IBM, 사물 인터넷을 위한 하이브리드 블록체인 아키텍처 발표

• IBM은 하이브리드 IoT 네트워크를 자율적으로 제어하기 위해 P2P, 분산 프레임워크 아키텍처를 개발합니다.
• IoT 기기를 개별 블록체인으로 클러스터링하기 위해 비트코인 ​​작업 증명 합의 프로토콜과 새로운 코드 기반을 사용했습니다.

사물 인터넷(IoT)은 서로 다른 분야에 이질적으로 적용되어 보다 스마트하고 효율적이며 수익성 있고 연결성이 높습니다. 이를 위해서는 서로를 감지하고 신뢰할 수 있는 느슨하게 결합된 방대한 양의 스마트 장치에 대한 효과적인 연결, 운영 및 관리가 필요합니다.

현재 모든 스마트 장치와 하드웨어는 중앙 집중식 인프라를 통해 연결됩니다. 이러한 유형의 아키텍처의 세 가지 주요 단점은 높은 유지 관리 비용, 보안 문제에 대한 단일 실패 지점, 다른 중앙 집중식 네트워크와의 제한된 데이터 집계로 인한 낮은 상호 운용성입니다.

반면에 IoT의 분산은 몇 가지 이점이 있습니다. 예를 들어 데이터 보안, 개인 정보 보호를 강화하고 처리를 위해 클라우드로 전송되는 데이터의 양을 줄여 자율적 협업 작업으로 이어집니다.

최근 IBM의 연구원들은 IoT의 이기종 네트워크를 자율적으로 제어하기 위한 P2P, 분산 프레임워크 아키텍처를 발표했습니다. 분석, 팀이 작성한 참신한 프로그램 및 잘 알려진 블록체인 커뮤니티를 기반으로 하는 오픈 소스 모듈을 결합하여 개발되었습니다.

IoT를 위한 유망한 분산 플랫폼 구축

이 프레임워크를 구축하기 위해 Bitcoin Proof-of-Work 합의 프로토콜을 사용하고 IoT 하드웨어를 개별 블록체인 또는 하위 블록체인으로 효율적으로 클러스터링하는 프로그램을 작성했습니다.

그러나 이것은 말처럼 쉽지 않습니다. IoT에 블록체인을 배치하는 것을 극도로 어렵게 만드는 수십억 개의 장치와 리소스 제약이 있습니다. 효율적인 블록체인 아키텍처는 방대한 수의 IoT 장치로 확장되고 처리량이 많은 트랜잭션을 처리해야 합니다.

확장성을 달성하기 위해 이 작업에서 개발된 플랫폼은 Byzantine Fault Tolerant 및 Proof-of-Work 블록체인 프로토콜을 모두 사용합니다. 먼저, 블록체인 프로토콜은 여러 IoT 하드웨어 간에 분산된 합의를 설정하고, 하이브리드 IoT는 Byzantine Fault Tolerant를 활용하여 하위 블록체인 간의 상호 운용성을 달성합니다.

프레임워크의 성능을 테스트하기 위해 연구원들은 일련의 블록체인 IoT 통합 메트릭을 개발했습니다. 컴퓨터 시뮬레이션을 사용하여 블록 생성 간격, 블록 크기, 피어 수, 기기 위치와 같은 여러 블록체인 변수를 분석했습니다.

참조:arXiv:1804.03903 | IBM

그들은 IBM POWER8 슈퍼컴퓨터를 사용하여 수십만 개의 장치 데이터를 시뮬레이션했으며, 이는 보안, 확장성 및 기타 통합 지표 측면에서 하위 블록체인의 클러스터링 및 선택 문제를 정확하게 시각화하는 데 도움이 되었습니다. 이러한 시뮬레이션을 사용하여 사용자의 선호도에 따라 이기종 IoT 장치를 하위 블록체인으로 최적으로 클러스터링하는 분석 및 지침을 정의했습니다.

IoT용 하이브리드 블록체인 아키텍처 | 연구원 제공

연구원들은 시스템 확장성과 보안을 테스트하기 위해 수천 가지 실험을 수행했습니다. 예를 들어, 그들은 DDOS 공격과 같은 다양한 종류의 위협에 대해 검증했습니다. 또한 보안 취약점이 그들이 정의한 지침에 의해 예방된다는 것을 보여주었습니다.

전반적으로 연구자들은 이 작업에서 세 가지 주요 기여를 했습니다.

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다음은 무엇입니까?

다음 단계에서는 더 물리적이고 시뮬레이션된 IoT 네트워크를 통해 아키텍처를 테스트합니다. 또한 Hybrid-IoT의 보안이 강화된 설계를 입증하고 경량 피어를 위한 충돌 내결함성 알고리즘으로 전체 프레임워크를 구현할 계획입니다.