IPFS 기반 블록체인의 메시지 전파 개선 및 노드 신뢰도 측정 방법

Abstract

IoT 블록체인 네트워크는 IoT 노드의 연결이 불안정하여 네트워크 토폴로지 변동이 잦다는 특징을 가진다. 블록체인 네트워크의 목적은 데이터의 무결성, 중개하는 기관 없이 신뢰를 이루는 것이다. 기존 합의 알고리즘 또한 노드의 연결성과 악의적인 노드가 있더라도 네트워크가 안정적으로 운영되도록 하는 역할을 한다. 본 논문은 프라이빗 블록체인(Private Blockchain) 네트워크의 신뢰 기반 라우팅 기법을 제시한다. 스마트 계약(Smart Contract) 노드와 노드 간의 계약이며, 이는 모든 노드에 기록되는 것이 일반적이다. 하지만 IoT 네트워크에서 네트워크의 불안정함을 고려하여, 최소한의 노드가 확실히 스마트 계약을 공유하기 위해 신뢰도 기반 라우팅 방법을 제시한다. 강화학습을 사용하여 메시지 전파 범위를 조절하며 네트워크의 신뢰도를 Q 테이블을 분석하여 나타냈다. 실험을 위해 IPFS를 사용하여 블록체인 네트워크 시뮬레이션을 구현하여 진행하였다. 그 결과 신뢰도의 변화를 추적하고, 전파 범위와 중복률을 조절하는 모습을 보였다.