조주임의 저녁

[9/3 프로젝트]

9/3

블록체인 클래스 인원 6명이 모여 브레인스토밍(8/30).

이를 통해 추출된 아이데이션의 문서화 및 문서통합.

주제는 이더리움 테스트넷 오라클 기술 이용한 매크로 프로젝트 시행.

1. 배경

 ㅁ암호화폐 계좌 간 이더(eth) 전송, 트랜잭션 발생 등 이더리움 테스트넷 이용중 테스트넷 이더가 필요(교육용).

2. 문제

 ㅁ이더가뭄현상 : 이더리움 테스트넷(rinkeby, ropsten 등) 이더 부족으로 진행 어려움.

 ㅁ연속신청불가 : 최초 신청 후 다음 신청 까지 최소 8시간(3TH) 최대 3일(18.75ETH) 대기시간 필요.

 ㅁ이용단계복잡 (최소 6단계)

  ㅇ공개키 복사 - 트위터 로그인 - 게시글 작성 - 해당 게시글 URL 복사 - 테스트넷 포셋 접속 - 게시글 URL 붙여넣기

3. 해결

 3-1. [N회 이더 신청] 기능 마련.

  ㅇ내용 : 포셋사이트(https://faucet.rinkeby.io)에 8N시간마다 게시글URL(사전준비)로 신청

  ㅇ필요기술 및 방안 마련 :

   - 스마트컨트랙트 입력 : “트위터게시글(URL)”을 “포셋사이트”에 8N시간마다 붙여넣기.

   - 이더리움 오라클 문제 해결을 위한 방안마련.

     참고1) https://verticalplatform.kr/archives/10000

     참고2) http://wiki.hash.kr/index.php/%EC%98%A4%EB%9D%BC%ED%81%B4_%EB%AC%B8%EC%A0%9C

 3-2. [트위터 로그인, 게시글 작성, N회 이더 신청] 셋트 기능 마련.

  ㅇ내용 : 1) (사전준비)트위터 아이디, 비밀번호, 테스트넷 공개키.

  ㅇ내용 : 2) 위 내용 입력하면, 트위터 글생성 및 포셋사이트에 8N시간마다 이더신청.

  ㅇ필요기술 및 방안 마련 :

   - 트위터 ‘자동’ 로그인 및 게시글 작성 API 구하거나 제작하며 솔리디티 스마트컨트랙트로 구현.

   - 해당 게시글의 URL 복사하여 “포셋사이트”에 8N시간마다 붙여넣기.

   - 위 “3-1. 의 필요기술 및 방안 마련” 내용 포함.

 ※ 스마트컨트랙트 회당/최대 N회 가능 한 지 여부(가스비, 논스).

   *확인된 내용에 따라 프로그램 실행시점 “부팅 시 실행”/ 주기 “매주 월요일”/ 등등 설정가능.

 4. 결과

 ㅁ충분한 테스트넷 이더 보급으로 시간지연 방지, 교육흐름 유지 등 원활한 교육 가능.

 ㅁ주기적인 반복신청과 이더신청단계를 크게 줄임으로써 시간절약 및  효과.

 ㅁ(환경변화, 파급에 따른 수익 가능성)

 ㅁ(효과보는 대상층, 수요자)

 5. 추가(안)

 ㅁ클래스 내 달란트 시스템 도입 : 교육 동기부여. 보상시스템 개선. ‘매크로로 받은’ 이더를 리워드로-…

 ㅁ(위 내용 토대로 유사한 기술구현 가능: 웹사이트 매크로)

ㅁ C언어는 컴파일러에 의해 소스파일(*.c)이 목적파일(*.obj)로 변환될 때 바이너리 파일이 됨.

 ㅇ"바이너리 파일이 된다"는 것은 숫자 0과 1로 이루어진 코드로 변환됨을 의미.(마치 매트릭스)

 ㅇ즉, 컴파일을 하면 컴퓨터가 이해가능한 이진코드로 변환됨.

ㅁ목적파일(*.obj)은 기본적으로 컴퓨터가 이해가능한 바이너리 코드(이진 코드)의 형태지만 실행불가함.

 ㅇ그 이유는 완전한 기계어(=CPU에서 사용하는 명령어 집합) 이 아니기 때문.

ㅁ변환된 목적파일(바이너리파일)은 링커에 의해 실행 가능한 실행파일(*.exe)로 변환될 때

 ㅇ함수나 헤더 파일 등의 실제 메모리 주소를 코드에 반영하는 과정에서 일부 주소값이 변경되는데,

 ㅇ이 과정을 거쳐야 비로소 컴퓨터가 바로 실행 가능한 100% 기계어가 됨.

ㅁ목적파일은 바이너리 코드지만 컴퓨터가 바로 실행가능한 100% 기계어라고 할 수 없음.

 ㅇ완벽한 100% 기계어는 실행파일뿐

※ 하지만 java에서는 컴파일러(javac)에 의해

※ 소스파일(*.java)이 목적파일(*.class)로 변환될 때

※ 컴퓨터가 바로 인식가능한 바이너리 코드가 아닌 바이트 코드로 변환된다.

1. 바이너리 코드 : 컴퓨터가 인식가능한 0과 1로 구성된 이진코드.

2. 기계어 :

  1) 기계어는 0과 1로 이뤄진 바이너리 코드.

  2) 기계어가 이진코드로 이뤄졌을 뿐, 모든 이진코드가 기계어인 것은 아님.

  3) 기계어는 특정언어가 아님.

    - CPU제조사에서 CPU제작 시 해당 CPU에서 사용하는 명령어 집합을 공개함. = 기계어(명령어집합)

    - 고로, CPU가 다르면 기계어도 다른 것.

    - 같은 동작을 하는 명령어지만 완전히 다른 0과 1의 나열이 될 수 있음.

  4) 아주 기본적인 연산자들은 서로 호환 되는 편.

  5) 같은 회사의 CPU라도 버전 별 다른 명령 포함가능하며, 다른 회사라도 같은 명령어 집합 공유 가능.

3. 바이트 코드 : 가상머신에서 이해할 수 있는 코드를 위한 이진 표현법(0과 1로 구성)

  1) CPU가 이해할 수 있는 언어가 바이너리 코드, 가상 머신이 이해할 수 있는 언어는 바이트 코드.

  2) 어떤 플랫폼에도 종속되지 않고 실행가능한 가상 머신용 기계어 코드.

  3) 고급언어로 작성된 소스코드를 가상 머신이 이해가능한 중간 코드로 컴파일한 결과.

  4) 실시간 번역기 또는 저스트 인 타임(just in time, JIT) 컴파일러에 의해 바이너리 코드로 변환됨.

  5) CPU가 텍스트를 이해하지 못하듯, 가상 머신 또한 텍스트를 이해하지 못함.

    cf) java 가상 머신이 JVM, JVM을 위한 바이트 코드를 자바 바이트 코드라고 함.

#. 플랫폼 : 개발환경, 실행환경 등 어떤 목적 수행가능한 환경.

  - 프로그램이 실행되는 환경인 운영체제의 종류 : window, mac

  - 개발이 수행되는 환경의 종류 : 안드로이드 스튜디오, 비쥬얼 스튜디오.

 0. 요약

□ 이더리움은 자체 블록체인을 기반, 다양한 탈중앙화 된 어플들이 작동가능하게 고안된 플랫폼 네트워크.

□ 이더리움의 디앱은 스마트 계약을 이용해 쉽고 빠르게 토큰 발행가능.

□ 이더리움 블록체인에선 이더가 사용되고, 디앱은 여러 분야에 적용가능한 각각 솔루션들로 그에 맞는 토큰 발행.

□ 발행된 토큰은 독자적인 토큰인 듯 하지만 실제는 이더리움 생태계에서 호환 및 사용 가능.

□ 예)

 ○ 안드로이드 = 이더리움 플랫폼   /    그 안에 앱들 = 디앱들.

 ○ 각 앱 사용하면서 발생되는 일정 포인트를 통합 및 사용하는 건 같은 회사계열의 앱이 아니면 불가능하지만

 ○ 이더리움 플랫폼에서는 각각의 디앱이 발행한 토큰을 통합하여 현금화가 가능.

 ○ 디앱 내에서의 토큰 교환은 물론, 이더리움 플랫폼 기반의 타 디앱의 토큰과 교환 가능한데

 ○ 이를 위해 ERC-20 토큰 표준 있는 것.

 ○ 디앱들에 흩어져있는 ERC-20 표준 호환 토큰들은 나중에 통합되어 한 번에 이더로 모두 바꾸어 현금화 가능.

1. 배경

□ 비트코인(Bitcoin) 탄생 : ‘코인’ 개념 생성.

 ○ 2008년 10월 1세대 암호화폐. 기축 통화 (국제간 결제 및 금융거래에서 통용되는 통화. ex. 금)

□ 알트코인(Altcoin) 탄생 : 이 당시만 해도 코인들만 존재.

 ○ 암호화폐 생태계에, 독자적 알고리즘과 생태계 소유한 여러 암호화폐들 탄생

 ○ 비트코인과 유사한 이 암호화폐를 사람들은 알트코인으로 일컫음.

□ 이더리움(Ethereum) 탄생

 ○ 이더리움은 비트코인에선 제공하지 않는 스마트계약 기능 소재.

 ○ 스마트컨트랙트 기능 이용으로 이더리움은 플랫폼 코인으로 영역을 확장가능해짐.

2. 목적 및 생성

□목적

 ○ 토큰을 지분으로 투자자금 모음.

  - 메인넷 개발완료 시 토큰으로 변환.

  - 메인넷 개발 전 “개발할 때 까지의 자금”, “토큰거래만 가능”

  - 메인넷 개발 후 “자체 네트워크 통화”, “자체기능 개발 및 배포”

 ○ 상호 호환 가능

  - ERC-20 (기반) 토큰은 이더리움과 교환 가능 및 이더리움 지갑으로 전송이 가능.

  - ex) 안드로이드 운영체제를 사용하는 네이버 지도를 카카오톡으로 바로 공유할 수 있는 것처럼.

□ 이더리움의 스마트컨트랙트로 생성

 ○ 독자적 생태계 구축없이 이더리움의 기능(스마트계약)을 이용, 암호화폐를 제작하게 됨.

 ○ 이렇게 제작된 암호화폐는 ERC-20 (Ethereum Request for Comment) 토큰이라 불림.
 ○ ERC-20 기반 토큰 : 펀디엑스(NPXS), 오미세고(OMG), 비체인(VEN) 등.

 ○ 이오스(EOS), 트론(TRX) 등은 이더리움 기반 토큰 생성 후, 자체 메인넷을 출시로 독립적 코인으로 재탄생.

3. ERC-20

□ 토큰?

 ○ ERC-20은 이더리움 블록체인 네트워크에서 정한 표준 토큰 스펙.

 ○ 각각의 커스텀 토큰을 관리 가능하게 해주는 기능(스펙)임.

 ○ 이더리움 블록체인에서 또 다른 토큰 실행위해선 ERC-20라는 스마트계약에서 코드나 기술 표준 설정필요.

 ○ (시장화폐로서) 필요한 이더리움과 호환성이 있는 모든 요구 사항의 표준은 ERC-20로 간주.

□ 규칙(함수)

 ○ totalSupply (): 총발행량. 토큰이 총 몇 개 있는지 알려주고 생성되어 사용가능한 토큰 수 지정.

 ○ transfer (): 송금. 토큰을 총 발행 주소에서 개인 계정으로 송금가능. 초기 토큰 배포를 지정된 지갑으로 실행. 이 함수로 인해 ICO 토큰이 일반적으로 ERC-20 토큰으로 사용.

 ○ balanceOf (): 잔액. 계정 내 토큰을 반환하고, 모든 지갑의 토큰 균형을 추적.

 ○ transferFrom (): 사용자는 송금 기능을 사용하여 측정 토큰을 사용자가 전송하고 교환가능. 이 함수는 지갑 주소, 수령인, 송금액을 얻은 중개인처럼 작동한 다음, 거래 수행.

 ○ approve (): 승인. 위조 토큰 제작 방지. 토큰 총 발행 양을 확인해 트랜잭션을 허용 및 거부, 최대 토큰 수를 유지 관리하고 어떤 지갑에 어떤 토큰이 있는지 추적.

 ○ allowance (): 허용. 누군가 시스템을 속이고 본인이 소유한 것보다 더 많은 토큰을 보내고자 할 때, 이를 방지함. 거래가 이뤄지면 취소되며 모든 트랜잭션은 실행되기 전 유효한지 이중 확인됨.

4. 다른 기준의 등장

□ 변화

 ○ 대부분 토큰들은 ERC-20 규정을 따르고 있는 만큼, 디앱 사용자들은 이들 토큰을 지갑에 저장가능.

 ○ 그러나 많은 디앱프로젝트들이 ERC-20을 수행할 때 발생한 토큰손실 등 ERC-20 시스템의 불완전성으로-

 ○ 이더리움 커뮤니티는 이를 수정하였고 다른 규칙들이 등장하게 됨.

□ ERC-223

 ○ 토큰을 스마트 컨트랙트에서 직접 보냈을 때 토큰 손실가능성 문제를 수정한 것.

 ○ ERC-223이 제공하는 또 다른 혜택은 토큰들이 스마트계약에서 한번에 다른 지갑으로 송금가능하게 지원.

  - 이 기능으로 지갑은 원장 업데이트를 위해 토큰 스마트 컨트랙트가 필요하지 않음.

  - 이 기능에 불러온 부산물은 가스비가 절반 정도 밖에 안됨. 두개가 아니라 하나의 기능을 확인하는 것이기 때문.

□ ERC-777

 ○ ERC-20 버그를 위한 또 다른 솔루션이 2017년 11월 20일 이더리움 커뮤니티에 제안됨.

 ○ 누구나 스마트계약 주소 및 기능 확인가능. (ERC-820 기능 가져온 것)

 ○ ERC-20의 간단한 전송과 확인에서, ERC-777의 보내기 기능으로 - 본질을 바꿈으로서-

 ○ 토큰과 스마트 컨트랙트 그 자체로 보다 많은 것들을 가능하게 함.

□ ERC-721

 ○ = NFT, Non-Fungible Token, 대체 불가능한 토큰.(성질)

 ○ 개발자들에게 복수의 소유자들 사이에서 공유불가한 토큰을 개발할 수 있게 함.

 ○ 개별적인 각각의 NFT를 위한 기능과 상태를 포함할 수 있게 해줌.

 ○ 디앱 게임들에 광범위하게 적용됨. (캐릭터나 아이템을 나타내기 위해 NFT를 구현한 게임들)

 ○ 대표적 사례) 이더몬. 각각의 이더몬은 ERC-721 기능을 수행하는 NFT임.

  - 플레이어들은 이더몬을 상호 거래가능. 누구도, 이더몬의 한 조각을 공유불가.

  - 누군가 타인에게 전송할 경우, 전체 NFT로서 전송됨.

  - 반면, 게임에서 플레이어들은 그들의 이더몬을 훈련시키고 싸우게 할 수 있음.

  - 이것은 이더몬 상태를 늘/줄이는 결과로 이어질 수 있음.

  - 게임의 육성 기능은 새 이더몬이 생성 됐을 때, 새 NFT가 이더리움 네트워크에 만들어짐.

  - 소유권은 자동으로 액션을 요구한 개인에게 감.

 ○ 본질적으로 토큰이, 디앱 내에서 공유가능하고, 미래 NFT 생성에 영향주는 수집물이 되도록 함.

 ○ NFT는 무제한 공급 가능하나 대부분 디앱 프로젝트는 전체 공급량을 제한함. (NFT의 가치유지 위함.)

1. 이더리움 계정(Account)

□ 이더리움 계정은 20바이트의 주소와 상태변환(정보 직접 전달)을 갖고 있음.

□ 이더리움 계정 내 필드 4개 존재.

 1) Nonce : 각 트랜잭션이 오직 한번만 처리되게 하는 카운터

 2) Value : 계정의 현재 ether 잔고

 3) Contract code : 계정의 컨트랙트 코드 (값 없을 수 있음)

 4) Storage :  계정의 저장공간(초기설정엔 값없음)

□ 이더리움 계정은 2가지 종류가 있음.

 1) 외부소유계정(EOA. External Owned Account)

  - ‘지갑’. CA보다 상위계정.

  - 새로 생성되는 트랜잭션은 모두 EOA에서 시작.

  - 하지만 이 계정엔 코드 없으며, 이 계정에서 메시지 발신하려면 새 트랜잭션 생성 후 서명필요.

 2) 계약계정(CA. Contract Account)

  - 스마트컨트랙트 역할 가능. ‘배포된 코드’와 ‘저장공간’이 추가로 존재.

  - CA는 컨트랙트 실행 가능. 생성 불가. ( EOA가 만든 컨트랙트만 실행가능. 생성X )

  - EOA가 보낸 메시지를 CA가 수신할 때마다 자신의 코드를 활성화.

  - (기능수행) 이 활성화 코드따라 메시지 읽기, 내부저장공간 기록, 다른 메시지 발신. 컨트랙트들을 차례로 생성.

□ 스마트컨트랙트는 이더리움 실행환경 내에 살아있는 자율 에이전트.

 ○ 이더리움에서 컨트랙트는 수행 당하는 것, 컴파일 되는 것임.

 ○ 메시지, 트랜잭션이 도착하면 항상 특정코드 실행함.

 ○ 자신의 이더잔고와 영속적 변수들 추적키 위해 자신의 키/값 저장소를 직접 통제함.(=스마트)

□ 이더리움의 비대칭암호키 = 개인키와 공개키 => “address” 주소로 표현

 ○ 이더리움은 속도와 보안성 조절 위해 다양한 매개변수를 갖음.

 ○ 이더리움은 타원곡선암호(=ECC)인 *secp256k1 사용함.

  *secp256k1 : 타원곡선암호기술의 종류( https://m.blog.naver.com/aepkoreanet/221178375642 )

 ○ 암호와 매개변수로 비대칭 암호키를 생성함.

 ○ 공개키를 이용해 주소를 만드는 것이지만, ‘키’를 ‘주소’로 표현.

     *1) 공개 키의 keccak-256 해시 생성

     *2) 앞12바이트 제거

     *3) 16진수 문자열 인코딩. 최종 40개 문자의 바이트 스트링이 유저의 계정주소.

2. 트랜잭션(Transaction)

□ EOA(외부소유계정, 지갑)이 보낼 메시지를 포함한 서명된 데이터 패키지.

 ○ A→B계정으로 이더, 컨트랙트(함수호출, 새 컨트랙트 배포 등) 보낼 때 서명으로 사용

  - 타원곡선암호 기반의 디지털서명 알고리즘인 ECDSA이용하여 서명함.

  - 트랜잭션은 다음 값을 포함

   · 이더리움의 디도스예방. 해킹시 실행되는 모든 리소스에 강제수수료 부과.

   · 계산기본단위 ‘가스’, 계산단계별 소모비용은 연산마다, 데이터 용량마다 다름.

   · 트랜잭션 데이터 내에 바이트랑 5가스 수수료 지불.

3. 메시지(message)

□ 이더리움 실행환경(EVM)에서만 존재하는 가상 객체 (저장 불필요)

 ○ 컨트랙트는 다른 컨트랙트에게 메시지 전달가능함.

□ 메시지는 컨트랙트에 의해 생성됨. (트랜잭션은 EOA에 의해 생성됨)

□ 그러나, 메시지는 트랜잭션과 매우 유사함.

 ○ 수행과정

  - 코드수행 중인 컨트랙트가

  - 메시지 생성 및 실행 지시하는 수행코드(opcode)를 만나게 되면

  - 메시지를 생성함. 그리고 해당코드를 실행하는 수신자계정(컨트랙트 계정)에 도달하게 됨.

  - 따라서, 컨트랙트는 EOA가 하는 동일한 방식으로 다른 컨트랙트와 관계를 맺음.

□ GAS 관련

 ○ 트랜잭션이나 컨트랙트에 의해 할당된 가스 허용치는

 ○ 그 트랜잭션과 모든 하위 실행에 의해 소모된 총 가스에 적용됨.

  * EOA인 A가 B에게 1,000가스와 함께 트랜잭션을 보내고 (1,000부여)

  * B는 600가스를 소모 후 C에게 메시지를 보내고, C의 내부 실행에 300가스를 소모한 후 반환하면 (900사용)

  * B는 가스가 모두 소모되기 전 100가스 더 사용가능.

#. 출처 사이트 :

https://steemit.com/kr/@yahweh87/36-5  : 스팀잇 이더리움백서 설명.

https://hamait.tistory.com/965?category=   : 컨트랙트 비용.

https://hamait.tistory.com/966?category=276132:  [이더리움 메모] 트랜잭션의 실전적 종류 구분.