학술논문

키값 저장소 기반 블록체인 시스템에서 리드 솔로몬 부호화된 블록 저장
Reed-Solomon Encoded Block Storage in Key-value Store-based Blockchain Systems
Document Type
Article
Source
정보처리학회 논문지 (KTSDE) / The Transactions of the Korea Information Processing Society (KTSDE). Mar 31, 2024 13(3):102
Subject
비잔틴 장애 내성
블록체인
이레이저 코드
키값 저장소
리드 솔로몬 부호화
BFT
Blockchain
Erasure Code
Key-value Store
Reed-Solomon Encoding
Language
Korean
English
ISSN
2287-5905
Abstract
블록체인은 사용자가 수행하는 트랜잭션을 안전하게 기록 및 관리하기 위해 블록체인 네트워크의 참가자에 트랜잭션을 복제하여 저장하고 공유한다. 따라서, 블록체인 네트워크가 운영되는 동안 참가자들이 저장하는 전체 원장의 용량은 계속하여 증가하게 된다. 이러한 문제를 해결하기 위해 저장 효율성을 높이면서 참가자의 장치에 문제가 발생하거나 악의적인 참가자가 있는 경우에도 원장에 올바른 값을 저장할 수 있도록 보장해주는 방법의 연구가 진행되고 있다. 연구 중 한 방향은 리드 솔로몬 부호화와 같은 방식을 블록체인 원장 저장에 적용하는 것이다. 본 논문에서는 원장 저장을 위해 키값 저장소를 사용하는 오픈소스 블록체인에 리드 솔로몬 부호화를 적용하였고, 실험을 통해 이러한 부호화를 통해 얻을 수 있는 저장 효율성과, 증가하는 연산 오버헤드를 측정하였다. 실험 결과, 저장 효율성은 86% 증가하였으며 리드 솔로몬 부호화 과정에 필요한 CPU 연산의 증가 폭은 2.7% 정도로 적어서 부호화 방법의 유용성을 확인하였다.
Blockchain records all transactions issued by users, which are then replicated, stored, and shared by participants of the blockchain network. Therefore, the capacity of the ledger stored by participants continues to increase as the blockchain network operates. In order to address this issue, research is being conducted on methods that enhance storage efficiency while ensuring that valid values are stored in the ledger even in the presence of device failures or malicious participants. One direction of research is applying techniques such as Reed-Solomon encoding to the storage of blockchain ledgers. In this paper, we apply Reed-Solomon encoding to the key-value store used for ledger storage in an open-source blockchain, and measure the storage efficiency and increasing computational overhead. Experimental results confirm that storage efficiency increased by 86% while the increase in CPU operations required for encoding was only about 2.7%.

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