블록체인과 게임이론과 알고리즘

PREFACE 1
1) 글의 목적 1
2) 도서의 차별성 3
3) 도서의 내용 4
4) 도서의 구성 5

I. 서론 1
1.1. 들어가는 말 1
1) early majority : 향후 10년 2
2) 블록체인의 등장 3
1.2. 게임이론과 협상론의 블록체인 6
1) 관련 연구 6
(1) 게임이론 6
(2) 블록체인 7
2) 용어정리 7
(1) 블록체인 8
(2) 게임이론 9

II. 블록체인(Blockchain) 12
2.1. 블록체인이란? 12
1) 블록체인과 분산원장 기술 13
2) 비트코인과 블록체인을 분리할 수 있는가? 15
2.2. 블록체인 정신적 배경 18
1) 케인지안 경제학과 오스트리아 경제학 18
(1) 케인지안 경제학 18
(2) 오스트리아 경제학파 20
2) Crypto-Keynesians과 Crypto-Austrianism 21
(1) 암호 케인지언(Crypto-Keynesians) 21
(2) 암호 오스트리안(Crypto-Austrianism) 21
2.3. 블록체인 기술적 배경 23
1) 비잔틴 장군의 문제 23
2) 기타 기술적 배경 27
3) 시대적 배경 28

3.1. 블록체인 분류 29
1) 블록체인 장단점 29
2) 블록체인 세대별 분류 31
3) 트랜잭션 액세스 32
3.2. 블록체인과 CAP 공리 34
1) CAP 공리 34
(1) 일관성(Consistency) 35
(2) 가용성(Availability) 36
(3) 파티션 허용(Partition Tolerance): 36
2) CAP공리와 블록체인 37
3.3. 블록체인과 분산시스템 38
1) 분산 시스템 38
(1) 보관소 40
(2) 인센티브 41
(3) 의사소통 41
(4) 계산 42
2) DAO와 DAPP 42
(1) DAO 43
(2) DApp(Decentralized Application) 44
3.4. 블록체인 원장, 조직과 기술 47
1) 원장 기술(DLT) 47
2) 분산원장 분류 48
3) 기술, 인센티브와 규칙 49
4) 인센티브 스마트 엔지니어링 50
(1) 전자 지갑 51
(2) 해시함수 52
(3) 디지털 서명: 공용 키 및 개인 키 54
(4) 이중 지출 55

4.1. 블록체인 합의 알고리즘 59
1) FLP impossibility 59
2) Liveness over Safety 61
3) Safety over Liveness 63
4) safety·liveness : trade-off 65
5) Partial synchronous network 66
4.2. 블록체인의 합의 알고리즘 68
1) 작업증명(POW, proof of work) 68
(1) 작업 증명 장점 69
(2) 직업 증명 단점 70
(3) POW 알고리즘 72
2) PoS(proof of stake) 73
(1) 지분 증명 장점 74
(2) 지분 증명 단점 75
3) DPoS(delegated proof of stake) 75
(1) DPoS 장점 76
(2) DPoS 단점 77
4) PBFT 77
(1) PBFT 장점 79
(2) PBFT 단점 80
5) Casper 81
(1) Casper 장점 81
(2) Casper 단점 83
6) Tendermint 83
(1) Tendermint 장점 85
(2) Tendermint 단점 86
4.3. 블록체인 구성요소 88
1) 채굴(Mining) : 채굴자(Miner) 88
(1) 채굴 88
(2) 채굴 풀 89
2) 블록체인 채굴 91
3) 경제적 보상 92
(1) 인센티브 : 블록 보상 92
(2) 인센티브 : 거래 수수료 93
(3) 비트코인 가격 및 해시율 94
4.4. 블록체인 규정 96
1) 담당자가 누구인가? 96
2) 난이도(Difficulty) 97
3) Pool Hopping 99
4) 채굴 난이도 100
5) 이중지불과 정보지연 101
(1) 이중지불(Double Spending) 101
(2) 정보지연(Information Delays) 104

5.1. DLT를 넘어서 105
1) 블록체인의 미래발전영역 105
2) 개념 증명 106
5.2. 분산형 거버넌스 모델 107
1) 사물인터넷과 DLT 107
2) 응용분야 조건 108
3) 에너지 블록체인 도입 109
5.3. 스마트 계약 110
1) 스마트 계약 과제 110
2) 스마트 속성 및 IoT 113

III. 게임이론 및 협상론 115
6.1. 포크와 협상론 115
1) 게임이론 115
2) 게임이론의 기본원리 116
3) 게임이론의 전략 117
4) 게임 요소 118
5) 게임 종류 119
(1) 협조게임 vs. 비협조 게임 122
6.2. 여러가지 게임 123
1) Matching Pennies 123
2) 수인의 딜레마 게임(PD) 123
3) 데이트 게임 124
4) 조정 게임 125
5) 파레토 조정게임 126
6) focal point 126
7) 위험우위와 보수우위 128
8) 치킨 게임(Swerve vs. No Swerve) 128
9) 합리적 돼지들 게임 129
10) 위치설정게임 130
11) 주고받기 게임 131

7.1. 분석틀 내쉬균형 132
1) 내쉬균형 132
2) 최선 반응 132
3) 행위와 전략 132
4) 행위 결과 133
5) 게임 규칙 133
7.2. 협상론 134
1) 협상이란 134
2) 협상, 흥정과 중재 135
3) 협상 목적과 본질 136
4) 협상론 관점 전략 137
5) 협상에서의 대안 137
6) 지연비용 138
7) 확약의 전략 138
7.3. 협상 전 검토해야 할 기본 요인 138
1) BATNAs 139
2) Fallback(폴백) 139
3) 협상 참여자 139
4) 가치와 이해관계 140
5) ZOPA(zone of possible agreement) 140
6) 장벽 141
7) 협상력 141
7.4. 협상력의 원천 142
1) 인식의 문제 142
2) 윤리 143
3) 협상의 구조 143

8.1. 사용할 게임이론 145
1) 반복게임 145
2) 반복게임의 부분게임 145
3) 유한과 무한 반복 게임 146
4) 무한반복게임 148
5) 조정게임 149
8.2. 게임과 협상의 블록체인이론 150
1) 블록체인 국가 경제 체제 150
2) Autonocoin 150
3) 스마트 IoT 기기와 블록체인 151
4) 블록체인의 공공성 151
5) 겁쟁이 게임 152
5) 이기적 마이닝(selfish mining) 152
6) 암호화폐 시장 망친 그들의 치킨게임 153
7) 제도적 자연 실험 포크 154

IV. FORKS 155
9.1. fork 정의 155
1) 무료 소프트웨어와 포킹 156
2) fork의 선행연구 157
3) 악명 높은 포크 158
4) 경제학 포크 159
5) 포크의 가능한 결과 160
9.2. 포크의 원인 161
1) 정보지연 162
2) 이중지출 162
3) 소프트웨어 업그레이드 163
4) 소프트웨어 도메인별 포크 163
9.3. 블록체인 fork 164
1) 하드 포크 개념도 166
2) 의도하지 않은 합의 포크 위험 167
3) 2013년 3월 의도하지 않은 합의 포크 168
4) 소프트웨어 복잡성과 미지의 원인 168
5) 의도적인 소프트 컨센서스 포크 리스크 169
6) 블록 깊이 검사 170

10.1. 비트코인 블록체인 포크 현황 171
1) 의도적인 하드 포크 위험 171
2) 하드포크 : 스플릿 동전(split coin) 172
3) 의도하지 않은 하드포크 173
4) 비트코인 블록체인 합의 포크 173
5) 비트코인 포크의 유형과 특징 174
6) 비트코인 컨쎈서스 포크의 분류 175
10.2. 비트코인 포크 세부 내용 175
1) 우발적 합의 포크 175
2) 일방적인 소프트 포크 178
3) 샤이즘 178
4) 논란의 여지가 없는 합의 업그레이드 180

11.1. 비트코인 하드 포크 실제 상황 181
1) 의도하지 않은 포크 181
2) 의도한 포크 182
3) 비트코인 하드 포크 목록 184
4) Airdrops / Hybrid / Cross Forks 185
5) BTC, BCH, BTG 187
6) 2013년 3월 11일 - 비트코인 블록체인 포크 189
7) 비트코인 프로토콜 실패 순간 190
8) 하드 포크 - 스플릿 동전 193
9) 비트코인 플래티넘 사태 193
11.2. 이더리움 블록체인 포크 195
1) 이더리움 블록체인 포크 195
2) DAO(조직) 196
3) DAO 진행 과정 197
4) 비잔티움 하드포크(2017년 10월 16일) 197
5) EtherZero 198
11.3. 포크에 대한 게임이론적 접근 199
1) 소프트 웨어 포킹 199
2) 비트코인 거래의 익명성 200
3) 작업증명방식의 채굴풀 선택 전략 201
4) Sapiens 체인에서 CRS의 딜레마 201
5) 네트워크에서 정보 선전 203
6) 기타 해결 분야 204

V. 합의 알고리즘 205
12.1. 전래정리(Falk theorem) 205
1) 전략적 담합 요소 207
2) 확률적 할인요인 208
3) 블록체인 프로토콜 209
4) 기존 알고리즘의 문제 211
12.2. DAG 기반 연구 215
1) DAG(private blockchain) 215
2) GHOSTDAG 215
3) POS(proof-of-stake) 216
4) Hedera Hashgraph 216
5) Trends in Blockchain Type Data 217
6) 전력 사기 방지 시스템 218
7) 안티체인, Box Protocol 219
12.3. 기타 연구 220
1) IoT에서 분산원장 220
2) MPE(Morkov Perfect Equilibrium) 220
3) ZD 전략(Zero-determinant strategy) 221
4) 비트코인 채굴시장의 동적 과점 모델 221
5) 사이버 보안 및 개인 정보 보호 문제 222
6) Smart Contracts 222
12.4. 합의 알고리즘 224
1) POR 224
2) Directed Acyclic Graphs 224
3) Guru 평판 시스템 225
4) GoChain 225
5) 자동차 산업과 사물인터넷(IoT) 226
6) deb 합의알고리즘 226