Hyperledger Fabric 및 Sawtooth 블록체인의 기능을 탐색하는 방법

블록체인 기술의 세계는 다양한 플랫폼과 프레임워크가 등장하며 빠르게 진화하고 있으며, 이는 조직의 다양한 요구를 충족시키고 있습니다. 이번 심층 분석에서는 Hyperledger Fabric과 Sawtooth 블록체인의 기본 개념, 아키텍처 및 특징을 살펴봅니다. 글로벌 기업용 블록체인 플랫폼으로 시작한 Hyperledger부터 모듈식 설계와 안전한 스마트trac기능을 갖춘 Hyperledger Sawtooth에 이르기까지, 이 Cryptopolitan 가이드는 블록체인 기술의 세계에 대한 귀중한 통찰력을 제공합니다.

하이퍼레저 소개

글로벌 기업용 블록체인 플랫폼인 하이퍼레저(Hyperledger)는 2015년 12월 리눅스 조직(The Linux Organization)에 의해 설립되었습니다. 초기 참여 기관은 30개였지만, 현재는 120개 이상의 회원사로 성장했습니다. 하이퍼레저는 다양한 조직을 위한 오픈 소스 블록체인 네트워크 및 플랫폼을 구축하고 유지 관리하며, 블록체인 도구 및 네트워크 개발에 필요한 인프라와 프로토콜을 제공하는 것을 목표로 합니다. 이러한 협력을 통해 하이퍼레저 그린하우스(Hyperledger Greenhouse)는 블록체인 기술을 지원하는 프레임워크와 도구를 포함한 일련의 원칙, 규칙 및 방법론을 제공함으로써 상업적 블록체인 프로젝트를 촉진합니다.

금융, 은행, IoT, 공급망 관리, 제조 및 생산, 기술 분야의 다양한 선도 기업들이 참여하는 하이퍼레저는 주목할 만한 회원 기반을 자랑합니다. 보쉬, 다임러, IBM, 삼성, 마이크로소프트, 히타치, 아메리칸 익스프레스, JP모건, 비자와 같은 기업들이 블록체인 기술의 미래를 만들어가는 데 적극적으로 참여하고 있습니다. 또한 블록포스, 컨센시스와 같은 여러 블록체인 기반 기업들도 하이퍼레저 프로젝트에 기여하고 있습니다.

하이퍼레저 생태계 내에는 다양한 하위 프로젝트들이 운영되어 컴퓨터 네트워크 전반에 걸쳐 시스템과 서비스의 효율성과 품질을 향상시키고 있습니다. 이러한 하위 프로젝트에는 하이퍼레저 패브릭, 하이퍼레저 인디, 하이퍼레저 캘리퍼, 하이퍼레저 버로우, 소투스, 컴포저, 첼로 등이 있습니다. 이러한 프로젝트들 간의 미묘한 차이와 세부 사항을 이해하는 것은 특히 암호화폐 분야에 처음 접하는 사람들에게는 어려울 수 있습니다.

Hyperledger Fabric: 모듈형 앱 및 안전한 블록체인 솔루션 구현 지원

Hyperledger Fabric은 Hyperledger Corporation의 오픈 소스 프로젝트로, 모듈형 애플리케이션 구축 및 블록체인 기술 분야 혁신을 위한 견고한 기반을 제공합니다. 블록체인 플랫폼으로서 Hyperledger Fabric은 기업들이 플러그 앤 플레이 구성 요소를 활용하여 블록체인 기반 제품 및 애플리케이션을 구축할 수 있도록 지원합니다. Hyperledger 플랫폼 내에서는 원장, 표준, 프로토콜 및 스마트trac이 조화롭게 작동하여 효율적이고 안전한 블록체인 솔루션을 구현합니다.

Hyperledger Fabric의 핵심 장점 중 하나는 데이터 분리를 용이하게 하고 거래 속도를 향상시키는 능력입니다. 프라이빗 플랫폼으로서 접근 권한 원칙에 따라 운영되므로 승인된 사용자만 네트워크에 연결할 수 있습니다. 내부 직원으로 접근을 제한함으로써 기업은 무단 접근으로부터 인프라를 강화하고 독점적인 네트워크 시스템을 구축할 수 있습니다.

Hyperledger Fabric은 비공개 거래소 및denttrac과 같은 기존 블록체인 솔루션의 일반적인 한계를 극복하기 위해 특별히 설계되었습니다. 산업 수준의 블록체인 서비스를 제공하기 위한 유연하고 안전한 플랫폼을 제공하며, 네트워크 사용자 정보 및 접근 권한 저장에 대한 강력한 규칙을 통합하여 데이터에 대한 세밀한 제어를 보장합니다. 뿐만 아니라, Hyperledger Fabric은 권한 기반 멤버십을 지원하므로 금융, 의료 등 개인정보 보호 및 규제 준수가 중요한 분야에 이상적인 선택입니다.

Hyperledger Fabric의 아키텍처

합의 계층

합의 계층은 거래 순서에 대한 합의를 보장하고 블록 내 거래 데이터베이스의 정확성을 검증합니다. 통신 계층을 통해 클라이언트 및 네트워크 피어와 통신하며, 승인 및 합의 정책을 준수하여 제안된 블록의 거래 정확성을 확인합니다. 또한 스마트trac계층과 협력하여 정렬된 거래 데이터베이스의 정확성을 검증함으로써 네트워크 전반의 데이터 동기화 및 거래 일관성에 기여합니다.

스마트trac레이어

스마트trac계층은 정책 및trac을 기반으로 트랜잭션의 유효성을 검증하여 유효한 트랜잭션만 블록에 포함되도록 합니다. 이는 사전 출시 비즈니스 로직을 위한 설치된 스마트trac과 커밋된 트랜잭션을 통해 구현되는 비즈니스 규칙을 위한 온체인 스마트trac의 두 가지 유형으로 구성됩니다. Hyperledger Fabric에서 체인코드라고 불리는 스마트trac은 Go, JavaScript(Node.js), 그리고 잠재적으로 Java와 같은 언어를 사용하여 개발됩니다. 체인코드는 승인 피어 프로세스와는 별도의 Docker 컨테이너에서 안전하게 실행됩니다.

통신 계층

통신 계층은 공유 원장의 노드 간 P2P 메시지 전송을 가능하게 합니다. 이는 합의 계층, 클라이언트 및 네트워크 피어 간의 통신을 용이하게 합니다. 트랜잭션은 시스템을 단일 노드로 간주하여 원자적으로 순차적으로 실행됩니다. 통신이 성공적으로 이루어지면 오류가 없는 모든 노드가 제출된 트랜잭션을 수신하게 됩니다. 전송 계층 보안(TLS)은 Hyperledger Fabric에서 안전한 통신을 보장하며 단방향 및 양방향 인증을 지원합니다.

데이터 저장소trac

데이터 저장소trac덕분에 모듈은 서로 다른 데이터 저장소를 사용할 수 있습니다. Hyperledger Fabric에서 개인 데이터는 승인된 피어 노드의 전용 데이터베이스에 저장되며, 체인코드를 통해 접근할 수 있습니다. 비밀 데이터의 해시는 모든 채널 피어의 원장에 기록됩니다. Hyperledger Fabric은 상태 데이터베이스로 LevelDB와 CouchDB를 지원합니다. LevelDB는 체인코드 데이터를 키-값 쌍으로 저장하고 피어 활동에 통합합니다. 선택적 외부 데이터베이스인 CouchDB는 체인코드 데이터가 JSON 형식으로 표현될 때 풍부한 JSON 쿼리를 가능하게 합니다. 배포가 성공적으로 완료되면 체인코드가 블록체인 "위에" 설치됩니다.

크립토trac

암호화trac는 다른 구성 요소에 영향을 주지 않고 다양한 암호화 기술이나 모듈을 사용할 수 있도록 합니다. Hyperledger Fabric 버전 2.0은 네이티브 암호화폐 생성을 가능하게 하는 Fabtoken을 도입했습니다. Ethereum기반의 Hyperledger Besu는 허가 없는 플랫폼 및 Ethereum 네트워크와 호환되는 오픈 소스 공개 Ethereum 구현입니다. Hyperledger Besu는 CPU 및 GPU 마이닝을 지원하며, Ethminer는 GPU 마이닝 테스트에 사용됩니다. Hyperledger Fabric은 Bitcoin같은 암호화폐를 직접 지원하지는 않지만, 산업용 블록체인 기반 애플리케이션 및 시스템을 위한 인프라와 표준을 제공하는 데 중점을 두고 있다는 점에 유의해야 합니다.

dent서비스

dent서비스는 신뢰할 수 있는 루트를 구축하고,dent등록 및 등록을 관리하며, 블록체인 인스턴스의 변경을 지원합니다. 또한 인증 및 권한 관리를 담당하며, 스마트trac계층에서 트랜잭션 처리 중 엔티티를 인증하고 권한을 부여하는 데 사용됩니다. Hyperledger Fabric은 사용자 ID를 관리하고 네트워크 참여자를 인증하는 개인dent서비스를 제공하여 권한 기반 네트워크를 구현합니다. 접근 제어 목록(ACL)은 특정 네트워크 작업에 대한 권한을 부여하여 권한 계층을 추가합니다. Hyperledger Fabric CA와 같은 인증 기관(CA)은 인증서를 관리합니다.

정책 서비스

정책 서비스는 승인, 합의, 그룹 관리와 같은 시스템 정책을 관리합니다. 또한 다른 모듈과 협력하여 이러한 정책을 효과적으로 시행합니다. Hyperledger Fabric에서 정책은 네트워크 변경, 경로 및 스마트trac에 대한 승인 또는 거부 프로세스를 관리합니다. 이러한 정책은 초기 채널 설정 시 수립되며 채널이 발전함에 따라 수정될 수 있습니다. Hyperledger Fabric은 정책 덕분에 승인된 네트워크 노드에서만 트랜잭션이 생성되고 확인되도록 보장함으로써 차별화됩니다.

API

API 모듈은 클라이언트와 애플리케이션이 블록체인과 상호 작용할 수 있도록 합니다. 하이퍼레저(Hyperledger)에서는 세 가지 유형의 API로 구성됩니다. 관리자 API는 런타임 설치, 갱신, 핑(ping) 등의 작업을 관리합니다. 공통 API는 연결된 비즈니스 네트워크에 대한 정보에 접근하고 자산, 참여자, 트랜잭션, 이벤트 생성을 지원합니다. 런타임 API는 트랜잭션 함수가 쿼리, 이벤트 발생, 레지스트리 검색, 참여자 정보 접근, JavaScript 객체 직렬화 등을 수행할 수 있도록 합니다. 또한 HTTP REST 호출도 지원합니다.

상호 운용성

상호 운용성은 서로 다른 블록체인 인스턴스 간의 통신 및 상호 작용을 가능하게 합니다. 블록체인 기술의 잠재력을 최대한 활용하기 위해서는 포괄적인 데이터 및 거래 표준이 필수적입니다. 식품 안전과 같은 산업 분야에서는 제품 가시성을 높이기 위해 데이터 표준을 활용해 왔습니다. 그러나 상호 운용성과 통합을 달성하는 것은 블록체인 분야에서 여전히 중요한 과제이며, 다양한 블록체인 네트워크 간의 원활한 통신 및 협업을 구축하기 위한 지속적인 노력이 필요합니다.

Hyperledger Fabric의 특징

Hyperledger Fabric은 다음과 같은 다양한 핵심 기능을 제공합니다

• 모듈화 수준이 높고, 권한 기반의 아키텍처입니다.
• 플러그 앤 플레이 방식의 합의 메커니즘.
• 유연한 구현을 위한 개방형 스마트trac모델.
• 거래 확정/확인에 필요한 지연 시간이 짧습니다.
• EVM 및 Solidity를 지원합니다.
• 키 기반 쿼리와 JSON 쿼리를 통해 조회 가능한 데이터.
• 다국어 스마트trac지원(Go, Java, JavaScript).
• 다양한 채널과 개인 데이터 수집 방식을 통해 유연한 데이터 개인정보 보호 기능을 제공합니다.
• 조직 간 합의를 위한 유연한 승인 모델.
• 원활한 운영, 롤링 업그레이드 및 비대칭 버전 지원 포함.

Hyperledger Sawtooth란 무엇인가요?

Hyperledger Sawtooth는 분산 원장 네트워크 및 애플리케이션의 생성과 운영을 지원하는 기업용 블록체인 플랫폼입니다. 기업용 사용 사례를 위한 안전한 스마트trac을 우선시하며, 서비스형 블록체인(BaaS) 모델을 따릅니다.

Hyperledger Sawtooth는 모듈식 설계를 통해 조직 및 컨소시엄이 특정 영역에 맞춘 정책을 수립할 수 있도록 지원하는 것이 특징입니다. 애플리케이션은 고유한 비즈니스 요구 사항에 부합하는 트랜잭션, 권한 및 합의 알고리즘을 선택할 수 있어, 핵심 기능과 애플리케이션 기능이 동일 플랫폼에 존재하여 보안 및 성능에 영향을 미칠 수 있는 기존 블록체인 시스템에 비해 유연성이 뛰어납니다.

오픈 소스 엔터프라이즈 블록체인 서비스 플랫폼인 Hyperledger Sawtooth는 핵심 시스템 설계에 대한 심층적인 지식 없이도 맞춤형 스마트trac을 실행할 수 있도록 지원합니다. PBFT 및 PoET를 포함한 다양한 합의 알고리즘을 지원하며, 기업 환경에 최적화된 사용자 친화적인 디자인을 제공합니다. 또한, Sawtooth는 권한 분리를 통해 민감한 정보를 노출할 수 있는 중앙 집중식 서비스를 제거함으로써dent을 보장합니다.

Hyperledger Sawtooth는 모듈형 플랫폼으로 작동하여 분산 원장의 개발, 배포 및 운영을 지원합니다. 혁신적인 "경과 시간 증명(PoET)" 합의 알고리즘을 통합하고, 공정하고 효율적인 합의를 위해 신뢰할 수 있는 실행 환경(TEE)을 활용합니다. 플러그형 합의 알고리즘과 허가형 및 비허가형 네트워크 모두에 대한 지원을 통해 Sawtooth는 네트워크 노드 전반에 걸쳐 트랜잭션을 기록하고 스마트하게 계약을 실행trac분산 원장을 제공합니다. 트랜잭션은 성능 향상을 위해 병렬로 처리됩니다.

스마트trac배포 및 실행을 간소화하기 위해 Sawtooth는 Sawtooth Lake 스마트trac엔진을 제공합니다. 이 플랫폼은 원장과의 원활한 상호 작용 및 거래 제출을 위한 RESTful API를 제공합니다. Hyperledger Sawtooth는 수천 개의 노드로 구성된 네트워크를 지원하고 초당 수백만 건의 거래를 처리할 수 있는 뛰어난 확장성을 자랑합니다.

Hyperledger Sawtooth는 분산 원장 구축 및 배포를 위한 유연하고 강력한 플랫폼입니다. 공급망 관리, 디지털 자산 trac, 투표 시스템 등 다양한 애플리케이션에 적합합니다. Sawtooth는 핵심 원장 시스템과 애플리케이션별 환경을 분리하여 시스템 보안을 유지하면서 애플리케이션 개발을 간소화합니다. 이러한 접근 방식을 통해 개발자는 애플리케이션에 특화된 비즈니스 규칙을 defi할 수 있으며, 핵심 블록체인 네트워크 외부에서도 원하는 프로그래밍 언어로 손쉽게 호스팅, 관리 및 사용할 수 있습니다.

Hyperledger Sawtooth 아키텍처

자세히 살펴보겠습니다 구성 요소 Hyperledger Sawtooth의

Hyperledger Sawtooth 아키텍처 다이어그램 (출처: sawtooth.hyperledger.org/docs/1.2/architecture/) 

고객들

Hyperledger Sawtooth는 비동기 클라이언트/서버 패턴을 따릅니다. 클라이언트는 서버에 요청을 보내고, 서버는 하나 이상의 응답을 보냅니다. 클라이언트는 응답을 기다리지 않고 여러 개의 요청을 보낼 수 있으며, 서버 또한 새로운 요청을 기다리지 않고 여러 개의 응답을 보낼 수 있습니다.

REST API

Hyperledger Sawtooth는 클라이언트가 일반적인 JSON/HTTP 표준을 사용하여 검증자와 상호 작용할 수 있도록matic REST 기반 API를 제공합니다. 이 REST API는 트랜잭션 제출과 블록 읽기를 위한 별도의 프로세스로 작동하며 언어에 구애받지 않는 인터페이스를 제공합니다. OpenAPI 사양을 사용하여 광범위하게 문서화되어 있어 기계와 사람 모두에게 명확하고 접근성이 뛰어납니다. REST API는 품질 향상을 위해 404("찾을 수 없음") 및 503("서비스를 사용할 수 없음")과 같은 일반적인 HTTP 상태 코드를 지원합니다. JSON 봉투를 사용하여 클라이언트로 메타데이터를 전송하고 코드, 제목 및 메시지 속성을 통해 오류를 처리합니다. 요청 형식을 지정하기 위한 쿼리 매개변수를 지원하며, 엔드포인트는 블록, 트랜잭션 및 메타데이터를 포함한 Sawtooth 원장의 리소스에 대한 참조를 제공합니다.

거래 처리기

트랜잭션 프로세서는 트랜잭션에 대한 유효성을 검사하고 비즈니스 로직을 처리하며, 상태에 포함할지 여부를 결정합니다. 또한 트랜잭션 변경 사항을 적용하고 다음 블록에 추가합니다. 검증자 노드는 트랜잭션 서명의 유효성을 보장합니다. 특정 요구 사항을 충족하기 위해 트랜잭션 프로세서에 추가 로직을 추가할 수 있습니다. 트랜잭션을 처리하기 위해 추가되는 트랜잭션 핸들러에는 적용 및 도우미 함수가 포함됩니다. 소프트웨어 개발 키트(SDK)에서 제공하는 프로세서 클래스는 범용 기능을 제공하는 반면, 핸들러 클래스는 애플리케이션별 비즈니스 로직을 포함합니다. 트랜잭션 프로세서 클래스는 검증자 및 핸들러 클래스와 연결됩니다.

합의 엔진

합의 API가 재설계되어 "합의 엔진"이라는 별도의 프로세스로 이동되었습니다. 이 합의 엔진은 언어에dent 합의 알고리즘을 위한 인터페이스를 제공하여 Sawtooth의 합의 옵션을 확장합니다. 합의 엔진은 REST API 및 트랜잭션 처리기와 함께 별도의 프로세스로 작동합니다. 합의 엔진에는 후보 블록을 생성하는 BlockPublisher, 합의 규칙 준수 여부를 검증하는 BlockVerifier, 그리고 체인 헤드가 될 다음 블록을 선택하는 ForkResolver의 세 가지 프로세서가 포함됩니다.

검증자

Hyperledger Sawtooth에서 권한 있는 노드는 블록과 배치를 유사한 방식으로 검증합니다. 블록 검증에는 온체인 트랜잭션 권한 확인 및 온체인 블록 검증 규칙 적용이 포함됩니다. 배치는 트랜잭션 스케줄러로 전송됩니다. 네트워크 계층은 검증자, REST API, 트랜잭션 처리기 및 클라이언트 간의 통신을 지원합니다. 또한 피어 검색, 트랜잭션 처리, 블록 관리 및 합의 엔진 지원을 담당합니다. Sawtooth는 트랜잭션의 직렬 및 병렬 스케줄링을 모두 지원하며 동일한 상태 주소를 수정하는 트랜잭션을 효율적으로 처리합니다. 검증자 프로세스는 현재 체인의 마지막 블록을 유지하고 체인 헤드 업데이트를 결정하는 체인 컨트롤러와 새로운 후보 블록을 생성하고 유효한 트랜잭션을 추가하는 블록 관리자 및 게시자로 구성됩니다.

Hyperledger Sawtooth의 특징

다음은 Hyperledger Sawtooth의 몇 가지 고유한 기능입니다

• 애플리케이션 레벨과 코어 시스템 간의 분리
• 톱니형 권한 부여 기능을 갖춘 프라이빗 네트워크
• 고급 병렬 스케줄러를 통한 병렬 트랜잭션 실행
• 이벤트 기획 및 방송을 지원합니다
• Ethereum EVM 스마트trac과 Seth의 호환성
• 동적 합의
• 샘플 거래 패밀리

결론 

블록체인 기술 도입이 지속적으로 증가함에 따라 Hyperledger Fabric 및 Hyperledger Sawtooth와 같은 플랫폼은 조직이 안전하고 확장 가능한 블록체인 기반 솔루션을 구축하는 데 중요한 역할을 합니다. Hyperledger의 협력적인 접근 방식과 광범위한 회원 기반은 블록체인 도구 및 네트워크의 개발과 표준화에 기여합니다. 모듈형 아키텍처, 강력한 합의 메커니즘, 스마트trac지원을 통해 Hyperledger Fabric과 Hyperledger Sawtooth는 블록체인 기술의 이점을 활용하고자 하는 조직에 견고한 기반을 제공합니다. 블록체인 환경이 진화함에 따라 Hyperledger는 혁신을 주도하고 전 세계 산업을 변화시키며 선두에 서 있습니다.