JP모건의 큐오럼을 활용한 기업용 블록체인

나라얀 프루스티 저자(글) · 동준상 번역

에이콘출판 · 2019년 07월 30일

책 소개

기업용 블록체인 라이브러리인 큐오럼을 활용한 전자의료기록 관리, 글로벌 은행 간 자금 이체, 스마트폰 번호 기반 송금 등 이더리움의 스마트 계약 예제를 알기 쉽게 설명하는 책이다. 큐오럼은 Go 이더리움의 포크로서 접근성이 매우 높은 이더리움의 토대를 사용하되 기업 중에서도 특히 신뢰성과 보안성을 생명과 같이 여기는 금융 기업의 니즈에 맞춰 탈중앙화와 분산화, 중앙화 속성을 결합한다. 큐오럼의 대표적인 특징은 Raft 및 IBFT 컨센서스를 활용한 네트워크 참여자에 대한 다양한 수준의 접근성 관리 전략이며, 블록체인을 통해 금융 기업 수준의 정보 보안성과 네트워크 신뢰성을 확보하고자 하는 다수의 국내외 기업에 훌륭한 테스트베드 역할을 하고 있다.

작가정보

저자(글) 나라얀 프루스티

지난 5년간 블록체인 업계에 종사해 왔으며, 현재 블록체인 관리 시스템인 BlockCluster의 창업자이자 CTO다. 블록체인, 데브옵스, 서버리스, 자바스크립트에 많은 열정을 쏟고 있으며 인도, 싱가포르, 미국, 아랍 에미레이트의 스타트업 및 정부 기관을 위한 제품 및 서비스를 개발하고 있다. 개발자로서 확장성 높은 애플리케이션으로 문제를 해결하려 하며, 현재 블록체인을 좀 더 쉽고 빠르게, 그리고 저렴하게 사용할 수 있는 방법을 찾기 위해 노력 중이다. 또한 블록체인을 통해 투명성이 강조되고, 사기나 부정부패 같은 문제가 사라지기를 바란다.

번역 동준상

2010년 이후 ICT 혁신 기술 사업화 프로젝트에 참여해 왔으며, 블록체인, 인공지능, 클라우드 기반 서비스와 플랫폼 구현 및 사업화와 관련된 리서치, 심사, 컨설팅 업무를 한다. 2018년 한국생산성본부 블록체인 전문가 과정을 강연했으며, 2019년 핀테크지원센터 블록체인 전담 멘토링 및 기업용 블록체인 강연을 진행했다. 2019년 하반기부터는 산업자원부 산하 테크노파크에서 R&D 정책 과제 수행을 위한 블록체인 강연 및 멘토링을 진행하고 있다. 『머신 러닝 인 자바』(에이콘, 2016), 『스위프트 데이터 구조와 알고리즘』(에이콘, 2017), 『자바 머신 러닝 마스터』(에이콘, 2019) 등 십여 권의 책을 번역했다. 홈페이지(http://www.nextplatform.net/)와 링크드인(https://www.linkedin.com/in/junsang-dong/)에서 만나볼 수 있다.

작가의 말

지난 몇 년 사이, 블록체인이 놀라울 정도로 성장하면서 국내외의 비즈니스 생태계를 바꿔놓고 있다. 이에 발맞춰 글로벌 주요 기업과 기관은 블록체인으로 다양한 실험과 연구를 진행 중이다. 이 책은 기업의 상용화 수준의 탈중앙화 애플리케이션(DApps, Decentralized Applications) 구현 방법과 여러분 조직의 니즈에 맞춰 블록체인 기반 서비스를 확장하는 방법을 설명한다. 그리고 기업 경영자가 이해하기 쉽고, 서비스 개발자에게 도움이 될 수 있는 다양한 예제를 통해 이더리움 및 큐오럼 기반의 탈중앙화 애플리케이션인 DApp의 개요 및 구현 방법, 블록체인 생태계의 작동 방식을 설명하는 데 초점을 맞춘다. 이 책은 글로벌 최대 금융기관 중 하나인 JP모건이 주도하는 큐오럼을 기반으로 블록체인 네트워크를 구현하는 방법을 설명하며, 여러분이 만든 애플리케이션이 블록체인 네트워크에서 상호작용하는 방법을 알아본다. 또한 검열과 제3기관의 간섭을 배제할 수 있는 스마트 계약의 구현 방법도 알아본다. 블록체인의 개요와 큐오럼 구현 방법을 이해한 후에는 전자 지불, 자금 이체, 헬스케어, 클라우드 컴퓨팅, 공급망 관리 등 실제 문제를 해결하기 위한 여러분만의 애플리케이션을 만들기 바란다.

목차

• 1장. 탈중앙화 애플리케이션의 개요
  __DApp이란 무엇인가?
  __블록체인이란?
  ____비잔틴 장애 허용의 개요
  ____사용자 계정의 표현 방식
  ____UTXO 모델이란?
  __퍼미션 블록체인 플랫폼의 종류
  ____이더리움
  ____큐오럼
  ____패리티
  ____멀티체인
  ____하이퍼레저 패브릭
  ____BigchainDB
  ____IPFS
  ____코다
  ____하이퍼레저 쏘투쓰
  __블록체인 활용 사례
  ____에버레저
  ____월마트 푸드 트래킹
  ____가나 토지 등록 서비스
  ____두바이 주택 임대 시스템
  ____프로젝트 유빈
  __정리
  
  2장. 큐오럼을 이용한 블록체인 구현
  __큐오럼이란?
  __이더리움 계정
  __이더리움 거래의 개요
  __블록체인의 주요 개념인 머클 트리란?
  __블록체인에서 포킹이란?
  __Raft 컨센서스
  __IBFT, 이스탄불 비잔틴 장애 허용
  __프라이빗 계약과 컨스텔레이션
  __큐오럼 및 컨스텔레이션 설치
  __첫 번째 Raft 네트워크 만들기
  ____컨스텔레이션 네트워크 설정
  ____이노드 생성
  ____이더리움 계정 생성
  ____제네시스 블록 생성
  ____노드 시작
  ____동적으로 노드 추가 및 삭제
  __첫 번째 IBFT 네트워크 만들기
  ____IBFT 도구 설치
  ____제네시스 블록 생성
  ____노드 시작
  ____동적으로 검증 노드 추가 및 삭제
  __정리
  
  3장. 스마트 계약 작성
  __솔리디티 소스 파일
  __스마트 계약의 구조
  __Solidity에서 데이터 위치
  __솔리디티의 다양한 데이터 타입
  ____배열
  ____문자열
  ____구조체
  ____열거형
  ____매핑
  ____delete 연산자
  ____기본 데이터 타입 간의 변환
  ____var 키워드 사용
  __조건문의 활용
  __new 연산자를 이용해 새 계약 생성
  __예외 처리
  __외부 함수 호출
  __계약의 특징
  ____변수의 가시성
  ____수정 함수
  ____폴백 함수
  ____상속
  __라이브러리
  __여러 개의 값 반환
  __다른 소스 파일 임포트
  __전역 변수
  ____블록 및 거래 프로퍼티
  ____주소 타입 관련 변수
  ____계약 관련 변수
  ____이더 단위
  __소유권의 증명, 존재의 증명, 일관성의 증명
  __계약 컴파일 및 배포
  __정리
  
  4장. 블록체인 구현을 위한 web3.js 활용
  __web3.js의 개요
  ____web3.js 임포트
  ____노드에 연결
  ____API 구조
  ____BigNumber.js
  ____화폐 단위 변환
  ____개스 가격, 계정 손익, 거래 세부 내역 확인
  ____이더 전송
  ____계약의 배포, 참조, 이더 전송
  ____계약 이벤트 리스닝
  __소유권 계약 클라이언트 구현
  ____스마트 계약 프로젝트의 개요
  ____스마트 계약의 백엔드 구현
  ____스마트 계약의 프론트엔드 구현
  ____스마트 계약 클라이언트 테스트
  __정리
  
  5장. 상호운용 블록체인 구현
  __블록체인의 상호운용성
  __상호운용 블록체인의 장점
  __상호운용 블록체인 구현 전략
  ____싱글 커스터디안
  ____다중 서명 연합(공증인 노드)
  ____사이드체인과 릴레이
  ____해시 로킹
  __FedCoin 구현
  ____명목 화폐의 디지털화를 위한 스마트 계약
  ____아토믹 스왑 계약
  ____아토믹 스왑 계약 테스트
  __정리
  
  6장. 클라우드 기반 큐오럼 서비스 플랫폼
  __블록체인 서비스 구현을 위한 클라우드 컴퓨팅
  ____프라이빗, 퍼블릭, 하이브리드 클라우드
  ____IaaS, PaaS, SaaS의 차이점
  __클라우드 구현을 위한 컨테이너의 개요
  ____컨테이너 구현을 위한 대표 도구: 도커
  ____도커 컨테이너 기반 Hello World 앱 구현
  __마이크로서비스 아키텍처의 개요
  __컨테이너 플랫폼 쿠버네티스
  ____리소스 객체 살펴보기
  ____미니큐브 시작
  ____쿠버네티스에 Hello World 앱 배포
  __클라우드 기반 큐오럼 서비스: QaaS 구현
  ____QNM의 작동 방식
  ____QNM의 컨테이너화
  ____QNM 배포본 및 서비스 매니페스트 파일 작성
  ____쿠버네티스 API를 이용한 노드 생성
  __정리
  
  7장. 전자 의료 기록용 DApp 구현
  __EMR 데이터 관리 및 공유 시스템 개요
  ____전통적인 의료 기록의 문제점
  ____기존 EMR 데이터 관리 및 공유 시스템의 한계점
  ____중앙화 대 탈중앙화 EMR 관리 시스템
  __PRE를 이용한 블록체인 기반의 데이터 보안
  ____NuCypher PRE 라이브러리
  __EMR을 위한 DApp 아키텍처
  ____신분 확인 및 접속 관리를 위한 스마트 계약 구현
  ____스마트 계약 테스트용 파이썬 및 JS 스크립트 작성
  __정리
  
  8장. 블록체인 기반 은행 간 이체 솔루션 구현
  __지불 시스템의 개요
  ____인터뱅크 자금 이체 관련 규정
  ____명목 화폐의 디지털화
  ____스마트폰 번호로 신분 확인
  __은행 간 이체를 위한 큐오럼 네트워크 구현
  ____큐오럼에서의 네트워크 퍼미션
  __은행 간 이체를 위한 DApp 구현
  __정리

책 속으로

[옮긴이의 말]
미국발 금융위기가 극심하던 2008년 무렵, 기존 금융 시스템에 대한 도전 또는 혁신 방안으로 등장한 비트코인이 블록체인의 시작점이 됐으며, 암호화폐의 전성기를 열었다는 데 대해 이견을 달 사람은 없을 것이다. 기술적으론 거의 30년 이상 이어온 중앙화 아키텍처에 대한 도전이며, 경제적으론 수백 년 이상 존속된 중앙은행에 대한 대안이자 도전이었기에 비트코인이 제시한 블록체인의 개념과 철학, 방향성은 절대적인 것으로 생각됐다.
하지만 비트코인의 암호화폐로서의 속성이 워낙 강한 탓인지 비교적 최근까지 블록체인의 아키텍처로서의 특별함은 암호화폐 외에는 언급되지 않았고, 심지어 암호화폐 비즈니스가 과열된 상태에서 나타난 ICO의 부정적 면모는 비트코인은 물론 블록체인 생태계 전체에 대한 부정론으로 이어졌다. 하지만 그와 동시에 일부에서는 블록체인을 기업의 경쟁력 및 차별화 요소로 판단하고, 이를 극대화하기 위한 다양한 실험을 이어왔다.
이는 암호화폐로서의 정체성을 준수하는 블록체인 1.0 아키텍처에 도전하는 스마트 계약 중심의 블록체인 2.0 아키텍처로의 진화 과정으로 부를 수 있을 것이며, 기술적, 정치적, 논리적인 모든 측면에서 탈중앙화를 장려하던 기존 분위기에서 기업의 경쟁력 강화에 초점을 맞춰 일부는 분산화로, 일부는 중앙화로 블록체인 네트워크의 효율성과 안정성 및 보안성을 강화하는 방향으로 선회하고 있다.
이 책의 주제인 큐오럼은 Go 이더리움의 포크로, 접근성이 매우 높은 이더리움의 토대를 사용하되 기업 중에서도, 특히 신뢰성과 보안성을 생명처럼 여기는 금융 기업의 니즈에 맞춰 탈중앙화와 분산화, 중앙화를 결합하기 위한 실험의 산물이라 할 수 있다. 큐오럼은 Raft 및 IBFT 컨센서스를 활용해 네트워크 참여자에 대한 다양한 수준의 접근성을 관리하는 전략이다. 또한 블록체인을 통해 금융 기업 수준의 정보 보안성과 네트워크 신뢰성을 확보하고자 하는 다수의 국내외 기업에 훌륭한 테스트베드 역할을 하고 있다.
이 책의 번역을 계기로 인사를 나누게 된 저자 나라얀 프루스티는 블록체인 2.0의 철학을 퍼블릭 클라우드 형태로 구현한 블록 클러스터의 기술 최고책임자다. 지난 3년간 목표하는 프로젝트를 완수하기 위해 정말 험난한 삶을 살았다고(맨땅에 헤딩했다고) 하며, 그 고생의 과정 중 일부를 이 책에 반영해 이론에 치우치지 않고 좀 더 실용적이며 흥미로운 책이 됐다고 생각한다. 저자는 IT 기술, 금융 산업, 의료 서비스 등 다방면에 열린 생각을 가진 풀스택 개발자이며, 머지않은 미래에 한국의 큐오럼 세미나에 꼭 초대하고 싶은 블록체인 전문가다.
2019년 5월 말에 내가 진행한 큐오럼 세미나에는 삼성, SK, 한화 등 주요 그룹의 금융 계열 기업 임직원이 다수 참여했는데, 이는 글로벌 최대 은행 중 하나인 JP모건이 큐오럼 프로젝트를 주도하고 있다는 점이 적잖은 영향을 미쳤으리라 생각한다.
이 자리에서 국내 대기업 및 금융 기관 또한 이미 수년 전부터 큐오럼 외 2~3개의 블록체인 플랫폼을 바탕으로 다양한 수준의 실험을 이어오고 있음도 확인할 수 있었다.
혁신 기술 기반의 R&D 사업화에 있어서도 블록체인은 매우 중요한 주제며, 특히 기업의 기술적 차별성 및 경쟁력을 강화할 수 있는 스마트 계약 기반의 사업화는 빅데이터, 인공지능 및 클라우드와 함께 향후 수년간 각광받을 것으로 생각한다. 큐오럼은 기업용 블록체인 애플리케이션 개발을 위한 접근성 높은 라이브러리며, 좀 더 쉽게 이더리움을 이해하고 구체적으로 활용할 좋은 기회가 될 것이다.

출판사 서평

★ 이 책에서 다루는 내용 ★

■ 이더리움을 기반으로 만든 큐오럼의 개요
■ Raft/IBFT 큐오럼 네트워크 구현 방법
■ 큐오럼의 개인정보 보호 및 보안 기능 구현 방법
■ 스마트 계약의 작성, 컴파일, 배포 방법
■ web3.js 라이브러리를 이용한 큐오럼과의 상호작용 방법
■ 서로 다른 네트워크 간의 아토믹 스왑 실행 방법
■ 효율적인 비즈니스 프로세스 구현을 위한 BaaS
■ 프록시 재암호화 기법을 이용한 블록체인의 데이터 보호

★ 이 책의 대상 독자 ★
혁신가, 디지털 산업 종사자, 블록체인 개발자를 위해 쓴 블록체인 기반 DApp 구현 설명서다. 기업용 서비스에 블록체인 기술을 융합하는 방법에 대해 고민 중이라면 이 책이 분명 도움이 될 것이다. 이 책은 이해를 위한 개론과 실무 연습으로 구성됐으며, 기업이 당면한 현실적인 문제를 상용화된 서비스로 해결하는 데 초점을 맞추고 있다.

★ 이 책의 구성 ★
1장, ‘탈중앙화 애플리케이션의 개요’에서는 DApp의 개념과 블록체인 기반 DApp의 개요를 설명한다.
2장, ‘큐오럼을 이용한 블록체인 구현’에서는 이더리움 블록체인의 개요와 이더리움을 기반으로 만들어진 큐오럼의 특징을 소개한다. 아울러 큐오럼을 이용한 Raft 네트워크 구현 방법과 다양한 써드파티 도구, 라이브러리를 설명한다.
3장, ‘스마트 계약 작성’에서는 스마트 계약 작성 방법과 geth의 상호작용 콘솔을 이용한 배포 방법, web3.js를 이용한 거래의 브로드캐스팅 방법을 설명한다.
4장, ‘블록체인 구현을 위한 web3.js 활용’에서는 web3.js의 개요와 라이브러리 임포트 방법, geth 연결 방법을 설명하고, Node.js나 클라이언트 측 자바스크립트 활용 방법을 소개한다.
5장, ‘상호운용 블록체인 구현’에서는 상호운용성을 갖춘 블록체인의 개념을 소개하고, 상호운용 블록체인을 구현하기 위한 다양한 기술과 패턴을 설명한다. 아울러 FedCoin으로 대표되는 상호운용 블록체인 네트워크를 구현한다.
6장, ‘클라우드 기반 큐오럼 서비스 플랫폼’에서는 클라우드 컴퓨팅과 컨테이너화의 개념 및 사례를 설명하고 미니큐브 설치, 쿠버네티스에 컨테이너 배포, QNM을 이용한 QaaS 구현 방법을 알아본다.
7장, ‘전자 의료 기록용 DApp 구현’에서는 블록체인에서 암호화된 데이터를 공유하기 위한 프록시 재암호화 기법을 소개하고, 이와 관련된 etherumjs-wallet, ethereumjstx, ethereumjs-util, npre 등 다양한 자바스크립트 및 파이썬 라이브러리의 활용 방법을 설명한다. 또한 geth 노드 외부에 저장된 키를 이용해서 거래에 서명하는 방법도 알아본다.
8장, ‘블록체인 기반 은행 간 이체 솔루션 구현’에서는 큐오럼에서의 네트워크 퍼미션 구현 방법과 사용자의 스마트폰 번호를 이용한 자금 이체 솔루션 구현 방법을 알아본다.

기본정보

ISBN	9791161753454 ( 1161753451 )
발행(출시)일자	2019년 07월 30일
쪽수	296쪽
크기	188 * 235 * 22 mm / 701 g
총권수	1권
시리즈명	에이콘 해킹과 보안 시리즈
원서명/저자명	Blockchain for Enterprise/Prusty, Narayan