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Hyperledger Besu 클라이언트 종합 분석

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in"의 한국어 번역은 "안"입니다.

Hyperledger Besu는 Apache 2.0 라이선스 하에 Java로 개발된 오픈소스 이더리움 클라이언트로, 공개 네트워크와 개인 허가형 네트워크 모두에서 엔터프라이즈 친화적으로 설계되었습니다12. 2019년 ConsenSys에서 개발하여 Hyperledger 재단에 기증한 이 프로젝트는 기업용 블록체인 솔루션을 위한 최초의 공개 블록체인 구현체로 Hyperledger 제품군에 추가되었습니다34.

기술적 아키텍처 및 핵심 구성요소

Hyperledger Besu는 모듈형 아키텍처를 기반으로 하며, 스토리지 계층, 이더리움 코어, 네트워킹 계층으로 구성됩니다5. 클라이언트는 이더리움 가상머신(EVM)을 포함하여 스마트 컨트랙트의 배포와 실행을 지원하며, 튜링 완전한 계산 능력을 제공합니다67.

Architectural overview of an Ethereum client, highlighting storage, core components, and networking, including various consensus algorithms like IBFT2

Architectural overview of an Ethereum client, highlighting storage, core components, and networking, including various consensus algorithms like IBFT2 lfdecentralizedtrust

Besu의 아키텍처는 애플리케이션 계층부터 네트워크 계층까지 다양한 구성요소를 포함합니다.

besu_architecture_components.csv

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핵심 계층에는 트랜잭션 풀, EVM, 합의 엔진, 블록 검증기, 그리고 엔터프라이즈 전용 개인정보 보호 관리자가 포함되어 있어 기업용 애플리케이션의 요구사항을 충족합니다.

합의 알고리즘 및 네트워크 지원

Besu는 다양한 합의 알고리즘을 지원하는 유일한 이더리움 클라이언트 중 하나입니다3. 작업 증명(PoW), 지분 증명(PoS), 그리고 여러 권위 증명(PoA) 프로토콜을 구현합니다28.

권위 증명 프로토콜

  • QBFT (Quorum Byzantine Fault Tolerance): 개인 네트워크용으로 권장되는 기업급 합의 프로토콜로, 승인된 검증자가 트랜잭션과 블록을 검증합니다69
  • IBFT 2.0 (Istanbul Byzantine Fault Tolerance): 즉시 최종성을 제공하며, 검증자의 2/3 이상이 블록에 서명해야 체인에 삽입됩니다67
  • Clique: IBFT 2.0보다 장애 허용성이 높으며, 최대 절반의 검증자 실패를 허용합니다710
Feature support comparison across major Ethereum clients highlighting Besu's comprehensive enterprise capabilities

Feature support comparison across major Ethereum clients highlighting Besu’s comprehensive enterprise capabilities

다른 주요 이더리움 클라이언트들과 비교했을 때, Besu만이 QBFT와 IBFT 2.0 같은 고급 엔터프라이즈 합의 알고리즘을 지원합니다.

ethereum_clients_consensus_support.csv

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엔터프라이즈 기능 및 개인정보 보호

개인정보 보호 기능

Besu는 Tessera 개인 트랜잭션 관리자와 통합하여 강력한 개인정보 보호 기능을 제공합니다1112. 개인 트랜잭션은 Besu 노드에서 연결된 Tessera 노드로 전달되어 암호화되고 직접 배포됩니다12.

Flow diagram illustrating the private transaction processing within a Hyperledger Besu network, detailing interactions between receiving and mining nodes and Tessera

Flow diagram illustrating the private transaction processing within a Hyperledger Besu network, detailing interactions between receiving and mining nodes and Tessera hyperledger

개인정보 보호 그룹을 통해 특정 참가자들 간에만 트랜잭션을 공유할 수 있으며, EEA(Enterprise Ethereum Alliance) 개인정보 보호와 Besu 확장 개인정보 보호 두 가지 방식을 지원합니다11.

허가 및 권한 관리

Besu는 포괄적인 허가 체계를 제공하여 노드 허가와 계정 허가를 모두 지원합니다13. 플러그인 API를 통해 복잡한 허가 솔루션을 구축할 수 있으며, 연결 허가와 메시지 허가를 포함합니다14.

성능 개선 및 최적화

이더리움 병합 이후, Besu 팀은 블록 처리 성능을 3배 향상시켰습니다15. 중간값 기준으로 1.71초에서 0.49초로, 95번째 백분위수는 2.98초에서 0.81초로 개선되었습니다15.

Hyperledger Besu block processing performance improvements showing significant reduction in processing times across all metrics

Hyperledger Besu block processing performance improvements showing significant reduction in processing times across all metrics

주요 성능 개선 사항으로는 Bonsai 데이터 계층 최적화, 플랫 데이터베이스 힐링, RocksDB 체크섬 검증 비활성화, 블룸 필터 활성화 등이 있습니다15. 고사양 머신에서는 95번째 백분위수가 250ms, 99번째 백분위수가 500ms까지 도달했습니다15.

besu_performance_improvements.csv

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이더리움 클라이언트 비교 분석

Besu는 다른 주요 이더리움 클라이언트들과 차별화되는 여러 특징을 가지고 있습니다16. Java 기반으로 개발되어 기업 환경과의 통합이 용이하며, Apache 2.0 라이선스로 상업적 사용에 제약이 적습니다16.

ethereum_clients_comparison.csv

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Geth, Nethermind, Erigon 등의 클라이언트와 비교했을 때, Besu만이 개인정보 보호, 허가, 멀티테넌시 기능을 종합적으로 제공합니다. 또한 공개 네트워크와 개인 네트워크를 모두 지원하는 유연성을 제공합니다16.

산업별 사용 사례 및 적용 분야

Besu는 다양한 산업 분야에서 광범위하게 활용되고 있습니다17. 은행 및 금융 분야에서 가장 높은 채택률을 보이며, 12개의 주요 사용 사례와 매우 높은 엔터프라이즈 준비도를 나타냅니다.

besu_use_cases_by_industry.csv

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주요 적용 분야는 다음과 같습니다:

  • 공급망 관리: 상품의 출처와 이동 경로 추적17
  • 은행 및 금융: 결제 시스템, 자산 관리, 스마트 계약1817
  • 신원 관리: 안전하고 분산화된 신원 데이터 저장17
  • 정부 및 투표: 투명하고 안전한 선거 시스템17
  • 디지털 자산 및 DeFi: 분산화된 금융 애플리케이션17

배포 및 운영 환경

엔터프라이즈 통합

Besu는 대규모 엔터프라이즈 환경에서의 배포를 위해 다양한 통합 옵션을 제공합니다1. Hyperledger FireFly 같은 엔터프라이즈 블록체인 프레임워크와 원활하게 통합되어 포괄적인 블록체인 솔루션을 구성할 수 있습니다1.

Architecture diagram illustrating Hyperledger FireFly's components and its integration with various blockchain nodes, including Hyperledger Besu as an enterprise blockchain client

Architecture diagram illustrating Hyperledger FireFly’s components and its integration with various blockchain nodes, including Hyperledger Besu as an enterprise blockchain client github

컨테이너 및 클라우드 배포

Kubernetes 환경에서의 배포를 위한 포괄적인 구성 스키마를 제공하며, AWS, Docker 등 다양한 클라우드 인프라와 통합됩니다1920.

Data model illustrating key configuration parameters and relationships for a Hyperledger Besu deployment within the Hyperledger Bevel framework

Data model illustrating key configuration parameters and relationships for a Hyperledger Besu deployment within the Hyperledger Bevel framework readthedocs

Hyperledger Bevel을 통해 자동화된 배포와 관리가 가능하며, Vault를 통한 암호화 키 관리, GitOps 기반 운영을 지원합니다19.

개발자 도구 및 API

Besu는 이더리움 메인넷과 EEA JSON-RPC API를 HTTP 및 WebSocket 프로토콜을 통해 제공합니다121. GraphQL API도 지원하여 개발자들이 다양한 방식으로 블록체인과 상호작용할 수 있습니다1.

Truffle, Remix, web3j 같은 일반적인 스마트 계약 개발 도구들과 완벽하게 호환되며, eth, net, web3, debug, miner 같은 표준 JSON-RPC API 메서드를 지원합니다16.

플러그인 아키텍처 및 확장성

Besu의 모듈형 플러그인 아키텍처는 핵심 코드베이스 변경 없이 기능을 확장할 수 있게 해줍니다22. Fleet과 같은 고급 기능들이 플러그인을 통해 구현되어 RPC 확장성과 성능을 향상시킵니다22.

로드맵 및 미래 방향

2024년 주요 로드맵

Besu 프로젝트는 2024년 하반기에 강력한 로드맵을 가지고 있으며, EOF(Ethereum Object Format)와 Prague Fork에 맞춘 개발 일정을 진행하고 있습니다23. 공개/개인 네트워크 기능 동등성 작업과 Bonsai Archive 솔루션 완성에 집중하고 있습니다23.

엔터프라이즈 로드맵

QBFT 체인의 빈 블록 기간 지원, QBFT와 Bonsai 및 Snap Sync 통합 등의 엔터프라이즈 기능 개선이 계획되어 있습니다2425. 성능과 안정성에 중점을 두며, 2025년까지 더 높은 가스 처리량을 목표로 하고 있습니다23.

레거시 기능 단순화

프로젝트의 성능과 신뢰성을 보장하기 위해 Tessera 개인정보 보호, 스마트 계약 기반 허가, 작업 증명 합의, Fast-Sync 등의 레거시 기능들이 단계적으로 제거될 예정입니다26. Snap-Sync로의 직접 마이그레이션 경로가 제공되며, 플러그인 API를 통한 기능 유지 옵션이 권장됩니다26.

커뮤니티 및 생태계

Besu 프로젝트는 건강한 커뮤니티를 유지하고 있으며, Discord 채널에서 활발한 지원이 이루어지고 있습니다2327. ConsenSys가 주요 기여자이지만, Kaleido, Web3Labs, Citi 등 다양한 조직들이 참여하여 maintainer 다양성을 증가시키고 있습니다2728.

금융 서비스를 위한 Hyperledger Besu 워킹 그룹이 설립되어 금융 사용 사례에 특화된 목표를 추진하고 있습니다27.

성능 벤치마크 및 하드웨어 요구사항

권장 스테이킹 구성으로는 AMD Ryzen 5 5600G, 32GB DDR4 3200MHz, 2TB WD Black SN850 NVMe와 같은 중급 하드웨어 사양이 제시됩니다15. 클라우드 환경에서는 Azure Standard_D8as_v5 (8 vCPU, 32 GiB)에서 최적의 성능을 보입니다15.

결론

Hyperledger Besu는 엔터프라이즈 블록체인 솔루션을 위한 가장 포괄적이고 성숙한 이더리움 클라이언트입니다. Java 기반 개발로 기업 환경과의 원활한 통합, 다양한 합의 알고리즘 지원, 강력한 개인정보 보호 기능, 그리고 지속적인 성능 개선을 통해 공개 네트워크와 개인 네트워크 모두에서 탁월한 선택지를 제공합니다1316.

특히 금융 서비스, 공급망 관리, 신원 관리 등 엔터프라이즈 사용 사례에서 높은 채택률을 보이고 있으며, 활발한 커뮤니티와 지속적인 개발 로드맵을 통해 미래의 블록체인 기술 발전을 선도하고 있습니다172327. 모듈형 아키텍처와 플러그인 시스템은 확장성과 유연성을 보장하며, 레거시 기능의 단순화를 통해 더욱 성능 중심적이고 신뢰할 수 있는 클라이언트로 발전하고 있습니다2226.

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  2. https://www.lfdecentralizedtrust.org/projects/besu
  3. https://blog.web3labs.com/why-hyperledger-besu-is-the-future-of-blockchain-in-enterprise
  4. https://training.linuxfoundation.org/blog/free-course-explores-hyperledger-besu-the-open-source-java-based-ethereum-client/
  5. https://limechain.tech/blog/hyperledger-besu-explained
  6. https://velog.io/@hhoonjjang/Hyperledger-Besu-%EB%9E%80
  7. https://lf-hyperledger.atlassian.net/wiki/spaces/LMDWG/pages/18714655/BESU
  8. https://lf-hyperledger.atlassian.net/wiki/spaces/BESU
  9. https://github.com/hyperledger/besu/issues/2991
  10. https://www.kaleido.io/blockchain-blog/consensus-algorithms-poa-ibft-or-raft
  11. https://besu.hyperledger.org/24.8.0/private-networks/concepts/privacy/privacy-groups
  12. https://besu.hyperledger.org/24.8.0/private-networks/concepts/privacy
  13. https://besu.hyperledger.org/stable/private-networks/concepts/permissioning
  14. https://besu.hyperledger.org/23.7.3/private-networks/concepts/permissioning/plugin
  15. https://lf-hyperledger.atlassian.net/wiki/display/BESU/2024+-+Besu+Performance+Improvements+since+the+Merge
  16. https://blog.web3labs.com/a-comparison-of-ethereum-clients
  17. https://www.kaleido.io/blockchain-blog/9-use-cases-for-hyperledger-besu
  18. https://fastercapital.com/ko/content/Hyperledger-Besu–%EA%B8%B0%EC%97%85%EC%97%90%EC%84%9C-%EC%9D%B4%EB%8D%94%EB%A6%AC%EC%9B%80%EC%9D%98-%EC%9E%A0%EC%9E%AC%EB%A0%A5-%EB%B0%9C%ED%9C%98.html
  19. https://ssarkar-baf.readthedocs.io/en/roadmap/architectureref/hyperledger-besu.html
  20. https://lf-hyperledger.atlassian.net/wiki/display/BESU/Deployment+of+Private+Hyperledger+Besu+on+AWS+with+hardware+layer+for+Externally+Owned+Account
  21. https://console.settlemint.com/documentation/docs/blockchain-guides/Hyperledger-Besu/enterprise-ethereum-the-basics/
  22. https://consensys.io/blog/besu-fleet-the-future-of-rpc-scaling
  23. https://toc.hyperledger.org/project-reports/2024/2024-Q2-Hyperledger-Besu.html
  24. https://lf-hyperledger.atlassian.net/wiki/display/BESU/Enterprise+roadmap+item+detail
  25. https://hyperledger-bevel.readthedocs.io/en/latest/references/roadmap/
  26. https://www.lfdecentralizedtrust.org/blog/sunsetting-tessera-and-simplifying-hyperledger-besu
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  28. https://www.lfdecentralizedtrust.org/blog/2023/07/13/meet-the-hyperledger-besu-maintainers-matthew-whitehead-kaleido
  29. https://lf-hyperledger.atlassian.net/wiki/display/INTERN/Client+Connector+for+Hyperledger+Besu
  30. https://www.quicknode.com/guides/infrastructure/node-setup/how-to-run-a-hyperledger-besu-node
  31. https://besu.hyperledger.org/development/private-networks
  32. https://hhlab.tistory.com/199
  33. https://www.kaleido.io/blockchain-blog/comparing-hyperledger-fabric-and-hyperledger-besu
  34. https://www.kaleido.io/resources/maximizing-hyperledger-besu-performance
  35. https://www.youtube.com/watch?v=25EEjmgYxnA
  36. https://www.reddit.com/r/ethstaker/comments/ue452n/besu_vs_geth/
  37. https://docs.tessera.consensys.io/Concepts/Privacy-Groups
  38. https://hyperledger-bevel.readthedocs.io/en/v0.15.1/references/roadmap/
  39. https://github.com/pedrosgmagalhaes/drex-hyperledger-besu-deployer
  40. https://www.youtube.com/watch?v=tju5nNh87Lg
  41. https://github.com/hyperledger/besu
  42. https://besu.hyperledger.org/public-networks/concepts/node-clients
  43. https://www.slideshare.net/slideshow/hyperledger-besu-private-networks/269823250
  44. https://www.lfdecentralizedtrust.org/blog/introducing-parallel-transaction-execution-in-hyperledger-besu
  45. https://dltgroup.it/DLTWorkshop/slides2023/Sestili_Session_5.pdf
  46. https://besu.hyperledger.org/23.7.1/public-networks/how-to/monitor/metrics
  47. http://www.antonydenyer.co.uk/2022-03-03-besu-privacy-model-explained/
  48. https://docs.tessera.consensys.io/overview

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