IPFS 기반 블록체인의 메시지 전파 개선 및 노드 신뢰도 측정 방법
- 주제(키워드) Method of message propagation and measuring reliability in IPFS based blockchain
- 주제(DDC) 004.6
- 발행기관 아주대학교
- 지도교수 김재훈
- 발행년도 2022
- 학위수여년월 2022. 2
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 일반대학원 AI융합네트워크학과
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/ajou/000000031599
- 본문언어 한국어
- 저작권 아주대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
초록/요약
IoT 블록체인 네트워크는 IoT 노드의 연결이 불안정하여 네트워크 토폴로지 변동이 잦다는 특징을 가진다. 블록체인 네트워크의 목적은 데이터의 무결성, 중개하는 기관 없이 신뢰를 이루는 것이다. 기존 합의 알고리즘 또한 노드의 연결성과 악의적인 노드가 있더라도 네트워크가 안정적으로 운영되도록 하는 역할을 한다. 본 논문은 프라이빗 블록체인(Private Blockchain) 네트워크의 신뢰 기반 라우팅 기법을 제시한다. 스마트 계약(Smart Contract) 노드와 노드 간의 계약이며, 이는 모든 노드에 기록되는 것이 일반적이다. 하지만 IoT 네트워크에서 네트워크의 불안정함을 고려하여, 최소한의 노드가 확실히 스마트 계약을 공유하기 위해 신뢰도 기반 라우팅 방법을 제시한다. 강화학습을 사용하여 메시지 전파 범위를 조절하며 네트워크의 신뢰도를 Q 테이블을 분석하여 나타냈다. 실험을 위해 IPFS를 사용하여 블록체인 네트워크 시뮬레이션을 구현하여 진행하였다. 그 결과 신뢰도의 변화를 추적하고, 전파 범위와 중복률을 조절하는 모습을 보였다.
more목차
1장 서론 1
2장 관련 연구 3
1절 블록체인 적용을 통한 모바일 애드혹 네트워크 환경 개선에 관한 연구 3
2절 IoT 네트워크의 개선에 강화학습을 적용한 연구 3
3절 블록체인 신뢰도 측정에 관한 연구 4
3장 강화 학습 5
1절 강화 학습의 개념 5
2절 Markov Decision Process(MDP) 7
3절 Q-learning 8
4장 Graph Neural Network 10
1절 Graph Neural Network 10
2절 Graph Convolutional Network 12
1. 준 지도 학습(Semi-Supervised Learning) 12
2. Graph Representation 12
5장 블록체인 네트워크의 라우팅 13
1절 블록체인 네트워크 13
2절 존 라우팅 프로토콜 15
6장 모델 설계 및 개발 17
1절 노드 특성값 설계 17
2절 모델 설계 및 구현 18
1. 상태(State) 19
2. 행동(Action) 20
3. 보상(Reward) 21
4. 모델 구현 22
4절 시스템 구현 및 개발 23
1. IPFS 23
2. IPFS 기반 블록체인 네트워크 설계 및 구현 24
3. 그래프 기반 클러스터링 28
7장 실험 31
1절 Q-zone 라우팅의 안정성 비교 실험 31
1. 실험의 목적 31
2. 실험 결과 분석 33
2절 Q-zone 기반 클러스터의 신뢰도 검증 실험 36
3절 Q 테이블의 해석 41
8장 결론 42
참고 문헌 43
