고 D2D 기반 전송을 활용해 블록 확산 비용을 낮춥니다. 퍼블릭·프라이빗 환경 간 트레이드오프를 완화하기 위해 네트워크 인에이버블 합의 및 계층형(L2) 구조의 사용자 경험 지연 요인을 분석·개선하며, PoW 마이닝을 WebGPU 기반으로 재구성하는 방향도 병행합니다.

관련 프로젝트

3건

연구 흐름

초기에는 샤딩 기반 분산 처리에서 교차 샤드 트랜잭션이 성능을 저해하는 구조적 원인을 분석하고, 동적 데이터 재배치와 샤드 재구성을 통해 일관성 유지를 전제로 처리 효율을 높이는 연구를 수행했습니다. 이후 5G 네트워크에서 MEC-피어 역할 분리를 기반으로 블록 전송을 빠르게 확산시키는 전송 구조로 확장했습니다. 이후에는 네트워크 인에이버블 합의로 스케일과 분산을 동시에 보정하는 워치독 형태의 컨센서스 설계를 제안했으며, L2 블록체인의 TTF 관점 사용자 경험 저해 요인을 다루었습니다. 최근에는 WebGPU 기반 협력형 PoW로 디바이스 참여성과 에너지 부담을 함께 고려하는 방향으로 연구를 이어갔습니다.

활용 가능성

활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.

5G MEC-연동 지연 민감 블록체인 서비스
교차 샤드 지연 저감형 거래 처리 엔진
네트워크 인에이버블 컨센서스 프로토콜
계층형(L2) 블록체인 기반 웹 서비스
D2D 기반 블록 확산 전송 모듈
프라이빗 체인 확장형 합의 보조 계층
WebGPU 참여형 PoW 시스템
하이브리드 P2P 합의 및 메시지 라우팅
서비스 품질을 고려한 블록체인 배포 아키텍처
실시간 분산 응용을 위한 확장성 검증 플랫폼