🇰🇷 CIP-0094 (온체인 SPO 설문)

[CryptoVeri]

CIP	제목	카테고리	단계	저자	이행자	토론	생성	라이선스
94	온체인 SPO 설문	도구	제안	마티아스 벤코르(Matthias Benkort) matthias.benkort@cardanofoundation.org 마커스 구플러(Markus Gufler) markus.gufler-ext@cardanofoundation.org	마티아스 벤코르 matthias.benkort@cardanofoundation.org	#496 #102 input-output-hk/cardano-node#5050 input-output-hk/cardano-node#5132	2023-03-21	CC-BY-4.0

개요

카르다노 재단은 특정 주제에 대해 카르다노 스테이크 풀 운영자에게 설문을 실시하는 메커니즘을 제안합니다. 설문조사는 트랜잭션 메타데이터를 통해 온체인에서 이루어지며 스테이크 풀 자격증명(Ed25519 콜드 키)을 통해 인증됩니다. 프로토콜 파라미터 업데이트와 같은 거버넌스 문제에 대한 의견을 모으는 것이 목표입니다. 이 표준은 CIP-1694와 같은 더 큰 거버넌스 프레임워크에 대한 작업이 진행되는 동안 포괄적인 중간 해결책입니다.

동기: 왜 이 CIP가 필요한가?

거버넌스는 어렵습니다. CIP-1694에 대한 논의는 이를 명확하게 증명할 수 있습니다. 카르다노 커뮤니티 내에서 프로토콜 매개변수 변경에 대한 끊임없는 논의가 이루어지고 있으며, 궁극적으로 결정은 - 현 단계에서는 여전히 - 세 곳의 창설 주체에 달려 있습니다: 인풋 아웃풋, 카르다노 재단, 이머고입니다. 그러나 현 단계에서는 정보에 입각한 결정을 내릴 수 있는 거버넌스 도구가 거의 없습니다. 트위터 설문, 뉴스레터 설문, 디스코드의 SPO 타운홀 외에도 현재 우리가 사용할 수 있는 수단을 통해 카르다노 커뮤니티와 소통할 수 있는 기회와 격차가 있음을 확인했습니다.

SPO들 간의 온체인 설문을 진행하는 것은 거버넌스 질문에 대한 네트워크의 참여 및 관여에 대한 실험과 평가로 볼 수도 있습니다. 비록 우리가 카르다노 커뮤니티의 한 특정 그룹(SPO)에 대해서만 투표를 제안하지만, 이러한 이벤트는 CIP-1694에 대한 대화를 촉진하는 실제 데이터를 제공하는 데 도움이 될 수 있습니다.

요약하자면, 목표는 다음과 같습니다:

1. 거버넌스 영역에서 실험적인 첫 걸음을 내딛는 것;
2. 지금(또는 가까운 시일 내에) 달성할 수 있는 목표;
3. SPO의 참여 데이터를 수집하는 것;
4. 거버넌스에서의 향후 역할에 대한 SPO의 인식을 제고하기 위해;
5. 다른 노력들을 추진하는 동안 생태계에서 볼테르의 역동성을 유지하기 위해;
6. 카르다노 재단과 SPO 간의 관계를 개선하여 더 나은 상호 이해와 유익한 대화를 위해.

명세

개요

설문은 카르다노 재단이 미리 정의한 답변 중에서 선택할 수 있는 객관식 문항으로 구성됩니다.

다음은 질문과 답변의 예시입니다:

• 피자에 파인애플?
  • 예
  • 아니요

직렬화된 질문과 답변은 온체인에 게시되며, 카르다노 재단이 소유한 위임 제네시스 키 중 하나에 의해 서명됩니다. 참여 SPO는 다음을 참조하는 트랜잭션 메타데이터를 통해 온체인에서 답변을 제출할 수 있습니다:

• 질문과 답변
• 가능한 선택지 중에서 선택된 답변의 색인
• SPO의 현재 콜드 키의 디지털 서명(EdDSA)

참고: 이 문서에서는 직렬화된 객체를 참조할 때마다 해당 객체의 정식 CBOR 표현을 참조합니다. 특히 맵의 키는 항상 알파벳순으로 정렬됩니다.

질문 구조

질문은 메타데이터 레이블 94와 함께 다음의 메타데이터 구조를 사용하여 트랜잭션의 메타데이터에 게시됩니다:

question =
  { 0: prompt
  , 1: [ * choice ]
  , ? "_": nonce
  }

prompt =
  [ * text .size (0..64) ]

choice =
  [ * text .size (0..64) ]

nonce =
  uint

논스는 동일한 질문과 답변이 다른 기간에 걸쳐 여러 번 요청될 경우 재생되지 않도록 하기 위해 선택적으로 포함됩니다. 질문을 포함한 트랜잭션이 유효한 것으로 간주되려면 제네시스 위임 키 중 하나로 서명되어야 합니다. 이 제네시스 키 서명은 메타데이터에 기록되지 않고 트랜잭션 자체에 추가 서명자로 기록됩니다.

예시:

CBOR diagnostic	Base16-encoded
{ 94: { 0: [ “Pineapples on pizza?” ] , 1: [ [ “yes” ] , [ “no” ] ] } }	A1185EA200817450696E656170706C6573206F 6E2070697A7A613F0182816379657381626E6F

답변 구조

마찬가지로 질문에 대한 답변은 94라는 레이블과 다음과 같은 메타데이터 구조를 사용하여 트랜잭션 메타데이터로 게시됩니다:

answer =
{ 2: question_hash
, 3: choice
  }

question_hash =
byte .size 32

몇 가지 적요:

1. 필드 2(question_hash)는 blake2b-256 해시 다이제스트이며, 프리이미지(preimage)는 직렬화된 전체 질문 메타데이터 페이로드(94 최상위 레벨 레이블 포함)입니다.
2. 필드 3은 가능한 선택지(대상 설문의 필드 1에서)에서 선택한 답변의 0 기반 인덱스를 나타냅니다.

예시:

CBOR diagnostic	Base16
{ 94: { 2: h’29093fd43fc30ba31e306af06ce8537390e1668ae7496fe53d53684683c3762c’, 3: 0 } }	A1185EA202582029093FD43FC30BA31E306AF06CE 8537390E1668AE7496FE53D53684683C3762C0300

답변 메타데이터가 담긴 트랜잭션은 스테이크 풀 운영자 콜드키를 사용해 서명해야 합니다. 콜드 키는 지불 키가 아니므로, 트랜잭션에 추가 필수 서명자를 지정해야 합니다(Babbage의 CDDL에 따라 트랜잭션의 필드 번호 14). 서명은 완전히 격리된 환경에서만 생성되어야 합니다.

경고

각 자격 증명별 설문에 대한 첫 번째 답변만 고려됩니다. 여러 개의 답변이 있는 경우, 가장 먼저 제출한 답변(트랜잭션 및 블록 정렬 순서 집계)만 고려됩니다.

절차 및 기간

설문은 질문이 포함된 유효 트랜잭션이 온체인에 게시되는 순간 시작됩니다. 설문은 다음 에포크가 끝날 때까지 제출할 수 있으므로 설문에 응답할 수 있는 전체 에포크는 항상 최소 한 개 이상 존재합니다.

스테이크 풀 운영자가 투표를 한 에포크 이후에는 하나 이상의 에포크 기간 동안 ADA 위임자들이 응답할 수 있는 기간이 이어집니다: 만약 해당 위임자가 현재 스테이크 풀의 선택에 동의하지 않는다면, 다른 풀에 위임할 수 있습니다. 이렇게 하면 지분 가중치가 변경되어 결과에 영향을 미칩니다.

간접적으로 모든 에이다 보유자가 참여할 수 있게 됩니다. 이러한 재위임 에포크가 완료된 후에야 결과를 계산하기 위해 풀의 지분 스냅샷이 이루어집니다.

결과

투표의 결과는 참여 수준(지분 기준)에 따라 달라집니다. 혹시 모를 혼란을 없애기 위해 *투표(vote)*가 아닌 설문(poll) / *설문조사(survey)*라고 명시적으로 부른다는 점을 이해하는 것이 중요합니다. 따라서 1 Lovelace = 1 Voice와 유사하지만, 다른 방정식을 사용하여 데이터를 해석할 수 있습니다(예: 담보 지분에 더 많은 가중치를 부여하는 등). 데이터를 해석하는 방법은 주로 데이터 포인트를 생성하는 것을 목표로 하는 이 제안의 범위를 벗어난 것으로 간주됩니다. 데이터 포인트의 해석과 관련하여 더 많은 대화와 토론이 필요할 것입니다.

이 제안은 현재의 거버넌스 체계에 변화를 가져오는 것이 아니며, 투표 결과를 바탕으로 최종 결정을 내리는 것은 여전히 세 창설 기관의 몫입니다. 설문 결과는 대화에 참고할 새로운 데이터 포인트를 제공할 것입니다. 그러나 결과에 관계없이 모든 결정은 감사가 가능한 다른 정보 소스를 통해 설명되고 동기를 부여받게 될 것입니다. 그리고 온체인 설문 조사는 그러한 감사 가능한 소스를 제공할 것입니다.

근거: 이 CIP는 어떻게 목표를 달성하는가?

질문과 답변 기록

제안된 프로세스는 기존 트랜잭션 메타데이터를 활용하여 질문과 답변을 온체인에 영구적으로 기록할 것입니다. 의도적으로 어떤 요소도 데이터로 기록하지 않는다는 점에 유의하시기 바랍니다. 여기에는 몇 가지 이유가 있습니다:

1. 데이텀은 (플루투스 스크립트 컨텍스트에서 사용할 수 있도록) 추가적인 프로그래밍 가능성을 제공하지만, 이 단계에서는 필요하지 않습니다.
2. 생산자와 소비자를 위해 잘 알려져 있고 잘 지원되는 트랜잭션 기능(메타데이터라고도 함)에 의존하는 단순함 유지 전략에 따라, 생산자와 소비자를 위해 메타데이터를 사용할 것을 제안합니다.
3. 데이텀/UTxO에 데이터를 저장하는 데는 무시할 수 없는 비용이 들며, 단순한 데이텀 저장은 매 설문마다 수천 개의 새로운 더미 UTxO를 생성할 것입니다. 트랜잭션은 저장 및 소비 비용이 저렴합니다.
4. 설문조사는 응답을 집계할 때 슬롯 순서에 의존하기 때문에 어차피 체인 동기화가 필요하며, 이 정보를 UTxO 그래프에서 쉽게 사용할 수 있어야 한다는 강력한 논거는 없습니다.

콜드 키 서명 vs VRF 증명

콜드 키(Ed25519)와 VRF 키를 인증 수단으로 사용하는 것과 관련해서 여러 차례 (온/오프더레코드) 논의가 있었고, 두 가지 모두에 대한 주장이 있었습니다.

한편으로는 콜드 키 사용을 선호하는 사람들도 있습니다:

• 콜드 키는 스테이크 풀 활동(예: 인증서 등록/업데이트)을 인증하기 위한 수단입니다.
• 풀을 식별하는 것은 궁극적으로 콜드 키이며, 해시는 풀 ID입니다.
• VRF는 손상될 가능성이 더 높으므로 잠재적 공격자에게 설문 조사에 참여할 수 있는 권한을 부여합니다.
• 콜드 키는 Ed25519 키로, 기존 프로토콜의 트랜잭션 증인(추가 필수 서명자 + 검증 키 위트니스) 기능에 활용할 수 있습니다.

한편, VRF 키 사용에 대한 주장은 이미 CIP-0022의 일부로 논의된 바 있습니다:

• VRF는 핫키이기 때문에 일반적으로 더 높은 참여도를 이끌어낼 가능성이 높으며, 콜드키를 노출할 필요가 없습니다.
• 블록에는 풀을 명시적으로 식별하는 VRF 증명이 포함되어 있습니다.
• 설문 시점에 키가 올바른지 확인하기만 하면 되므로 VRF 키는 완벽하게 적합합니다.

우리는 원래 하이브리드 솔루션(input-output-hk#5050에서 확인 가능)을 선택했지만, 나중에 콜드 키 서명에만 의존하기 위해 VRF 옵션을 삭제하기로 결정했습니다(input-output-hk#5132 참조). 그 이유는 짧은 기간에 cardano-cli에서 VRF 증명의 사용/남용 가능성에 대한 불확실성 때문입니다(또한 비밀 키 재사용의 취약성 참조).

이는 콜드 스토리지에 의존하는 SPO의 참여 절차를 더 어렵게 만드는 불행한 결과를 초래하지만, 우리는 CIP-0022와 유사한 챌린지를 통해 오프체인에서 인증된 프록시 키에 대한 아이디어에 열려 있습니다.

KES 서명

SPO를 식별하는 데 사용할 수 있는 세 번째 온체인 요소가 있는데, 이는 KES 자격 증명의 디지털 서명입니다. 그러나 KES는 만료될 예정이고 운영 인증서에 의해 풀에 느슨하게만 연결되어 있기 때문에 주로 활용하기가 조금 더 번거롭습니다. 따라서 설문조사에서 KES 서명을 확인하려면 설문조사 시점에 운영 인증서와 유효성을 추적하기 위해 더 복잡한 설정과 모니터링이 필요합니다.

이 CIP가 임시 해결책이 아니라면, 우리는 이를 고려할 수 있습니다. 하지만 현재 검토 중인 기간과 복잡성에 대한 전반적인 장단점을 고려할 때, 이번 반복 작업에서는 KES를 인증 메커니즘으로 사용하지 않기로 결정했습니다.

프록시 키

CIP에 설명된 방식에 대한 또 다른 가능한 대안은 SPO가 프록시 Ed25519 키를 등록하고 이후 해당 프록시 키를 사용하도록 하는 것입니다. 프록시 키 등록의 유효성은 콜드 키에서 관련 VRF 증명 또는 디지털 서명을 생성하는 것을 조건으로 합니다(운영 인증서에 대해 수행되는 것과 매우 유사).

그러나 이 옵션은 KES 대안과 마찬가지로 이 CIP의 설계 목표 중 일부인 단순성과 상충됩니다. 다양한 설문조사에 SPO의 참여를 극대화하고자 한다는 점을 고려하면 더욱 그렇습니다. 저희는 보안에 영향을 주지 않으면서 설문조사 참여 절차를 최대한 간소화하는 것을 목표로 하고 있습니다.

참고 KES 서명과 프록시 키에 대한 두 가지 대체 옵션은 향후 설문조사 버전에서 재검토될 수 있습니다. 특히 솔루션이 의도한 만큼 일시적이지 않은 것으로 판명될 경우 더욱 그렇습니다. 다행히도 현재 설계 결정으로 인해 이러한 일이 발생하지 않을 것으로 예상되며, 이러한 목적을 위해 두 가지 새로운 증인 유형 6과 7을 도입할 수 있습니다. KES 등록은 별도의 온체인 이벤트를 통해 처리할 수 있습니다.

보안

재생 가능성(Replayability)

질문은 선택적 논스를 사용하여 고유해야 합니다. 공식화된 질문이 고유한지 확인하는 것은 투표를 진행하는 창설 주체에 달려 있습니다. 동일한 질문을 여러 번 묻는 경우, 논스는 재생 불가능한 보호 기능을 제공합니다.

그러면 모든 답변에는 질문의 (고유한) 해시가 포함되므로 답변도 고유합니다. 하지만 이는 여전히 동일한 답변을 다른 시스템 행위자가 여러 번 재전송할 수 있다는 것을 의미하므로 답변을 여러 번 변경/전송하는 것을 허용하지 않습니다. 유일한 예외는 콜드 키를 사용하여 답변을 다시 인증하는 경우입니다.

자격증서 노출

SPO의 비밀 자격증서 노출은 제한되어야 하며, 자격증서 조작은 신중하게 이루어져야 합니다. 이러한 잠재적인 공격 벡터 때문에 우리는 cardano-cli를 확장하고 기존 핵심 유지 관리자와 다른 오픈 소스 주체들이 이러한 기능에 대한 지원을 면밀히 검토할 것을 제안합니다.

다른 도구는 cardano-cli에서 취한 접근 방식을 자유롭게 복제할 수 있지만, SPO는 제3자 도구를 사용할 때 매우 신중하게 진행할 것을 권장합니다. 특히, 모든 도구는 필요한 메타데이터를 생성하기 위해 완전한 오프라인으로 작동할 수 있어야 합니다. 최종 트랜잭션 구성과 제출은 적절한 환경에서 이루어져야 하지만, 메타데이터의 생성은 완전히 격리된(air-gapped) 시스템에서만 이루어져야 합니다.

활성 방안

승인 기준

• 대규모 SPO의 가시적인 동의와 참여
• 카르다노 재단은 메인넷에서 첫 번째 시범 설문을 실시했습니다.

구현 계획

• 콜드 키 및 VRF 증명에서 EdDSA의 대안으로 KES 서명에 대한 지원을 추가할 수 있습니다.

도구 지원

• 관련 트랜잭션 구성 및 서명을 지원하기 위해 cardano-cli가 업데이트될 예정입니다.
  • input-output-hk/cardano-node#5050 참조.
• cncli도 유사한 지원으로 업데이트될 수 있습니다.
• cardano-signer도 유사한 지원으로 업데이트될 수 있습니다.

테스트 실행

• (프리프로덕트에서) 테스트넷 실행을 발표하고 SPO를 워크숍 세션에 초대하여 테스트넷 설문을 실시합니다.
• 두 번째 테스트 실행을 할 수도 있지만 이번에는 메인넷에서 진행합니다.

저작권

이 CIP는 CC-BY-4.0에 따라 라이선스가 부여됩니다.

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* 원문: https://github.com/cardano-foundation/CIPs/tree/cip-spo-polls/CIP-0094