블록체인과 게임이론과 알고리즘

PREFACE 12
1. 글의 목적 12
2. 도서의 차별성 14
3. 도서의 내용 15
4. 도서의 구성 16


I. 서론 18
1. 들어가는 말 18
2. 블록체인의 등장 20
3. 게임이론과 협상론으로 접근하는 블록체인 22


II. 블록 체인 24
1. 블록체인이란? 24
2. 블록체인 용어 정리 25
3. 비트코인과 블록체인을 분리할 수 있는가? 27
4. 블록체인 정신적 배경 30
4.1. 케인지안 경제학과 오스트리아 경제학 30
4.2. Crypto-Keynesians과 Crypto-Austrianism 32
5. 블록체인 기술적 배경 34
5.1. 비잔틴 장군의 문제 34
5.2. 기타 기술적 배경 37
5.3. 시대적 배경 38
6. 블록체인의 장점과 단점 39
7. 블록체인의 세대별 분류 41
7.1. 트랜잭션 액세스 42
8. 블록체인 프로토콜 44
8.1. CAP 공리 44
8.2. 분산(Distributed) 45
8.3. 원장 기술(DLT) 50
8.4. 기술, 인센티브와 규칙의 상호작용 54
8.5. 전자 지갑 55
8.6. 해시 함수 55
8.7. 디지털 서명: 공용 키 및 개인 키 56
8.8. 거래과정 57
9. 블록체인의 다양한 합의 알고리즘의 원인 60
9.1. Safety와 Liveness-FLP impossibility 60
9.2. FLP impossibility 61
9.3. Liveness over Safety 61
9.4. Safety over Liveness 62
9.5. Partial synchronous network 62
10. 블록체인의 합의 알고리즘 63
10.1. 작업증명(POW, Proof Of Work) 63
10.2. 작업 증명의 단점 64
10.3. POW 알고리즘 65
10.4. PoS(Proof of Stake) 67
10.5. DPoS(Delegated Proof of Stake) 67
10.6. PBFT(Practical Byzantine Fault Tolerance) 68
10.7. Casper 70
10.8. Tendermint 70
11. 블록체인 구성요소 73
11.1. 채굴(Mining) : 채굴자(Miner) 73
11.2. 블록체인 채굴 74
11.3. 채굴 풀 76
11.4. 경제적 보상 77
11.5. 마이너의 인센티브 : 블록 보상 78
11.6. 마이너의 인센티브 : 거래 수수료 78
11.7. 비트코인 가격 및 해시율 79
11.8. 규정 : 담당자가 누구인가? 81
11.9. 규정 : 난이도(Difficulty) 82
11.10. 규정 : Pool Hopping 82
11.11. 규정 : 이중지불과 정보지연 84
12. DLT를 넘어서 87
12.1. 블록체인의 미래발전영역 87
12.2. 개념의 증명 89
12.3. 분산형 거버넌스 모델 89
12.4. 사물인터넷과 DLT 90
12.5. 응용분야 조건 91
11.6. 에너지 블록체인 도입 91
11.7. 스마트 계약 92
11.8. Ethereum : 스마트 계약 93
11.9. 스마트 속성 및 IoT 94


III. 게임이론 및 협상론 96
1. 포크와 협상론 96
1.1. 게임이론 96
1.2. 게임의 정의 96
1.3. 게임이론의 역사 97
1.4. 비협조게임 vs. 협조게임 98
1.5. 산업조직이론 99
2. 게임이론의 기본원리 99
2.1. 게임이론의 전략 100
2.2. 게임의 요소 102
2.3. 게임의 종류 103
3. 여러 가지 게임 106
3.1. Matching Pennies 107
3.2. 수인의 딜레마 게임(PD) 107
3.3. Battle of Sexes(데이트 게임) 108
3.4. 조정 게임 109
3.5. 파레토 조정게임 110
3.6. 초점 (focal point) 110
3.7. 위험우위와 보수우위 112
3.8. 치킨 게임(Swerve vs. No Swerve) 113
3.9. 합리적 돼지들 게임 113
3.10. 위치설정게임 115
3.11. 주고 받기 게임 115
4. 분석틀 내쉬균형 116
4.1. 내쉬균형 116
4.2. 최선의 반응(Best Response) 116
4.3. 행위(Action)와 전략(Strategy) 117
4.4. 행위의 결과 payoff 117
4.5. 게임의 규칙 117
5. 협상론 118
5.1. 협상이란? 118
5.2. 협상과 흥정과 중재 119
5.3. 협상 목적과 본질 120
5.4. 협상론 관점의 전략 120
5.5. 협상에서의 대안 121
5.6. 지연비용 122
5.7. 확약의 전략 122
6. 협상 전 검토해야 할 기본 요인 122
6.1. BATNAs 122
6.2. Fallback (폴백) 123
6.3. 협상 참여자 Parties 123
6.4. 가치(Value)와 이해 관계(Interests) 123
6.5. ZOPA (Zone Of Possible Agreement) 124
6.6. 장벽(Barriers) 124
6.7. 협상력(Power) 125
7. 협상력의 원천 126
7.1. 인식의 문제 126
7.2. 윤리(Ethics) 127
7.3. 협상의 구조 127
8. 사용할 게임이론 128
8.1. 반복게임 128
8.2. 반복게임의 부분게임 128
8.3. 유한과 무한 반복 게임 129
8.4. 무한반복게임 131
8.5. 조정게임(coordination game) 132
8.6. 비협조적인 행위들을 전략적 게임 132
9. 게임과 협상으로 푼 블록체인이론 133
9.1. 블록체인 국가 경제 체제 133
9.2. Autonocoin 133
9.3. 스마트 IoT 기기와 블록체인 134
9.4. 블록체인의 공공성 134
9.5. 겁쟁이 게임 135
9.5. 이기적 마이닝(selfish mining) 135
9.6. 암호화폐 시장 망친 그들의 치킨게임 136
9.7. 제도적 자연 실험 '포크' 137


IV. FORKS 138
1. fork 정의 138
1.1. 무료 소프트웨어와 포킹 139
1.2. fork의 선행연구 140
1.3. 악명 높은 포크 140
1.4. 경제학 포크 142
1.5. 포크의 가능한 결과 143
2. 포크의 원인 143
2.1. 포크의 원인 - 정보지연 144
2.2. 포크의 원인 - 이중지출 145
2.3. 포크의 원인 - 소프트웨어 업그레이드 145
2.4. 소프트웨어 도메인별 포크 146
3. 블록체인 fork 146
3.1. 하드 포크 개념도 147
3.2. 의도하지 않은 합의 포크 위험 148
3.3. 2013년 3월 의도하지 않은 합의 포크 149
3.4. 소프트웨어 복잡성과 '미지의 원인'(unknown unknowns) 150
3.5. 의도적인 소프트 컨센서스 포크 리스크 150
3.6. 블록 깊이 검사 150
4. 비트코인 블록체인 포크 현황 151
4.1. 의도적인 하드 포크 위험 152
4.2. 하드포크 : 스플릿 동전(split coin) 153
4.3. 의도하지 않은 하드 포크 153
4.4. 비트코인 블록체인 합의 포크 154
4.5. 비트코인 포크의 유형과 특징 154
4.6. 비트코인 컨쎈서스 포크의 분류 156
4.7. 비트코인 포크 세부 내용 156
5. 비트코인 하드 포크 실제 상황 163
5.1. 의도하지 않은 포크 163
5.2. 의도한 포크 164
5.3. 비트코인 하드 포크 목록 166
5.4. Airdrops / Hybrid / Cross Forks 168
5.5. BTC, BCH, BTG와 비트코인 하드포크와 차이 169
5.6. 2013년 3월 11일 - 비트코인 블록체인 포크 171
5.7. 비트코인 프로토콜 실패 순간 176
5.8. 하드 포크 - 스플릿 동전 179
5.9. 비트코인 플래티넘 사태 - 180
6. 이더리움 블록체인 포크 181
6.1. 이더리움 블록체인 포크 182
6.2. DAO(조직) 182
6.3. DAO 진행 과정 184
6.4. 비잔티움 하드포크(2017년 10월 16일) 184
6.5. EtherZero 184
7. 포크에 대한 게임이론적 접근 185
7.1. 소프트 웨어 포킹 185
7.2. 비트코인 거래의 익명성 186
7.3. 작업증명방식의 채굴풀 선택 전략 187
7.4. Sapiens 체인에서 CRS의 딜레마 187
7.5. 네트워크에서 정보 선전 189
7.6. 기타 해결 분야 190


V. 합의 알고리즘 191
1. 전래정리(Falk theorem) 191
1.1. 전략적 담합 요소 192
1.2. 확률적 할인요인(stochastic discount factor) 193
1.3. 블록체인 프로토콜 194
1.4. 기존 알고리즘의 문제 195
1.5. 전래정리 선행연구 196
1.6. 결함 모델 및 공격에 대한 복원력 196
1.7. The Establishment of Bitcoin 197
1.8. 블록체인 기반 헬스산업 197
2. DAG 기반 연구 198
2.1. DAG(private blockchain) 198
2.2. GHOSTDAG 198
2.3. 대안기술(Tangle vs. Hashgraph) 199
2.4. POS(proof-of-stake) 199
2.5. Hedera Hashgraph 200
2.6. Trends in Blockchain Type Data 200
2.7. 전력 사기 방지 시스템 202
2.8. 안티체인, Box Protocol 202
3. 기타 연구 203
3.1. IoT에서 분산원장 203
3.2. MPE(Morkov Perfect Equilibrium) 204
3.3. ZD 전략(Zero-determinant strategy) 205
3.4. 비트코인 채굴시장의 동적 과점 모델 205
3.5. 사이버 보안 및 개인 정보 보호 문제 205
3.6. Smart Contracts 206
3.7. P2P Energy Trading 206
3.8. block validity consensus 207
3.9. Trusting Privacy in the Cloud 207
4. 합의 알고리즘 208
4.1. POR(Proof Of Reputation) 208
4.2. Directed Acyclic Graphs 208
4.3. Guru 평판 시스템 209
4.4. GoChain 209
4.5. 자동차 산업과 사물인터넷(IoT) 209
4.6. deb 합의알고리즘 210

Reference 211