공개형 블록체인 시스템 기반 대표자 선정 기법에 관한 연구 동향 및 고찰

국문 초록 (Abstract)

본 연구는 공개형 블록체인 시스템에서 오라클에 의존하지 않고 무작위성을 확보하여 대표자를선정하는 암호학적 기법에 대한 기술 동향을 조사하고, 그 적용 가능성을 분석하였다. 스마트컨트랙트를 활용하는 블록체인 시스템을 위해 Verifiable Delay Function(VDF), Time-Lock Puzzle(TLP), Verifiable Random Function(VRF) 세 가지 후보 기술을 비교 분석하였으며, 각각의 기법을 유일성, 공정성, 예측불가능성 등 대표자 선정의 안전성 요구사항 관점에서 분석하였다. 또한 블록체인 합의 알고리즘, DeFi 확장성 프로토콜, 오프체인 결제 시스템 등의 분야에서의 활용 사례를 조사하였다. 분석 결과, 세 기법은 각기 다른 안전성과 구현 특성을 가지며, 특정 환경에 따라 보완적으로 사용될 수 있음을 확인하였다. 본 연구는 향후 탈중앙화자율조직 및 블록체인 기반 분산 시스템에서의 무작위성 기반 프로토콜 설계에 이론적 기초를 제공할 수 있을 것으로 기대된다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

This study investigates the current state and applicability of cryptographic techniques for achieving randomness in public blockchain systems without relying on external oracles. It focuses on three candidate mechanisms, Verifiable Delay Functions (VDF), Time-Lock Puzzles (TLP), and Verifiable Random Functions (VRF), which are suitable for blockchain systems that utilize smart contracts. Each technique is analyzed in terms of its ability to satisfy key security requirements for leader election, including uniqueness, fairness, and unpredictability. The study also explores real-world use cases in blockchain consensus protocols, DeFi scalability solutions, and off-chain payment systems. The comparative analysis reveals that the three techniques differ in their security guarantees and implementation characteristics, and may be used complementarily depending on the system environment. This research is expected to contribute a theoretical foundation for the design of randomness-based protocols in decentralized autonomous organizations (DAOs) and blockchain-based distributed systems.