시그나텀 Signatum 백서 번역 및 요약입니다. White Paper

by 땡글IN posted Aug 21, 2017

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안녕하세요
 
Signatum의 White Paper를 요약해 보았습니다.
 
 
 
 
Signatum은 4개의 해쉬 방식
Skein, CubeHash, Gost-Streebog, Fugue
 
이 합쳐진 Skunk Hash라는 방식을 사용하여
보안성이 높고, 독특합니니다.
 
 
 
 
채굴에 대해서도 PoW로 시작하여, 
PoW와 PoS를 동시에 같이 진행하고,
결과적으로는 PoS로 전환되는 독특한 방식을 사용했습니다.
 
 
 
또 블록의 개수에 따라 0~30,000블럭 / 30,001~60,000블럭
 60,001~100,000블럭에 따라 리워드가 달라지며,
현재는30,001~60,000블럭 단계입니다.
 
 
 
특히 약 100일로 예정된 짧은 채굴 구간에서, 
현재 1,250인 블록 리워드를 얻는 것이 나쁘진 않을 것입니다.
채산성으로만 봐도 1060 6way 기준 지난주
하루 7~9달러 정도의 수익을 나타내었으며,
 
아직 서비스가 완전히 런칭된 상태는 아니기 때문에 
더욱 상승가능성이 있다고 생각합니다.
 
여기까지는 요약 및 의견이며,
아래는 백서 내용입니다 ㅎㅎ
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Signatum 백서

 
수정 : 2017.01.08
출처 : http://signatum.io/signatum_whitepaper.pdf
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 


소개


Signatum은 일반 공개 시장과 TOR market 모두에게 유용하게 이용되기를 목적으로 하고 있다. Signatum은 손쉽게 몇몇 어플리케이션과 결합될 수 있도록 디자인되었으며, 결제 플랫폼, 거래소, 장터 등을 포함한다. Signatum은 새로운 SkunkHash Raptor 알고리즘은 proof of work 기간 동안 ASIC을 강력하게 방지하며,  코인을 넓게 배분하고, 소유권을 분산함으로써 채굴자들과 투자자들을 모두 공평하게 대우하며, 실생활에도 적용이 될 것이다.
 

 

 

 

 

 


개요

 
최근 암호화폐 및 토큰은 자금조달을 ICO(Initial Coin Offerings)를 통해 하는 경우가 늘어나고 있으며, 많은 양의 코인을 개발자의 몫으로 (pre-mining) 함으로써 중앙 배분이 이루어지며, 또는 두 가지를 섞는 경우가 많다. 개발자들이 큰 규모의 코인 순환을 통제하게 되면 코인의 가치하락(특히 개발자가 "덤핑(주 : 싸게 판매)"하는 경우)에 발생할 수 있으며, 투자자들 입장에서는 개발자 의존적이 되어버린다. 성공적이지 않은 프로젝트에서 투자자들은 목소리를 낼 수 없는 상황이다.

Signatum은 2017.7.18.에 개시되었으며, pre-mine, initial ofering, 개발자 수수료, bounty도 받지 않는다. Signatum은 즉각적으로 반응하며 안전한 네트워크를 만들고자 하며, 모든 투자자들과 채굴자들에게 공정한 환경을 구성해주고자 한다. 코인 소유권을 최대한 분산화하는 것을 목표로 함으로써, GPU 채굴자들을 위주로 하는 알고리즘을 통해 ASIC 개발을 방지하였다. Signatu은 초기 시도부터 100퍼센트 분산화된 커뮤니티였다는 사실을 자랑스러워 하고 있다. ICO의 부재와 개발 자금의 부재인 상황에서 (ICO 기반 코인에서는 할 수 없는 )투자자들이 상당한 자본투입과, 의사표현을 할수 있도록 한다.
 
이전의 채굴방식에 Signatum은 도전장을 던졌다. 이전에는 만들어진 코인을 채굴 이윤의 중심으로 두었으며, 현재까지 GPU 채굴 신규진입자들에게는 불리한 상황이었다. 채굴이 지금처럼 활성화된 적은 없었으며, 결과적으로 이전에 채굴 가능한 코인들은 더이상 새로운 환경에 적응할 수가 없게 된다. 채굴자들의 숫자가 급격하게 증가하면서, 해쉬파워 또한 엄청나게 증가하고 있다. Signatum은 Proof of Work 기간을 단축시켰으며, 채굴자들로 하여금 다른 코인으로의 빠른 전환을 가능하게 하며, 일반적 경우에는 전환 속도가 느렸을 것이다. 이를 통하여 채굴자들은 채굴장비의 수익을 극대화할 수 있으며, 같은 코인 프로젝트에 채굴기들을 묶어 놓을 필요가 없는 것이다. 이러한 것은 또한 모두에게 공정한 채굴 기회를 제공하는 것이며, 왜냐하면 채굴 기간이 수 년 에서 100일 정도로 단축되기 때문이다.
 

가속화된 채굴 기간을 통하여 부는 공정하게 분배되며, Signatum 보유자 현황에서 그러한 상황을 확인할 수 있다. (http://explorer.signatum.io/richlist)
 
 
짧은 PoW 기간을 통해서 ASIC 기기가 시장을 어지럽히는 것을 막을 수 있다. ASIC은 채굴에 특화된 기계로써, 전통적인 비디오 카드 채굴 시스템보다 저렴한 전력소비량과, 높은 해쉬값을 보여준다. ASIC 하드웨어는 그 성능이 제공하는 기대 수익 때문에 상당히 높은 가격으로 거래되고, 일반인들의 접근성은 멀어진다. 취미로 채굴하는 사람들이 블록을 발견할 확률은 ASIC에 비해 극히 낮은 편이다. ASIC과 GPU 채굴에서의 성능 격차로 인해서 X11(DASH)알고리즘의 최신 ASIC(Bitmain의 D3)는 GPU 방식 채굴기보다 100배의 해쉬레이트를 나타낸다. Signatum은 가속화된 PoW 단계를 통해 전기를 덜 소모하여 다른 코인보다 환경 친화적이다.
 
이 코인은 3가지 단계를 지닌다.
※ 완전한 Proof of Work 단계
※ Proof of Work와 Proof of Stake의 혼합 단계
※ 완전한 Proof of Stake 단계(5%의 연이율)
 
Signatum은 새로운 GPU에 최적화된 알고리즘을 제시하며, 다른 채굴 가능한 코인들과 차별성이 있다. Signatum의 SkunkHash Raptor 알고리즘은 4개의 서로 다른 해시 함수와, 1개의 balancer를 활용한다. 해쉬 함수 Skein, CubeHash, Fugue, Gost-Streebog 4가지가 혼합됨으로써 독특한 방식을 만들어내었다. Raptor를 통해 SkunkHash가 확산되는 것을 모니터링하게 되며, 알고리즘이 혼합되어 해쉬 함수의 복잡성이 향상되었고, 이로 인해 Signatum의 네트워크의 보안성이 상당히 증가했다.
 
Signatum은 최초 30,000블록에 대하여, 짧은 블록 타임에서 2,500의 리워드를 부여함으로써, 많은 채굴자들이 정당한 코인량을 얻을 수 있도록 한다. 심지어 낮은 해쉬파워를 지닌 채굴자들도 평소보다 짦은 기간 동안에 수백 혹은 수천의 코인들을 채굴하게 된다. PoW 단계에서 생산될 총 코인의 개수는 137,500,500개이다. PoW 페이즈가 종료된 뒤에, Signatum은 Proof of Stake 단계에 진입하며, 지갑의 코인 숫자에 비례하여 코인이 배분된다.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

알고리즘 배경


Skein

 
2008년도에 등장했으며, 보안성, 속도, 유연성 면에서 우수하다. Skein은 GPU 채굴 알고리즘에서 효율적이며 다양한 플랫폼, CPU 채굴도 지원한다. Skein은 256, 512, 1024bits 등의 다양한 블록 사이즈를 제공한다. Skein에서 우수한 점은 block cipher("Threefish")에 있다. block cipher를 통하여 Skein 은 “configuration data와 input text를 모든 블록으로부터 해쉬할 수 있으며, 모든 압축(compression) 함수는 독특해진다. (Ferguson, et al. 2010)." Threefish cipher는 많은 단순 라운드의 해시과정을 통하여 최대의 보안성을 이끌어낸다.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 


CubeHash


원래는 Daniel Bernstein의 NIST 대회에 출전되었던 것으로, CubeHash는 암호 함수로써, "양의 정수의 한 쌍 (r, b)에 의하여 파리미터화 되며, 여기에서 b는 128보다 작거나 같다. CubeHash의 r/b는 각각의 b-byte의 메시지 블록 이후, r-round의 변환에 적용된다." (Bernstein,  2009). CubeHash를 통하여 상당한 parametric 적용이 가능하며, 유연성이 뛰어나고, 다양한 컴퓨터 시스템에서 적용이 가능하여, GPU최적화 채굴에 있어서 좋은 선택이다.
 
 

GOST-Streebog

 
Streebog은 암호 해쉬 함수이며, Russian Federal Standard의 일부이며, 다중-라운드 cipher를 사용한다. Skein과 유사한데, Streebog는 눈사태 효과로 인하여 입력값이 약간 변화하면 엄청난 변화를 보여준다.
 
step 해쉬 함수는 2개의 256비트 블록을 1개로 대응시키며, 3부분으로 구성된다.
 
1.jpg

 

2.jpg

 

 
 


Fugue


Fugue는 "다양한 길이의 입력"을 지원하는 해쉬 함수이다." (Halevi et al, 2009) 원래는 IBM에 의하여 NIST 대회에 출전된 방식이다. Fugue는 많은 환경에 적용될 수 있으며, 현재의 여러 공격 기술에 대하여 저항성을 지니고 있다. (Halevi et al, 2009). Fugue는 유연성과 공격 저항성이라는 큰 장점 때문에 SkunkHash Raptor 알고리즘에 포함되었다.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Signatum의 3가지 단계


완전한 PoW 단계


최초의 Signatum은 완전한 PoW 단계를 거치게 된다. PoW는 최초의 100,000 블록에 대해서 유지될 것이며, 거의 100일 정도이다. 그림에서 최초 100,000 블록에 대한 블록 리워드의 분포를 자세하게 보여주고 있다. PoW 단계가 종료되면, PoS단계가 시작된다.

SkunkHash Raptor 알고리즘은 SGminer(AMD)와 CCminer(Nvidia) 채굴 프로그램을 지원한다.
 
PoW의 난이도 조절 과정은 동적이며, DGW3(Dark Gravity Wave v3) 라는 것에 의하여 조정된다. DGW3은 원래 대쉬를 위하여 개발된 것으로써, 통계적으로 마지막 블록을 조사하여 지속적으로 난이도를 재조정하고, 다음 블록의 난이도를 이에 맞추어 조정하는 방식이다. 이를 통하여 알고리즘은 고정된 선형 방식이 아니라, 네트워크의 해쉬 파워에 스스로 적응하게 된다. DGW3는 또한 채굴의 해쉬 파워와 관계 없이 고정된 블록 타임을 가능케 한다. 궁극적으로 DGW3를 통해 난이도는 좀 더 예민하게 변하게 된다.
 
 
3.jpg

 

다음 표는 각 블록마다 생산되는 코인을 나타낸 것이다.
 
4.jpg

 

PoW 단계에서 만들어지는 모든 코인의 숫자는 137,498,125 개이다.
PoW 단계에서 채굴되는 코인의 양은 완전히 성숙하며, 60컨펌 이후 전송이 가느하다.
 
 
 

PoW와 PoS의 혼합 단계

 
PoS와 PoW의 혼합 단계는 1,500 블록 동안 지속된다. 이 단계에서는 98,500 ~ 100,000블록 동안 PoW가 진행되며, 100,000번째 블록을 발견하면 PoW가 종료될 것이다. 혼합 과정은 약 1.5일간으로 예상된다.
 
 
 

완전한 Proof of Stake 단계

 
일단 100,000의 PoW 블록이 채굴되면, Signatum은 완전한 PoS 코인으로 전환된다. 사용자들은 지갑의 코인수에 비례하여 5퍼센트의 연이율로 코인을 받게 된다. 예를 들어 만약 한 사용자가 1,000코인을 지갑에 보관하면, 1,000의 5퍼센트에 해당하는 50의 추가적인 코인을 매년 수령하게 된다. 이러한 이자는 매 5분마다 지급되며, PoS단계에서 만들어진 코인은 50컨펌 이후 전송가능하다.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Skunkhash Raptor Algorithm


이 알고리즘은 4개의 알고리즘과 1개의 balancer로 구성된다. 이 알고리즘에서 Skein, CubeHash, Fugue, Gost-Streebog 4가지가 혼합됨으로써 잠재적인 공격자들이 해킹하려면 극히 복잡한 해쉬 함수를 풀어야만 한다.
 
 
 
 
 
 
 
 


Node를 위한 상승한 익명성


최종 사용자들에 대한 익명성을 높이고자, 공식적인 Tor node가 추가되었고, 거래를 좀 더 안전하게 만들어준다. 직접적으로 연결하기보다는 Relay 네트워크를 통해서 Signatum을 연결하게 되고, 이것을 통해 네트워크와 트랜젝션의 익명성을 보장하게 된다. 네트워크를 좀 더 안전하게 만들기 위하여, 더 많은 Tor node가 추가될 계획이며, 이미 로드맵에 계획이 발표되어 있다. 네트워크를 더욱 보강하기 위하여, 커뮤니티에서 node를 스스로 운영하고자 한다. 2017.7.26현재 261의 node가 Signatum에서 활동중이다. 이더리움이 시작되었을 시기와 비교하면, 더 많은 node를 보유하는 셈이다.
 


Signatum와 익명성


인터넷은 거대한 커뮤니티이며, 지속적으로 진화하고 있다. 오늘날의 진화는 내일의 어제이다. 인터넷에서의 익명성이라는 가치는 갈수록 지키기 힘들어지는 상황이며, 이를 지키기 위한 일부 단체는 어려움을 겪고 있다. Signatum 프로젝트에서는 사용자들에게 완전한 익명성을 제공해주며, 익명의 node를 제공함으로써 원래의 IP 주소를 포워딩하거나 추적하지 않으며, 심지어 Tor exit node의 사용을 통하여 스스로도 지키게 된다. 웹사이트와 블록체인 탐색기들이 Signatum을 추적하기란 불가능하다. Signatum 프로젝트의 일부인 각각의 서비스는 deep web(Tor)로부터 인터넷을 접속한다.

(익명의 사용자) → Signatum 익명 node → Exit Node → Global Node Cluster
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

컨펌

 
평균 2분의 블록타임, 6번의 컨펌 이후 p2p 전송이 가능한 SIGT는 720시간(12분) 이후 전송될 수 있다. Bitcoin(3컨펌, 블록타임 10분)과는 대조적이며, 비트코인에서 전송 이전에 30분의 딜레이가 일반적이다. Bitcoin의 전송 시간이 너무 오래 걸리기 때문에, 중간에서 보증하는 제3자의 서비스(컨펌되는 동안 보증)를 통하지 않고는 상인들이 비트코인을 이용하여 물건을 거래하기가 어렵다. Signatum의 전송 준비 속도가 사당히 빠르고, 전송 속도가 빠르다는 사실은 곧 일반 상거래에서 지불 수단으로 사용되기 용이하다는 의미이다. SIgnatum이 상거래에서 지불 수단으로 이용되기 위하여 Universal SIGT wallet의 개발이 예정되어 있으며, 지불 게이트웨이와 연결될 것이다. 미래에 체크카드와 신용카드를 Signetum 네트워크를 통하여 연결될 가능성도 있다.
 
 
 


장기적인 계획 (로드맵)


Signatum이 장기적으로 실생활에서 폭넓게 사용되기를 바란다. 이러한 목표를 이루기 위하여 특별한 준비들이 필요하며, 준비물은 다음과 같다.
※ Signatum 시장 : 사람들과 회사들이 Signatum을 화폐로 사용하여 사고 파는 것을 가능하게 한다.
※ Signatum Web 지갑 : 이를 통하여 SIGT는 세계 어디에서나 쉽게 접속되어 전송이 가능할 것이다.
※ Signatum Pay : SignatumPay 기능을 만듦으로써, 상인들이 Signatum 네트워크에 직접 접속하고, 그것을 지불 수단으로 활용할 수 있도록 한다. 이 기능을 SIGT의 빠른 트랜젝션 속도와 결합함으로써, 상인들이 지불 수단으로 활용하기 용이할 것이다.
※ Signatum 전용 거래소 : Signatum 전용 거래소를 목표로 하고 있으며, 이곳에서 end-user는, 정부의 규제와 감독 하에 Signatum을 Fiat Money를 은행송금, 체크카드와 신용카드 등을 통해 SIgnatum을 사고 팔 수 있게 된다.
※ Signatum 크라우드펀딩 플랫폼 : 암호화폐를 통한 크라우드펀딩은 점차 대중화되고 있으며, 결과적으로 Signatum은 공정하고 균형잡힌 크라우드펀딩 플랫폼을 만들고자 한다. 이 플랫폼에서 투자자들과 혁신가들은 특정 프로젝트에 대한 자금을 조달할 수 있으며, 사업목표를 논의하며, 프로젝트의 상황에 대해 업데이트를 제공할 것이다.
 
 
 
 
 
 
 
 
 

장기적인 계획 (로드맵)(계속)

 
이미 개발된 것 혹은 앞으로의 계획.
 * 난이도 그래프를 포함한 공식 Signatum 탐색기 (2017.7.24)
 * 네트워크의 건전성을 높이기 위해 더 많은 Tor node를 러칭하기. 그리고 익명성 증가시키기. 2017.7.26. 기준으로 261의 node가 이미 활동중이다.
 * Signatum 재단을 계획하고 만들기 : 더 많은 디테일들이 후반부에 공개될 것이다.
 * 더 많은 거래소에 Signatum을 상장시키기: Poloniex와 Bittrex에 신청서를 제출하였다. 더 많은 거래소는 접근성을 높여서 Signatum의 적응력을 높여줄 것이다. 이를 통해 코인은 가용성이 높아지며, 소비자들의 인지도가 상승된다.
 
 
 
 
 
 
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<코인뉴스>

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