안녕하세요. IT반장입니다. 

이번 글에서는 탈중앙화거래소 중에서 속도가 빠르고 최근 TVL이 가장 높은 dYdX에 대해서 알아보겠습니다.

1. 개요

- 목표

• 사용자들이 중간자 개입 없이 자신만이 거래에 대한 권한을 가질 수 있는 강력하고 전문적인 거래소 구축
• 전 세계 어디에서도 사용할 수 있는 트레이딩 플랫폼

- 설립자 Antonio Juliano

• 전 Uber 개발자이자 Coinbase 소프트웨어 엔지니어인 Antonio Juliano는 2017년에 플랫폼을 설립했으며 2019년에 프로토콜을 출시
• 탈중앙화 금융(DeFi) 세계에 마진 거래를 도입하기로 결정하고 dYdX에 대한 아이디어를 구상

- 본사는 미국 샌프란시스코

• dYdX Foundation은 스위스 추크에 위치
• 미국을 포함하여 제한된 국가는 서비스 안함

- 취급하는 암호화폐: 37개(2022.09.22 현재)

- 마진 거래: 10x ~ 20x

- 수수료: 무료(~10만 달러/월)

- 서비스 사고 및 다운타임에 대해서 공지하고 있음(참고[2]) 

- 데이터 센터: AWS AP-NORTHEAST-1 리전(도쿄)

• 미국 IP는 엄격히 제한함

2. 아키텍쳐

- dYdX는 StarkEx (Ethereum Layer2 ZK-Rollup or Validium data-availability modes)를 연동함(참고[3])

- StarkEx Solution Architecture

• StarkWare(StarkEx) 에서 컨트랙트 관리 및 검증을 수행함
• 거래소는 거래를 매칭하여 제출함

- StarkEx High-Level Architecture

• 이용자의 자금을 악의적인 거래소가 훔칠 수 없도록 하면서도 고속 거래 및 낮은 수수료를 보장
• 머클 트리 기반의 검증 방식 사용 (Fact Registry, 참고[4])  

- StarkEx Smart Contract Architecture

1. Proxy Contract: 상태 정보 및 관련 컨트랙트 정보 저장(solidity proxy pattern, 참고[5])
2. Dispatcher Contract: 업그레이드 가능한 컨트랙트 구현 패턴(diamond standard, 참고[6])
3. Sub-Contracts: StarkEx 에서 필요한 기능들이 구현된 컨트랙트들
4. Verifier Fact-Registry: Fact Registry를 검증하는 컨트랙트
5. Committee Fact-Registry: Fact Registry를 등록하는 컨트랙트

- StarkEx Back End Architecture

1. Gateway: 거래소로 부터 Tx를 수신
2. Batching & Validation: 배치 작업 및 Tx 검증
3. Baches info: 배치 정보 공개
4. Changes Approval GW: 사용자 지정 오프체인 로직을 사용할 수 있도록 함(위원회 승인 필요)
5. Proving: 외부 증명 서비스를 통해 상태 전환 증명 생성, 온체인 검증자(Fact Registry)에 등록
6. Packing: 블록체인에 전송할 데이터(주소, payload 등)를 묶음
7. Blockchain Writer:  보낼 데이터에 네트워크 정보(가스, nonce, 서명 등)를 포함하여 블록체인에 전송
8. Catcher: 블록체인을 모니터링하여 배치 모듈에 내용 전달

- StarkEx Partner Integration

1. Front End: 사용자 요청에 대해 온체인(이더리움)과 오프체인(StarkEx) 둘 다 지원해야 함
   • 일반적으로 사용자가 온체인 요청을 하면 백엔드에서는 오프체인 요청이 되도록 구성
2. Order Verification: 사용자 주문 확인(서명, 잔액, 금고ID 등)
3. Business Logic: StarkEx에 전달할 Tx 처리 및 계정 상태 업데이트
4. TX Stream:  0부터 시작하는 tx_ids라는 연속적인 식별자로 유효성을 검사하고, 인덱싱
5. Tx Sender:  StarkEx Gateway에 Tx 전송 (비동기식)
6. Error Handler: 유효하지 않은 거래 정보를 수신하여 이전 상태로 복원
7. State Approval: 모든 배치를 블록체인으로 전송하기 전에 승인하는 절차
8. Censorship Prevention: 검열 방지를 위해 사용자가 특정 작업을 블록체인 상의 StarkEx 컨트랙트에 직접 제출 가능하도록 함 

3. 무기한 계약(Perpetual Contracts)

- dYdX는 다양한 자산에 대한 비보관형 탈중앙화된 마진 상품을 제공

- Margin(증거금)

• 담보는 USDC로 보유

개시 증거금 요건 = abs(S × P × I)
유지 증거금 요건 = abs(S × P × M)

총 개시 증거금 요건 = Σ abs(S i × Pi × I i )
총 유지 마진 요구 사항 = Σ abs(S i × P i × M i )

총 계정 가치 = Q + Σ (S i × P i )

무료 담보 = 총 계정 가치 - 총 개시 증거금 요구 사항

S 포지션 크기입니다(롱이면 양수, 숏이면 음수)
P 시장에 대한 오라클 가격입니다
I 는 시장의 개시 증거금 비율입니다.
M 는 시장에 대한 유지 마진 비율입니다.

- Liquidations(청산)

종가(숏) = P × (1 + (M × V / W))
종가(롱) = P × (1 − (M × V / W))

P 시장에 대한 오라클 가격입니다
M 는 시장에 대한 유지 마진 비율입니다.
V 위에서 정의한 총 계정 가치입니다.
W 위에서 정의한 총 유지 증거금 요구 사항입니다.

- Funding(펀딩)

• 롱 과 숏 거래자 사이에 교환
• 펀딩 비율은 1시간 비율로 표시
• 펀딩 비율 계산

프리미엄 = (최대(0, 임팩트 입찰가 - 지수 가격) - 최대(0, 지수 가격 - 임팩트 매도호가)) / 지수 가격

Impact Bid Price = 임팩트 명목 가치의 시장 매도 평균 실행 가격
임팩트 매도호가 = 임팩트 명목 가치의 시장 매수에 대한 평균 실행 가격

영향 명목 금액 = 500 USDC / 개시 증거금 비율

펀딩 비율 = (프리미엄 요소 / 8) + 이자율 요소

- Contract Loss Mechanisms(계약 손실 메커니븜)

• 변동성이 크게 되면 일부 계정의 가치는 0 아래로 떨어질 수 있음
• 보험 기금으로 손실 부담
• 보험 기금이 고갈된 경우 가장 높은 이익과 레버리지를 가진 포지션으로 마이너스 잔고 계정을 상쇄할 수 있음  

- Oracle Prices(오라클 가격)

• 각 거래 후 각 계정이 잘 담보되었는지 확인
• 계정을 청산해야 하는 시점 결정
• 15개의 독립적인 Chainlink 노드로 계산

- Index Prices(지수 가격)

• 펀딩 비율 계산
• Stop-Limit and Take-Profilt 주문과 같은 트리거 가능한 주문 트리거(촉발)

4. 보안

- PeckShield 에 외부 감사(참고[7])

5.  평가

- 중앙화된 거래소의 빠른 거래 속도와 탈중앙화된 거래소의 스마트 컨트랙트 방식을 하이브리드 형태로 제공하는 DEX 서비스

- 기술적으로 완전 탈중앙화가 아닌 자체 거래소 구축 모듈에 의존하는 방식이므로 다양한 문제가 발생할 수 있음

- 이용자 보호를 위한 보험 및 추가적인 보호 방식을 제공하지만 공격 발생시 실효적으로 대응하기 어려운 것으로 판단됨  

참고 목록

[1] 홈페이지: https://trade.dydx.exchange/

[2] 서비스 제공 상태: https://status.dydx.exchange/uptime

[3] StarkEx: https://docs.starkware.co/starkex/

[4] StarkEx Fact Registry: https://docs.starkware.co/starkex/fact-registry.html

[5] Solidity Proxy Patterns: https://blog.openzeppelin.com/proxy-patterns/

[6] Diamond Standard: https://hiddentao.com/archives/2020/05/28/upgradeable-smart-contracts-using-diamond-standard

[7] dYdX security audit: https://github.com/starkware-libs/starkex-contracts/blob/master/audit/StarkPerpetual_v1.0_Audit_Report.pdf

문서 이력

- v1.0 (20220922) :  최초 등록

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안녕하세요. IT반장입니다. 오랜만에 글을 써보네요.

블록체인 관련 분석 자료를 정리하여 올려봅니다.  

0. 용어

- https://makerdao.world/en/learn/Glossary/

1. 개요

- MakerDAO : 이더리움 기반 오픈소스 프로젝트, 탈중앙화된 자율 조직(DAO)

• MKR: MakerDAO에서 사용하는 거너넌스 토큰
• 투표, 여론조사, Maker Protocol/DAI 금융 리스크 관리

- Maker 재단

• Maker 커뮤니티의 일부, Maker Protocol 구축
• 완전 탈중앙화를 완성하기 위해 커뮤니티와 협업

- DAI 재단

• Maker Protocol이 기술적으로 탈중앙화 할 수 없는 부분을 보호하는데 목적이 있음(덴마크에 위치)
• Maker 커뮤니티의 상표나 코드 저작권 등 무형 자산 관리
• DAI: 탈중앙화되고 중립적이며 미국 달러에 연동된 자산 담보기반 암호화폐

2. Maker Protocol

- 최초의 탈중앙화 금융(DeFi) 애플리케이션(DApp), 현재 TVL이 제일 높음(참고[3])

- DAI(스테이블 코인), Vault, 오라클, 투표로 구성됨

- 다중담보Dai(MCD) 시스템: 승인된 자산을 담보로 레버리지를 통해 Dai를 생성

3. Dai Stablecoin 

- 탈중앙화되고 중립적이며 미국 달러에 연동된 자산 담보기반 암호화폐

- 사용자는 암호화폐지갑으로 MakerValut에 자산을 담보하고, DAI를 생성 사용하기 용이

- DSR(Dai Savings Rate, Dai 예치 보상): Dai를 소유한 사용자에게 자동으로 보상

- 화폐의 4가지 기능 보유

• 가치 보존: 미국 달러 기반 스테이블 코인으로 가치가 보존됨
• 교환 매체: 암호화폐지갑으로 쉽게 교환 가능
• 회계 단위: 1 DAI = 1 USD 목표
• 후불 표준: Maker 프로토콜에서 수수료를 갚고 볼트 계약을 해지

- 담보자산: MKR 소유자가 투표를 통해 담보 자산 결정하고 이를 통해 자산 안정화

4. Maker Vault

- 모든 승인받은 담보 자산은 Maker Valult 라고 하는 Smart Contract를 통해 보관되고, 레버리지 가능하고 Dai 생성 가능

- 사용자는 커뮤니티가 만든 다양한 인터페이스를 통해 Valut를 생성할 수 있음(Oasis borrow 등 참고[4])

- Dai를 생성을 위한 안정화 수수료가 있음(부채 상환, 레버리지된 담보 인출 등)

- Valut는 비수탁 방식: 사용자는 담보에 대해 완전하고 독립적인 통제권을 가짐

•  단, 담보 최저 수준에 도달하면 자동 청산됨

- Valut 동작

1. 볼트 및 담보 생성
2. 담보화된 볼트에서 DAI 생성
3. 부채 및 안정화 수수료 상환
4. 담보 인출

• 각 담보 자산은 개별 볼트가 필요

- 위험한 Maker Valut 청산

• 담보 보장을 위해 위험한 Valut는 Maker Protocol 경매를 통해 자동 청산됨
• Valut 별 청산 비율 존재
• Valut 별 부채 비율은 MKR 투표로 결정 

- Maker Protocol Auction

• 담보 가격정보를 알 수 없는 경우에도 볼트 청산 가능
• 청산 시점이 오면 해당 볼트 담보를 가져와서 내부 경매 시장 메커니즘을 통해 매각
• 청산 페널티와 채무를 충분히 감당할 정도로 입찰이 되면 역담보 경매 실시
  • 역담보 경매는 볼트 소유자가 가능한 많은 잔액을 만회할 수 있는 절차 제공, 남은 담보는 원래 볼트 소유자에게 반환
  • 만약 경매에서 충분한 Dai를 모으지 못한다면, 부족분은 Maker Buffer에 있는 프로토콜 부채로 커버함
  • 만약 Maker Buffer에 충분한 Dai가 없으면, MKR이 발행되어 매각 
  • 담보 경매에서 나온 수익금은 Maker Buffer에 쌓임. 버퍼 한도가 초과되면 잉여금 경매를 통해 MKR 소각하여 안정화 

5. 핵심 외부 참여자

- 키퍼(Keepers)

• DAI가 목표가(1달러)를 유지하도록 돕는 시장 참여자
• 볼트가 청산될 때 경매에 참여(잉여금 경매, 부채 경매, 담보 경매)

- 가격 오라클(Price Oracles)

• 청산 절차 개시 시기를 판단하기 위해 담보 자산의 시장 가격을 실시간으로 제공
• 탈중앙화된 오라클 인프라스트럭처에서 담보 가격 획득(참고[5])
• 가격 정보의 신뢰성을 위해 오라클 보안 모듈(OSM, 참고[6]) 적용
  • 오라클이 침투될 경우 가격 전달을 한 시간 정도 지연시키고, 긴급 오라클/거버넌스 투표를 통해 동결할 수 있도록 함

- 긴급 오라클(Emergency Oracles)

• MKR 투표에 의해 긴급 오라클 결정
• 비상정지: 공격에 대해 방어, Maker 프로토콜 업그레이드
• 거버넌스를 통해 완전 탈중앙화

- DAO Teams

• 독립적인 시장 참여자
• 거버넌스 커뮤니케이션 인프라스트럭처와 절차를 도와주는 조력자
• 새로운 담보의 도입을 추진, 기존 담보 규제하는 데 필요한 위험 연구하여 개선 초안을 제안

6. 다이 예치 보상(The Dai Savings Rate, DSR)

- DSR 컨트랙트에 예치하여 보상

- 최소 금액 없음. 자유롭게 인출 가능

- MKR 투표로 DSR 보상율 조정(매주)

• 향후 Instant Access Module(대규모 MKR 보유자 그룹을 대신하여 DSR 조정이 쉽도록 함, 절차를 간소화) 도입

7. 거버넌스

- MKR 토큰으로 투표

• 즉시 효력이 발생하지 않고, 24시간 동안 지연(악의적인 제안 방어)
• 투표 제안, 집행 투표
• MKR 소유자 책임
  • 신규 담보 추가
  • 위험 매개변수 관리
  • DAI 예치 보상 비율 수정
  • 오라클 선정
  • 긴급 오라클 선정
  • 비상정지 개시
  • 시스템 업그레이드
  • Maker Buffer 자금 관리

- 통제하는 위험 매개변수

• 부채 한도(Debt Ceiling)
• 안정화 수수료(Stability Fee)
• 청산 비율(Liquidation Ratio)
• 청산 페널티(Liquidation Penalty)
• 담보 경매 지속 기간(Collateral Auction Duration)
• 경매 입찰 지속 기간(Acution Bit Duration)
• 경매 최소 단위(Auction Step Size)

- 거버넌스의 위험과 책임의 완화

• 악의적인 참여자들에 의한 공격 위험 대응
  • 예) 스마트 컨트랙트 취약점 공격
  • Maker 프로토콜 보안을 최우선 순위로 추진
  • 프로토콜 보안성은 공식적으로 검증함(수학적 검증, 코드 검증)
  • 전문 보안 조직을 통한 감사를 수행함
  • 버그 바운티를 운영함
• 블랙 스완(Black Swan) 사태
  • DAI를 뒷받침하는 담보 자산에 대한 공격
  • 담보 자산의 급격하고 예기치 못한 가격 하락
  • 매우 조직화된 오라클 공격
  • 악의적인 Maker 거버넌스 제안 등
  • -> 거버넌스를 통한 보안: 신속 대처, 리스크 매개변수 등
  • -> Maker 프로토콜을 통한 보안: 청산 비율, 부채 한도, 거버넌스 보안 모듈, 오라클 보안 모듈, 비상 정지 등
• 예상치 못한 가격 오류와 비이성적인 시장
  • 오라클 가격 피드 오류
  • DAI 가격 변동에 상당 기간 영향을 끼치는 비이성적인 시장 움직임
  • -> 금리 조정이나 MKR 희석으로도 충분한 유동성과 안정성 공급하지 못할 수 있음
  • -> 자산 Pool을 충분히 큰 규모로 키워 시장 관리인 역할을 할수 있도록 보상, 최후의 수단은 비상정지
• 복잡한 프로토콜로 인한 사용자 이탈 가능성 방지
  • 사용성 좋게하고 많은 문서/자료 공개
• Maker 재단 해체
  • Maker DAO가 스스로 관리할 수 있게 되면 재단 해체
• 시험적인 기술에 관한 사안
  • Maker 프로토콜은 여전히 입증되지 않았고, 취약성 또는 버그 발생을 포함하고 있고 실패할 수 있음

8. 가격 안정화 메커니즘

- DAI 목표 가격: 1 DAI = 1 달러

- 비상정지

• 인프라스트럭처 공격 대응 시 개시
• Maker 프로토콜 시스템 업그레이드 시 개시
• 비상정지 3단계 (참고[7])
  1. Maker 프로토콜 비상정지, 볼트 생성/조작 금지, 가격 피드 동결
     • 채무 직접 담보가 아닌 자산은 즉시 인출 가능
  2. 비상정지 후 경매 절차
     • 담보 경매가 시작되고 정해진 기간 내에 완료되어야 함
  3. DAI 소유자는 남아있는 담보 청구
     • 남아있는 담보자산을 DAI 만큼 나눠서 청구 가능함
     • Vault 소유자 우선하고 이후 DAI 소유자 청구 가능함
     • 가치 하락 위험 있음(1달러 목표가 하락 등)

9. Maker 프로토콜의 미래

- 의미있는 마켓

• 영업자본, 헤징 및 담보화된 레버리지
• 상점의 대금 수령, 국제 거래, 송금
• 자선단체와 NGO
• 게임에서의 통화
• 예측 시장

- 자산 확대

- 진화하는 오라클

10. 결론

- Maker 프로토콜을 통해 탈중앙화된 스테이블 코인인 DAI를 생성할 수 있음

- 투명성 확보를 위해 감사를 받고 누구나 참여하고 감독할 수 있음

- 수 백개의 파트너쉽과 암호화폐 개발자 커뮤니티와 협력하여 경제적 역량 강화를 위해 노력

11. 평가

- 다수의 담보를 예치하고, 가장 많은 TVL을 기록하고 있음

- 기술적으로 한계가 있음(거버넌스 위험 등)

- 정책적으로도 Stablecoin(특히 달러 페깅)의 탈중앙화는 AML/CFT 정책에 위배됨

참고 목록

[1] 홈페이지: https://makerdao.com/ko/

[2] 백서: https://makerdao.com/ko/whitepaper/

[3] DeFi 통계: https://defillama.com/

[4] Maker Ecosystem: https://makerdao.com/en/ecosystem/ 

[5] Price Oracles: https://blog.makerdao.com/introducing-oracles-v2-and-defi-feeds/

[6] Oracle Security Module: https://docs.makerdao.com/smart-contract-modules/oracle-module/oracle-security-module-osm-detailed-documentation

[7] Emergency Shutdown: https://makerdao.world/en/learn/governance/emergency-shutdown/

[8] Maker DAO Technical Docs: https://docs.makerdao.com/

[9] Maker DAO TVL: https://defillama.com/protocol/makerdao

문서 이력

- v1.0 (20220921) :  최초 등록

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안녕하세요. IT반장입니다.

Hyperledger 두번째 시간인 환경 구성에 대해 알아보겠습니다.

2. Hyperledger 환경 구성

ㅇ Hyperledger를 설치하고, 체인코드를 개발하기 위한 환경 설정을 살펴봅니다.

 ※ OSX 또는 리눅스 운영체제를 추천합니다. 현재 Windows는 GO언어의 파일 권한 설정 버그가 있습니다.

ㅇ 테스트 환경

 - 하드웨어: PC급(미니 PC급 사양, 64비트 지원)

 - OS: 리눅스(Ubuntu Desktop 16.04 LTS 64비트)

※ 원활한 환경을 구성을 위해서는 64비트를 설치해야 합니다.  docker, crome 등이 64비트만 지원됩니다.

 

---

가. 리눅스 설치하기

 - 생략(향후 작성 또는 링크)

$ sudo apt-get update $ sudo apt-get -y upgrade $ sudo apt-get install git python-pip

다. GO 언어 설치 및 환경 설정

$ sudo add-apt-repository ppa:longsleep/golang-backports $ sudo apt-get update $ sudo apt-get install golang-go ; go 언어 1.8 버전을 설치하는 방법이다. $ sudo vi /etc/profile ;  "export GOPATH=$PWD/go"를 추가한다. $ source /etc/profile $ env | grep GOPATH

라. node.js 및 npm 설치

참고 목록

[1] Fabric 사전 환경 구성: http://hyperledger-fabric.readthedocs.io/en/latest/getting_started.html

[2] Fabric 개발 환경 구성: http://hyperledger-fabric.readthedocs.io/en/latest/dev-setup/devenv.html

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- v1.0 (20170606) :  최초 등록

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안녕하세요. IT반장입니다.

이번 글에서는 블록체인 오픈소스인 Hyperledger를 분석해보겠습니다.

대략 목차를 구성해보면 다음과 같습니다.

1. Hyperledger 개요

ㅇ IBM에서 초기 개발되어 현재는 리눅스 재단에서 운영하는 기업용 블록체인 오픈소스이다.

ㅇ 아래와 같이 다양한 프로젝트가 진행되고 있다.

참고 목록

[1] 공식사이트: https://www.hyperledger.org/

[2] 위키사이트: http://wiki.hyperledger.org

[3] Fabric: https://wiki.hyperledger.org/projects/fabric

[4] Fabric 문서:http://hyperledger-fabric.readthedocs.io/en/latest/

[5] 소스코드: https://github.com/hyperledger

[6] IBM 블루믹스: https://console.ng.bluemix.net/catalog/services/blockchain/

[7] IBM 블록체인사이트: https://www.ibm.com/blockchain

[8] IBM 개발자사이트: https://developer.ibm.com/kr/category/cloud/bluemix/blockchain/

문서 이력

- v1.0 (20170606) :  최초 등록

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