[Blockchain Info] 시아, 분산화된 클라우드 스토리지

belew (45)in #cryptocurrency • 7 years ago

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이름 : Sia
개발진 : David Vorick, Nebulous Inc
용도 : 블록체인 기술을 이용한 분산화된 클라우드 스토리지
Sia Coin : Sia를 이용하는데 필요한 암호화 화폐
백서 - https://www.sia.tech/whitepaper.pdf
Twitter : Sia Tech

※ Sia에 대한 공식적인 발음은 "사야"지만 편의상 시아라고 하겠습니다

Decentralized Storage

시아(Sia)는 아마존이나 구글이 서비스 하고 있는 클라우드 스토리지를 분산화된 블록체인 기술로 실현하기 위한 프로젝트 입니다. 세계에서 제일 빠르고, 싸고, 가장 안전한 클라우드 스토리지를 목표로 하고 있습니다.

아직 한창 개발중인 시스템이긴 하지만 기본적인 기능은 이미 구현이 된 상태이고 퍼포먼스와 서비스 질 개선에 노력하고 있습니다. 기본적인 시아의 작동구조는 "스토리지를 제공하는 호스트"와 스토리지를 사용하는 "소비자"가 있습니다. 시아는 그 둘을 연결해주는 플랫폼 인것이죠.

클라우드 스토리지에 대해 간단히 설명하자면 여러분이 이미 흔하게 이용하고 있는 N드라이브, 구글드라브, 원드라이브 같은 서비스를 말합니다. 어느 특정한 하드웨어가 아닌 여러대의 하드웨어를 묶어서 하나의 가상의 커다란 스토리지를 만들고 그것을 소비자에게 배분하는것이죠.

이렇게 보면 시아는 기본구조 자체는 구글드라이브 같은 기존의 클라우드 스토리지와 크게 다른점이 없습니다. 하지만 시아는 "분산화된 클라우드 스토리지"입니다. 구글이나 MS같은 대기업에 국한되어 있지 않은, 검증되지 않은 사용자(일반인)들의 자원을 이용해서 망을 구성한다는점이 가장큰 특징이죠.

Cloud storage with block chain

이로인한 장점 첫번째는 "친환경적"이라는 겁니다. 세계의 데이터 센터들은 엄청난 전기를 사용하고 있지만 시아는 기본적으로 일반인들의 스토리지를 이용하기 때문에 별도로 데이터센터를 만들필요가 없습니다. 두번째는 바로 가격입니다. 사용자들은 자신의 남는 공간을 제공하고 있기 때문에 스토리지 이용에 대해 매우 큰 금액을 청구하지 않고, 통신회사들도 통신에 대한 많은 금액을 청구하지 않습니다.

하지만 왜 굳이 저장공간을 대여해주는 기술에 블록체인 기술을 사용했을까요? 바로 "보안성"과 "속도" 때문입니다. 시아는 검증되지 않은 사용자, 즉 일반인에 의해 망이 유지 됩니다. 따라서 검증되지 않은 사용자라도 데이터를 신뢰할수 있는 방법을 만들어야 합니다.

여기서 블록체인기술을 이용하여 검증되지 않은 사용자가 데이터를 위변조 하지 않는지 계속 검증합니다. 하지만 데이터를 위변조 하지 않는다고 전부 해결되는것은 아니죠. 호스트가 데이터를 훔쳐볼수도 있기 떄문이죠. 그래서 시아는 파일을 여러 조각으로 쪼갠다음에 암호화(BLAKE2)하여 호스트의 스토리지에 저장합니다.

사용자의 파일은 암호화되여 여러 조각으로 쪼개진다음 여러 호스트들의 스토리지에 분산 저장되고, 블록체인 기술에 의해 계속 검증되므로 자신의 파일이 호스트에 의해 엿보거나 해킹당할 위험이 없다고 할수 있습니다. 해당 파일은 오직 복호화키를 가진 업로더만이 디크립트(Decrypt) 할수 있습니다.

여기서 하나 의문이 생깁니다. 만약 "호스트가 컴퓨터를 꺼버리면 어떻게 될것인가?"입니다. 구글의 데이터센터는 보통 2,3중의 백업을 실행하고 있고 어떤일이 있어도 데이터센터가 꺼지지 않도록 비상발전 시스템까지 완벽하게 갖추고 있습니다. 하지만 일반인들이 1년 365일 컴퓨터를 계속 켜놓고 있을수는 없죠. 그것에 대비해 시아는 리드 솔로몬 부호기술을 사용합니다.

리드 솔로몬 부호(Reed-Solomon error correction)는 데이터 오류 정정 기술입니다. 과거 CD나 DVD는 충격에 의한 데이터 에러가 빈번했고 이런 데이터의 소실에 의해 매체의 데이터가 완전히 소멸되는것을 방지위한 기술로, 스토리지의 남은 공간에 오류정정코드를 심어서 데이터의 어느 부분이 소멸 되더라도 리드(Reed)에 있는 오류정정코드를 이용해 데이터를 복구하는 기술입니다. 따라서 시아는 어느 호스트가 컴퓨터를 끄고 있더라도 오류 정정코드를 이용하여 데이터를 완성시킵니다.

그리고 시아는 기본적으로 파일을 단 하나의 호스트에게만 저장하지 않습니다. 여러개로 나눈 파일 조각을 여러개의 호스트의 스토리지에 저장합니다. 예를 들면 10MB 파일을 저장한다고 하면, 10MB를 1MB의 조각으로 10개로 쪼개고, 그걸 4세트 만들어서 총 40개의 파일을 각기 다른 호스트에게 저장한다면 이론적으로는 31개의 호스트가 꺼지지 않는 이상 원본 데이터가 소실될 우려는 없습니다. 실제로는 더 작은 조각으로 쪼개는 대신, 몇개의 파일 셋트를 만들지는 시아 네트워크가 정하기 때문에 구글의 2,3중 백업과 거의 동일한 수준의 네트워크 안정성을 기대할수 있다고 합니다.

또한 이런 구조에서 오는 장점이 또 있는데 바로 병렬화 입니다. 이 수많은 조각을 동시에 다운로드 할수 있는 시아 네트워크의 구조는 상당히 빠른 다운로드 속도를 자랑합니다. 기본적으로 가장 가깝고 빠른 호스트에게서 다운로드를 하지만, 만약 호스트의 업로드 속도가 느리다고 하더라도 아주 작은 파일만을 업로드 하면 되기 때문에 속도에 크게 영향을 주지 않습니다.

가장가까운 서버에서, 병렬화된 파일 시스템처리는 기존 시스템에서는 상당히 비싼 가격의 서비스지만 시아의 분산 네트워크 시스템 상에서는 당연하고, 자연스러운 구조이기 때문에 특수한 설계를 하지 않더라도 이런 최고의 서비스를 받을수 있습니다.

Sia Coin

시아는 "Sia Coin"이라는 별도의 암호화 화폐를 사용합니다. 시아코인은 PoW 방식으로 채굴되며 하나의 블록이 생성될때마다 일정한 양의 시아 코인이 채굴자들에게 배분됩니다. 첫번째 블록은 30만개의 시아코인을 제공했었고 다음블럭이 생성될때마다 코인이 하나씩 줄어듭니다(ex. 299,999개, 299,998개) 블록은 10분마다 한개씩 생성되며, 최종적으로는 3만개에서 고정됩니다.

시아코인은 시아를 사용하기 위해 필요한 화폐입니다. 시아의 모든 거래는 시아코인으로 처리됩니다. 스토리지를 대여하는데도 시아코인으로 지불하게 되고, 호스트에게 지불되는 보상도 시아코인으로 지불됩니다. 다만 현재 시스템상으로는 SC/USD 를 기준으로 처리되어 시아코인의 가격에 따라서 지불되는 시아 코인 갯수가 계속 변동되는듯 싶습니다.

시아 네트워크에서 노드는 파일의 호스트 정보를 저장하고 배포하는데 매우 중요한 역할을 하기 때문에 채굴자의 역할은 매우 중요합니다. 현재 시아의 채굴에는 GPU를 사용하고 있고 "obelisk"라는 ASIC 채굴기가 출시할 예정입니다. 시아코인은 계속 시아를 위해 내부에서 계속 유통되야 하는 코인이므로 PoS 방식으로는 전환할수 없고, PoW 방식으로 가야하는데 현재의 GPU의 계산능력으로는 51% 공격에 대해 취약합니다. 그래서 시아는 ASIC를 투입하기로 한듯합니다. "obelisk" 판매 사이트 하단에 시아 개발사인 'Neblous Inc'가 적혀있는걸 보면 ASIC를 이용하여 망의 안전성을 높히기로 한듯 싶습니다.

참고로 시아 코인은 호스트와 사용자간의 정확하고, 자동적인 거래를 위해 스마트 컨트렉트(Smart Contract)기술을 적용하였는데, 코인 컨펌의 문제인지 리젝시간의 문제인지 코인 전송에 상당한 시간이 걸린다는 말이 있습니다. 앞으로 기술적으로 시아 네트워크를 개선하면서 같이 개선될 문제겠지만 모든것이 시아 코인으로 지불되는 만큼 코인 전송속도도 개선할 필요성이 있어보입니다.

Sia Roadmap

시아는 2015년에 출시된 이후 계속 성능을 개선하는데 집중했습니다. 예전에는 파일을 쪼개고 분산하여 업로드하는 과정에서 상당한 시간이 소요되었던것으로 보입니다. 안정성을 높히고, 보다 편리한 인터페이스를 만들기 위해 노력했습니다. 그리고 2017년이 된 지금 이제야 시아 네트워크는 쓸만한 수준이 되었습니다. 버그들도 많이 수정되었고 성능도 많이 개선되었습니다.

시아의 로드맵에서 성능 개선은 계속 들어있고, 주목할점은 파일공유입니다. 조만간 시아 유저끼리 파일공유가 가능할것이라고 합니다. 그리고 다음 6개월에서 주목할점은 비디오 스트리밍 기능 추가와 파일을 저장할때 성능과 가격중에서 우선시할것을 고를수 있는 기능이 추가된다는 점입니다.

다만 클라우드 스토리지의 정점인 "시아를 이용하지 않는 유저와의 파일공유"까지 2년 이라는 시간이 배정되어 있다는 점에서 약간 아쉽게 느껴집니다. 이 문제는 현재 시아의 구조에서 오는데, 시아는 암호화된 파일의 디크립팅을 로컬시스템에서 행합니다. 그리고 이 디크립팅에 필요한 복호화 키는 업로드한 유저만이 가지고 있고요. 따라서 시아를 이용하지 않는 유저가 시아 네트워크에서 파일을 다운로드 받을려면 파일의 호스트 정보와 복호화키가 필요한데, 이걸 전해주는 과정이 복잡한듯 싶습니다.

Future of Sia

세계의 많은 클라우드 스토리지 회사들은 안정적인 네트워크 스토리지를 만들기 위해 많은 돈을 투입하고 자신들의 신용을 증명하기 위해 많은 노력을 하고 있습니다. 하지만 시아는 그럴필요가 없습니다. 그리고 분산화된 시아의 네트워크는 빠르고, 안전합니다. 게다가 저렴하기까지 합니다.

따라서 시아는 "스토리지 레이어"를 장기목표로 삼고 있습니다. 모든 동영상, 음악이 시아 네트워크에서 스트리밍 되는것입니다. 유저간 파일 공유시스템인 비트토렌트를 대체하고, 아마존S3, 원드라이브 같은 서비스를 대체할것입니다.

그리고 앞으로는 유튜브, 넷플릭스 같은 서비스가 시아 네트워크에서 서비스 될것입니다. 몇개의 기술적인 난제가 있긴 하지만 암호화폐시장이 좀더 정착된다면 그리 실현 불가능한 이야기라고 말할건 없어보입니다. 다만 개인적으로는 현재 이더리움의 트랜젝션 문제가 시아의 발목을 크게 잡을지도 모르겠다는 생각이 듭니다.