바이프로스트

바이프로스트(BIFROST)는 블록체인 프로토콜과 디앱을 연결하는 미들웨어 플랫폼이다. 박도현, 이종협, 유창현이 공동 창업했다. 대표이사는 박도현이다.

개요

바이프로스트는 블록체인 기술기업 파이랩이 추진하는 블록체인 프로젝트이다. 현재 가장 많은 디앱을 보유한 블록체인 플랫폼은 이더리움이다. 전체 디앱 중 63%가 넘는다. 하지만 대중적인 디앱은 없다. 여러 이유가 있지만, 느린 속도와 높은 비용이 주요 원인으로 꼽힌다. 한 번의 행동을 할 때마다 몇 초에서 몇 분을 기다려야 한다. 게다가 트랜잭션이 발생할 때마다 비용을 지불해야 한다. 횟수가 쌓이면 큰 부담이다. 이래서는 디앱을 쓸 수가 없어, 이러한 문제를 해결하기 위해 나온 프로젝트이다. 바이프로스트는 퍼블릭 블록체인과 프라이빗 블록체인, 디앱을 연결하는 솔루션을 제시했다. 개발 코드를 퍼블릭 블록체인이 필요한 부분과 프라이빗 블록체인으로 구현해도 괜찮은 부분으로 나눈 것이다. 보안이나 데이터 신뢰성을 확보하기 위해 필요한 부분만 퍼블릭 블록체인에 기록하고 기본적인 데이터 처리는 프라이빗 블록체인을 통해 해결하도록 한다. 이를 통해 수수료 부담을 줄이고 속도는 높일 수 있다.

주요 인물

• 박도현 : 바이프로스트의 공동창업자 겸 대표이사이다.
• 이종협 : 바이프로스트의 공동창업자 겸 최고기술책임자이다. 파이랩(PiLab) 공동창업자이자 최고기술책임자이기도 하며, 가천대학교의 부교수 자리도 맡고 있다. 주로 블록체인의 스마트 컨트랙트 공학과 소프트웨어 보안 분야의 연구 및 개발을 진행하고 있다.
• 유창현 : 바이프로스트의 공동창업자이다. 파이랩의 최고운영책임자를 맡고 있다.

특징

링커&BFC 시스템

바이프로스트는 두 개의 기존 블록체인 시스템을 결합하여 분할된 구성요소가 단일 디앱처럼 작동하도록 한다. §3에서 듀얼 컴포넌트 디앱을 작성한 후, 바이프로스트 링커는 두 컴포넌트의 상호작용을 담당한다. 링커는 릴레이 프록시 역할을 하며, 구성 요소 간의 공유 정보를 유지하고, 교차 기능 연결을 지원한다. 디앱의 스마트 계약은 일반적인 컴퓨팅 환경과 달느 모델을 가지고 있기 때문에, 상호 운용 방식도 다른 접근 방식을 가지고 있다. 링커스의 하위 목표는 다음과 같다.

• 투명한 상호작용 : 레시피(Recipe) 언어로 된 디앱의 두 구성 요소는 추가 작업 없이 링커를 통해 상호작용해야 한다.
• 플랫폼 전반의 유니파이트 코인(토큰) 시스템 : 바이프로스트의 디앱은 블록체인의 모든 조합에서 통일된 코인(또는 토큰) 시스템에 의해 지원되어야 한다.
• 조정 가능한 최종성 : 합의 메커니즘은 블록체인 시스템의 최종성에 대한 특성을 결정한다. 예를 들어, PoW 기반 블록체인 시스템은 확률론적 유한성을 가지며, PoS 기반 블록체인 시스템은 일반적으로 순간적 유한성을 갖는다. 따라서 바이프로스트가 서로 다른 유형의 두 블록체인 시스템을 결합할 때, 링커는 다른 최종화 조건의 업데이트를 관리해야 한다. 하위 목표를 달성하기 위해 플랫폼 전체의 토큰 시스템인 BFC를 도입하고, 디앱의 데이터와 제어 부분에 대한 바이프로스트 링커스의 상호 운용 메커니즘을 제시한다. 링커 가용성을 위해 바이프로스트는 병렬로 실행되는 링커의 논리적, 물리적 이중화를 제공한다. 또한, 바이프로스트는 링커 설명의 최종성 옵션에 기초한 조정 가능한 최종성을 지원하는 데 도움이 된다.

링커스를 통한 상호작용

• BFC 운영

• 상태

• 행동

컨테이너

다중 컨테이너

바이프로스트에서는 이중 프라이빗 및 퍼블릭 블록체인 시스템을 구축하기 위한 다음과 같은 조건을 고려한다.

• 사설 블록체인 네트워크의 근본적인 보안과 가용성을 확보하기 위해서는 복수의 노드 구성이 필요하다.
• 여러 기관이 연방으로서 사설 블록체인 네트워크에 참여하는 겨웅, 노드는 연방의 요구사항을 지원할 수 있도록 유연하게 구성되어야 한다.
• 링커스(Linkers)와 같은 바이프로스트가 제공하는 서비스의 가용성은 블록체인 네트워크의 가용성과 마찬가지로 중요하다.

우리는 개인 블록체인 서브시스템과 바이프로스트 모듈 모두 이중화에 의한 가용성이 필요하다는 생각에 기초하여 컨테이너 구조를 고안한다. 따라서 개인 블록체인 서브시스템과 바이프로스트 의 지원 모듈을 컨테이너에 결합한다. 동일한 개인 블록체인 네트워크를 형성하는 바이프로스트 컨테이너는 동일한 작업을 동시에 수행한다. 컨테이너 관리자는 바람직한 가용성과 성능을 유지하기 위해 컨테이너를 통제한다.

컨테이너 관리자

바이프로스트가 개인 블록체인 네트워크에 노드를 추가하거나 새로운 독립형 네트워크를 시작하기 위해 새 컨테이너를 만들 때 컨테이너 관리자가 프로세스를 처리한다. 컨테이너의 네트워크 구성을 조정함으로써 컨테이너 관리자는 컨테이너 연방을 만들 수 있으며, 컨테이너 자체는 독립적이다. 격리된 개인 블록체인에 대해 새로운 독립형 컨테이너 관리자를 설정할 수도 있다.

• 복제별 생성

컨테이너를 연방 네트워크에 추가하면 블록체인의 고유한 특성 때문에 개인 블록체인 시스템이 자동으로 복제된다. 컨테이너 관리자는 새로 생성된 컨테이너에 바이프로스트 모듈을 추가로 복제한다. 구체적으로는 기존 컨테이너에서 새로운 컨테이너로 링커 설명과 링커 계정 정보를 복사한다.

컨테이너/노드 오퍼레이터

오퍼레이터는 컨테이너의 서비스 프로바이더로, 디앱 프로바이더/개발자에게 바이프로스트 플랫폼 서비스를 제공한다. 바이프로스트는 각 컨테이너에 대한 자율성을 보장하므로, 제3자 컨테이너는 독립적인 방식으로 또는 연방에서 컨테이너 서비스를 실행할 수 있다. 그러므로 컨테이너 운영자는 디앱에 대한 자체 가격 정책을 사용하여 서로 다른 사설 및 공용 블록체인의 조합을 사용할 수 있다.

생태계

생태계 개요

바이프로스트 플랫폼에서 새로운 디앱 서비스를 늘리고 다양화하기 위해서는 참가자들이 서로 협력하는 생태계가 필요하다. 바이프로스트는 참가자들 사이의 분산된 지배구조와 잘 정의된 인센티브 시스템을 갖춘 지속 가능한 디앱 생태계를 구축하는 것을 목표로 한다. 바이프로스트의 주요 참가자는 다음과 같이 정의할 수 있다.

• 오퍼레이터 : 특정 공용 블록체인에 대해 하나 이상의 컨테이너가 포함하는 하나 또는 하나의 개인 블록체인 연합체를 운영하고 디앱 제공 업체에 서비스 제공
• 프로바이더 : 바이프로스트 오퍼레이터를 선택해 자체 디앱 실행

바이프로스트의 생태계 목표는 다음과 같다.

• 바이프로스트 오퍼레이터들은 바이프로스트 플랫폼 서비스에 대한 비용을 지불하는 디앱 프로바이더들에게 합리적인 운영비를 요구한다.
• 바이프로스트 오퍼레이터는 디앱 프로바이더에게 합의된 서비스 플랜을 제공한다.
• 바이프로스트는 디앱을 위한 최적의 서비스를 보장하기 위해 컨테이너 간에 디앱 공급자의 마이그레이션을 촉진한다. 또한, 오퍼레이터가 영쟁을 통해 서비스를 개발하고 업그레이드하도록 안내한다.
• 바이프로스트 생태계가 성숙함에 따라, 모든 참여자들은 규모와 시스템 지속가능성의 경제로부터 이익을 얻는다.

바이프로스트 생태계를 유지하기 위해 BFC라는 통일된 화폐 시스템을 설계했다. BFC는 다양한 블록체인을 결합하는 바이프로스트의 특성을 고려하여 플랫폼 전체에서 사용할 수 있다. BFC는 디앱 제공자와 운영자 간의 거래 및 참여자를 위한 인센티브 도구로 사용된다.

메커니즘

바이프로스트 오퍼레이터는 서비스 제공에 대한 디앱 제공업체로부터 수수료를 받기 때문에, 신뢰성 있는 시스템 운영과 공정한 요금에 대한 책임이 있다. 또한, 디앱 프로바이더는 합리적인 요금을 부과하고 고품질 서비스를 제공하는 더 나은 오퍼레이터와 바이프로스트 생태계에서는 BFC를 활용한 정보 비대칭화를 통해 자신의 목표를 가진 모든 참가자가 공정한 경쟁시장을 만드는 등의 작업을 수행하려고 시도한다.

• 메인 프로세스

오퍼레이터는 저렴한 요금과 컨테이너의 강도를 부각시켜 서비스 계획을 홍보하고, 디앱 프로바이더는 신중한 검토 과정을 거쳐 최적의 오퍼레이터를 선정한다. 각 오퍼레이터에 저장된 BFC의 양은 디앱 공급업체의 선택 현황을 보여준다. 바이프로스트는 오퍼레이터 간의 마이그레이션을 용이하게 하므로, 디앱 프로바이더는 보안 또는 성능 결함이 있을 때마다 다른 오퍼레이터를 선택할 수 있다. 따라서 디앱 제공자의 BFC 보관 정보는 오퍼레이터의 신뢰성에 대한 지표로 간주될 수 있다. 이 정보를 '오퍼레이터 신용'이라고 부른다. BFC는 공개 블록체인에 상주하므로, 오퍼레이터 크레딧의 상태에 대한 정보를 쉽게 확인할 수 있다. 바이프로스트는 이러한 종률의 정보를 쉽게 확인할 수 있는 도구를 제공하여 정보 대칭을 보장한다.

• 세비스 계획 게시

바이프로스트 오퍼레이터는 서비스 계획 및 내용을 다음과 같이 홍보한다.

• 기본 운영자 정보 : 컨테이너 및 결합된 블록체인의 구조를 통해 서비스에 대한 자세한 정보를 제공한다.
• 가격 기능 : 디앱 사용료 메커니즘을 보여준다. 오퍼레이터는 딩배 프로바이더의 사용 빈도에 따라 BFC를 충전하고 보관 시 사전 정의된 BFC 양을 요청할 수 있다. 가격 함수를 정의하기 위해서는 거래의 복잡성, 서비스를 이용하기 위한 BFC의 축적량 등을 매개변수로 삼아야 한다. 오퍼레이터는 정의된 매개변수를 사용하여 가격 결정 기능을 제공해야 한다.
• 디앱 당 BFC 보관 : 오퍼레이터의 악의적인 행동을 방지하기 위해 오퍼레이터는 컨테이너에 있는 활성 디앱의 수에 비례하여 BFC를 점유해야 한다. 이는 디앱 프로바이더가 오퍼레이터로부터 적절한 서비스를 받지 못할 경우 책임 프로세스를 통해 청구할 수 있도록 하는 일종의 보안 보증금이다. 디앱 프로바이더는 오퍼레이터가 판촉하는 BFC의 양을 확인함으로써 얼마나 많은 디앱이 활성화되어 있는지, 그리고 컨테이너에 남아 있는 사용 가능한 슬롯을 확인할 수 있다.

• 최상의 오퍼레이터 선택

바이프로스트에 있는 오퍼레이터의 모든 상태는 서비스 플랜과 함께 제공된다. 디앱 프로바이더가 오퍼레이터를 선택할 때 서비스 플랜에 요청된 BFC 금액을 보관해야 하며, 실제 수수료는 가격 책정 기능에 따라 청구된다. 디앱 프로바이더의 선택은 오퍼레이터가 얻은 BFC의 양으로 확인할 수 있다. 외상 시절 오퍼레이터 신용은 컨테이너의 신뢰성에 대한 지표일 수 있다. 따라서 오퍼레이터들은 더 나은 서비스를 위해 더 많은 BFC를 요구할 수 있다.

• 처벌과 비난

오퍼레이터는 디앱 프로바이더의 책임 절차를 통해 부적절한 서비스 운영 시 벌금을 부과할 수 있다. 오퍼레이터는 서비스 계획의 매개변수에 따라 서비스 수준 계약에 서명한다. 디앱 프로바이더가 계약을 위반할 경우, 해당 디앱에 대한 보관된 BFC는 스마트 계약에 의해 자동으로 상환된다. 보완적 조치로서, 오퍼레이터 위원회의 투표에 근거한 처벌을 고려할 수 있다. 모든 오퍼레이터는 자동으로 오퍼레이터 위원회의 구성원이 되며, 오퍼레이터의 신용에 비례하는 의결권을 갖는다. 디앱 제공자가 BFC를 보관하여 오퍼레이터 위원회에 특정 오퍼레이터에 대한 책임 보고서를 작성하는 경우, 오퍼레티어 위원회의 구성원은 정해진 기간 내에 이를 수용하거나 거부해야 한다. 책임보고서가 받아들여질 경우, 해당 디앱에 대한 보관된 BFC는 변제된다.

부트스트래핑

바이프로스트 생태계는 네트워크 효과를 가지고 있다. 즉, 참가자가 증가함에 따라 바이프로스트 플랫폼이 안정되고 효율적인 상태가 된다. 컨테이너 수와 제곡 서비스의 품질에 대한 비례적 효과를 고려하면, 생태계 효과는 네트워크 효과뿐만 아니라 지원되는 메인넷 프로토콜의 유형과 다양성 측면에서 명백하다. 또한, 시장이 커질수록 디앱 프로바이더와 오퍼레이터가 함께 번창하는 양면시장이다. 그러므로 네트워크 효과를 촉발하기 위한 초기 노력이 필요하다. 바이프로스트는 단계별 접근법을 다음과 같이 설계했다.

• 초기 단계에서 바이프로스트가 컨테이너 작동의 선두에서 컨테이너 운영의 기반이 될 수 있는 가격 설정 기능과 초기 모델에 대한 지원을 한다.
• 바이프로스트 파트너 조직은 추가 오퍼레이터로 컨테이너를 운영하여 오퍼레이터 수를 확대하기 위해 다양한 프로모션을 관리한다.
• 바이프로스트 생태계가 성숙함에 따라, 그들은 자유 경쟁으로 시장 경제 하에서 더 나은 서비스를 보장하기 위해 오퍼레이터 자격을 개방한다.

바이프로스트의 토큰인 BFC는 처음에는 일정 금액으로 발행되며, 후속 채굴은 없다. 디앱이 바이프로스트의 목적에 끌리고 생태계가 구축되면 초기 단계 제고에 필요한 BFC 외에 컨테이너 운영자에게 제공되는 수수료형 BFC에 대한 수요도 증가할 것이다. 바이프로스트의 네트워크 효과는 전체적인 플랫폼 안정성과 서비스 제공의 개선을 보장하고 BFC의 가치를 보장한다.

로드맵

• 2019년 1분기 : 바이프로스트 PoC
• 2019년 2분기 : 디앱 얼라이언스
• 2019년 4분기 : 바이프로스트의 디앱
• 2020년 1분기 : 테스트넷 출시
• 2020년 3분기 : 바이프로스트 1.0 메인넷 배포
• 2021년 1분기 : 테스트넷 2.0 출시
• 2012년 2분기 : 바이프로스트 2.0 메인넷 배포

참고자료

• 바이프로스트 공식 홈페이지 - https://thebifrost.io/#/
• 이종협 로켓펀치 - https://www.rocketpunch.com/@jonghyup
• 유창현 로켓펀치 - https://www.rocketpunch.com/@changhyun
• 김대영 기자, 〈박도현 파이랩 대표 "IEO로 영토확장 노크"〉, 《더벨》, 2019-05-08
• 김도윤 기자, 〈바이프로스트 “세계적 기술력으로 디앱 구동 비용 낮추고 속도 높인다”〉, 《매일경제》, 2019-07-15