넴(NEM)

역사

2014년 01월 19일 비트코인 토크 포럼에서 NEM 개발자를 공개적으로 구인하여 알파 버전을 06월 25일에 출시하였고, 이어서 베타 버전을 10월 20일에 출시하였다. 안정화된 버전의 NEM은 2015년 03월 31일에 출시되었다. 이후 론 옹(Lon Wong)을 대표자로 세우고 2017년에 NEM 재단을 설립하였다. 한국에도 NEM 재단이 있다.

재단

싱가포르에 재단을 두고 있다. 재단의 설립 목적은 모든 산업과 기관에서 국제적인 규모의 블록체인 기술 플랫폼인 NEM 사용의 증진과 교육을 알리기 위해서다.

개요

넴(NEM)은 뉴이코노미무브먼트(New Economy Movement)의 약자로 POI(Proof Of Importance)라는 합의 알고리즘을 발행 방식으로 채택하고 있다. XEM으로 표기하기도 한다. 총 발행량은 약 90억 개다. 약 90억 개의 NEM은 최초에 약 1,500명의 사람들에게 나눠졌다. 인플레이션율은 0%로 추가로 발행되는 코인은 없다. 거래 수수료는 작은 거래에서도 실용적으로 쓸 수 있게 만들 정도로 작다. 거래 종류와 거래의 다른 척도에 따라 바뀐다. 블록 생성 시간은 평균적으로 60초다. 또한, 각 NEM 블록은 120개의 거래를 담을 수 있다. NEM은 개발자가 사용하기 쉽도록 만들어졌다. Java(곧, C++)로 NEM 코어와 상호 작용하거나 개발자가 선호하는 프로그래밍 언어로 NEM 블록체인 위에 만들 수 있다. 그리고 별도의 프로그래밍 언어 없이 클라이언트를 열고 이름과 코인 수, 보상 방법, 수수료 등을 입력하면 간단히 새로운 코인을 만들 수 있을 정도로 강력한 직관성을 제공한다. 즉, NEM 블록체인은 확장성과 개발자의 사용을 쉽게 한다. 또한, 규모와 속도를 토대로 코딩되고 설계되었다.

NEM 블록의 구성

• 블록 버전(Block version)
• 블록 타임 스탬프(Block time stamp)
• 수확자의 퍼블릭 키(Public key)
• 블록 데이터를 위한 서명
• 이전 블록 헤시
• 블록 생성을 위한 생성 해시
• 블록 높이
• 거래 목록

새로운 블록 난이도는 지난 60 블록의 타임 스탬프와 난이도로부터 계산된다.

NEM 블록체인은 JSON RESTful APIs 산업 표준을 만족 시키는 열린 시스템으로 설계되어 있다.

NEM 퍼블릭 블록체인(Public blockchain) 구조

NEM 네트워크는 보안을 위해 2개의 층(퍼블릭 노드와 수퍼 노드 층과 API 층)으로 구성되어 있다. 이것은 어떤 app이든 복잡한 소프트웨어를 필요하지 않다는 것을 의미한다. API를 통해 NEM의 모든 기능을 이용 가능하다.

NEM의 퍼블릭 블록체인(Public blockchain)과 스마트 자산 시스템(Smart asset system) 그리고 프라이빗 블록체인(Private blockchain)

NEM의 퍼블릭 블록체인

NEM의 퍼블릭 블록체인은 누구든 참여가 가능하다. 이를 통해 악의적인 노드는 다중 노드를 통해 시스템을 통제하려고 한다. 이를 시빌 어택(Sybil Attack)이라고 부른다. POI 알고리즘을 설계할 때 이러한 시빌 어택을 고려했다. 시빌 어택으로부터 보호하기 위해 노드에 대한 명성도 판단 시스템인 Eigentrust++를 도입했다. 노드가 지능적으로 나쁜 행동에 대해 거절하고 다른 노드들의 명성도를 판단하도록 하게 하는 Eigentrust++ 알고리즘의 수정된 버전과 네트워크를 통한 로딩 최적화를 구현한다.

참고 : 동일한 노드에 의한 시스템이 통제되는 공격을 루프 어택(Loop attack)이라고 부른다. 이를 예방하기 위해 Net decaying outlink weight를 통해 중요성 점수를 계산하여 방어하도록 하였다.

이 밖에 여러 공격을 막기 위해 소유가 확정된 잔고 시스템, NCDawreRank 등이 있다.

그리고 NEM의 퍼블릭 블록체인은 이더리움과 같이 탈중앙화된 P2P 기반의 네트워크 플랫폼으로 스마트 계약, 메시지, 새로운 암호화폐 제작, 문서 공증 등 DAPP에 활용이 가능하다. 이를 스마트 자산 시스템(Smart asset system)으로 부른다.

스마트 자산 시스템(Smart asset system)

NEM의 스마트 자산 시스템은 앞에서도 언급했듯이 특별한 프로그래밍 언어 없이 거래, 새로운 암호화폐 발행, 에스크로 서비스 등을 쉽게 할 수 있다. 즉, 기업에서 활용하기 좋다.

스마트 자산 시스템의 기능

1). 다중 서명(Multisig)

여러 사람 또는 단체 사이에서 주소의 소유권을 나눌 수 있다. 즉, 거래를 할 때, 여러 사람의 비밀 번호를 동시에 입력하는 방식으로 기업에서 횡령을 방지하는 기술로 활용이 가능하다. NEM의 네트워크를 기반으로 하는 모든 APP에 적용 가능하다.

다중 서명은 최대 32명으로 제한되며, 이를 이용하기 위해 특별 합계 수정 거래(Special aggregate modification transaction)을 통해  수행된다.

다중 서명 계좌에 대한 서명을 추가하거나 제거하기 위해 누적 수정 거래 랩핑(wrapping an aggregate modification transaction)을 통해 수행된다.

원리

100 NEM을 보내는 경우(A, B, C가 다중 서명자인 경우)

1). B가 서명되지 않은 거래를 다중 서명 거래로 서명을 wrap한다.

2). B는 다중 서명 거래에 서명하고 NEM 네트워크에 전송한다.

3). A와 C는 다중 서명 거래에 서명을 하고 NEM 네트워크에 전송한다.

4). 모두 서명이 완료되면 그 거래는 네트워크에 의해 받아들여지고 100NEM이 보내진다.

참고 : 만약 A 또는 C가 전송 마감 시간 전에 다중 서명 거래에 서명을 하지 않는다면 거래는 거절된다. 즉, 100 NEM은 보내지지 않는다.

2). 컨테이너 에셋(Container assets) 기능을 하는 주소

NEM 주소는 NEM의 블록체인 위에서 특별하고 업데이트 가능한 것을 나타낼 수 있는 자산을 담는 용기다. 주소는 모자이크를 포함한다.

NEM 주소의 특징

인코딩 된 BASE32이다. BASE32는 A-Z 32 문자와 0-9의 숫자다.

예) A3JDUYHDICKZ32298FKD838382I2K3J12KJLDSFJLKADLZ8D8S

참고 : CHECKSUM은 잘못 입력된 주소의 인식을 빠르게 한다.

NEM 주소의 상태를 나타내는 것(수확된 블록에 포함되어 확인된 경우에만 업데이트)

• 잔고
• 소유가 확정된 잔고
• 위임된 계좌에 대한 정보
• 수확된 블록의 수
• POI 점수
• 다중 서명 계좌 서명 목록 & 공동 서명서

3). 네임 스페이스(Name space)

도메인 네이밍 시스템이지만 인터넷과 다른 점은 고유한 루트 레벨 도메인과 고유하지 않은 sub 도메인이 있는데 일반적으로 고유한 자산이나 네이밍 시스템을 분류하는데 사용한다.

한 사람이 하나의 고유한 루트 도메인으로 외부 비즈니스 계정을 위한 sub 도메인 생성이 가능하다.

도메인 또는 서브 도메인을 통해 유저 고유의 자산(모자이크)을 만들도록 도와준다.

4). 고정된 스마트 자산 기능을 하는 모자이크(Mosaic)

모자이크 기능을 활용해 유저 고유의 암호화폐를 발행할 수 있다.

참고 : 모자이크와 네임스페이스를 통해 NEM 블록체인 위에서 몇 번의 클릭으로 자신의 암호화폐를 쉽게 만들 수 있도록 한다.

NEM의 프라이빗 블록체인

NEM의 프라이빗 블록체인은 미진으로 기본 코드와 API가 퍼블릭 블록체인과 동일하다. 프라이빗 블록체인이란 블록체인에 참여하는 대상을 제한하여 거래 내역인 원장에 대한 검증 속도를 높인 것(초당 수 천 건의 거래 속도)으로 금융에서 활용도가 높다. 속도와 프라이버시(Privacy)가 우선 순위일 때, 사용한다.

프라이빗 블록체인의 노드는 매우 가볍고, 특별한 하드웨어 또는 데이터베이스 벡엔드(backends)를 필요로 하지 않는다. 간단한 네트워크는 나쁜 거래를 만들거나 네트워크 처리량을 망치는 것으로부터 문제가 있는 노드를 예방하기 위해 블록의 충분한 반복으로 구축될 수 있다.

POI(Proof Of Importance)이 POW(Proof Of Work)나 POS(Proof Of Stake)에 비해 갖는 이점

POW의 경우 1). 더 많은 계산 능력을 가진 사람이 더 많은 코인을 채굴할 수 있으므로 불공정한 방식이다. 또한, 2). 많은 에너지 자원을 소모하므로 환경에 좋지 않다.

POS의 경우 3). 더 많은 코인을 가질수록 더 많이 벌 수 있으므로 불공정하다. 즉, 부자가 더 부자가 되는 방식이다.

POI의 경우 이러한 3가지 요인을 해결하는 방식이다.

POI(Proof Of Importance)

각각의 계좌는 한 블록의 수확 확률의 기회를 결정하는 POI 점수를 보유한다. 더 많고 더 자주 거래를 할수록 POI 점수가 높아져서 더 많은 양을 수확할 확률이 높아진다. 수확을 하기 위해 10,000NEM이 필요하며, 수확의 종류로 국지적 수확(Local Harvest)과 위임된 수확(Delegated Harvest)로 나눌 수 있다. 국지적 수확은 컴퓨터를 켜야 하고 퍼블릭 노드(Public node)를 구성한다. 반면에, 위임된 수확은 수퍼 노드(Supernodes)에게 POI 점수를 빌려주어 24시간 수확할 수 있다.

위임된 수확(Delegated Harvest)의 특징

1). 수확 자격을 얻기 위해, 10,000 NEM 이상이 소유가 확정된 상태가 되어야 한다. 소유가 확정된 상태란 계좌에서 몇 일간 10,000 NEM 이상이 몇 일 또는 몇 주간 있어야 한다.

1440블록마다 10분의 1이 unvested balance(소유가 확정되지 않은 잔고)에서 vested balance(소유가 확정된 잔고)로 옮겨진다. 즉, 1블록 생성 시간이 60초이므로 24시간 마다 10분의 1이 소유가 확정되지 않은 잔고에서 소유가 확정된 잔고로 옮겨지는 것이다.

예) 10,000 NEM을 새로운 계좌로 이체하는 경우

2). 어떤 지갑이던지(오프라인 지갑인 콜드 스토리지에서도) 자동적으로 수확이 된다.

3). 수확하는 동안 private key는 노출되지 않으므로 위험성이 없다. 즉, 원래 계좌가 NEM의 서버에서 공개적으로 노출된 private key를 필요로 하는 것 없이 가상의 프라이빗 서버(VPS, Virtual Private Server)에서 수확을 위해 NEM의 POI 점수를 빌려주는 것이다.

4). 수확을 통해 다중 서명 계좌와 메시지에 대한 수수료를 얻을 수 있다.

5). 중요성 전송 거래(Importance transfer transaction)를 통해 수행된다. 이후 위임된 수확이 완전히 활성화 되기 전에 360개의 확인이 필요하다.

6). 위임된 수확을 중단하기 위해, 어느 때든 위임된 계좌를 명시하는 특별한 중요성 전송 거래(Special importance transfer transaction)를 통해 중단시킨다.

수퍼노드(Supernodes)

수퍼노드를 구축하기 위해 개인 컴퓨터를 가지거나 클라우드 호스팅 서버가 있어야 하고, 300만 개의 NEM이 필요하다. 또한, 매일 24시간 가동되어야 한다. 2개의 층 중 수퍼노드 층은 효율성과 낙관적인 수행능력을 유지하게 하는 동안 시스템을 powerful하게 그리고 빠르게 유지시킨다. 이렇게 2개의 층으로 설계되었기 때문에, 전체 블록체인을 처리하거나 다운로드 할 필요 없이 third party apps을 사용 가능하다. 수퍼 노드를 통해 매일 약 320개의 NEM이 보상된다. (2018년 02월 13일 기준)

NEM 기능

1). 암호화된 메시지

Open, 암호화된, 16진법을 사용하는 메시지로 320문자까지(272문자까지 암호화 가능) 전송이 가능하다.

2). 스팸 보호

거래량의 폭증으로 인한 문제를 예방하기 위해 스팸 필터가 내장되어 있어 좋은 거래의 거절없이 자동적으로 처리량을 보장한다.

3). 에스크로 서비스(제 3자가 보관)

4). 모바일 월렛

NEM의 모바일 월렛 입력은 주소 입력 없이 QR 코드로 입력 가능하다.

5). 나노 월렛(Nano wallet)

나노월렛은 NEM의 공식 지갑으로서 기본 기능을 더한 유저 친화적인 모듈을 포함한다. 게다가, NEM을 쉽게 저장하고 전송할 수 있는 장소를 제공한다. 즉, 나노월렛은 스마트 자산 생성을 시작하기 위하여 몇 가지 넴의 기능에 가까이 할 수 있도록 한다.

1000줄 당 버그 수(China cert)

solidity 프로그래밍 언어를 사용하는 이더리움에 비해 NEM의 1000줄 당 버그 수가 훨씬 작다.

NEM CATAPULT(NEM의 새로운 업그레이드된 버젼)는 NEM의 핵심 개념을 가져와서 c++ 프로그래밍 언어로 새롭게 완전히 다시 쓰여졌다. 이를 통해 금융 산업을 지원하도록 더 많은 기능과 특징을 더하였다.

출처

https://nem.io/

https://nem.io/wp-content/themes/nem/files/NEM_techRef.pdf

https://nem.io/wp-content/themes/nem/files/catapultwhitepaper.pdf

https://nem.io/ApostilleWhitePaper.pdf