[Besu] 논문요약 : Permissioned Blockchains : A Comparative Study (1)

Permissioned Blockchains: A Comparative Study

A Deep Dive into Hyperledger Fabric and Hyperledger Besu
University of Groningen, Mark Soelman, 2021-06

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허가형 블록체인

누구나 가입하고 참여할 수 있는 분산 장부 네트워크인 비허가형 블록체인은, 여러 가지 한계 때문에 골머리를 앓고 있다. 그 결과로 기업에서 사용하기에 적합한 소유형 분산 장부 플랫폼이 시장에서 개발되기 시작했다. 이 플랫폼들은 개발 뿐 아니라 사용과 유지에 있어서도 개인 보다는 사업 쪽에서 진행된다. 다른 접근 제어 방식과 권한이 존재하는 경우도 있다. 이러한 특징들을 가진 분산 장부 기술을 보통 '허가형 블록체인'이라고 한다. 더 정확히 말하면, 허가형 블록체인 네트워크는 참여자들의 신상이 식별 가능하고, 제한되는 네트워크로 정의된다. CPA(Chartered Professional Accountants)는 허가형 블록체인이 비허가형 블록체인과는 다르게, 보안성을 유지할 수 있어 기업에 잘 맞아 굉장한 가능성이 있다고 이야기한다. 

 

"허가형 블록체인"과 "비허가형 블록체인"은 일반적으로 블록체인 분산 장부만 콕 집어 지칭하는 것이 아니라, 사업에서의 분산 장부를 지칭하는데 사용한다. 실제로 허가형 블록체인과 비허가형 블록체인이라는 용어의 정의는 블록을 포함하는 기술에만 국한되지 않는다. 그것들은 다른 종류의 분산 장부 역시 고려할 수 있다. 그러나 논문 내에서 널리 받아들여지는 용어를 고수하기 위해, 본 논문의 나머지 부분은 구현이 실제로 블록을 사용하는지 여부에 관계없이 일반적으로 분산 장부를 언급하기 위해 두 용어를 모두 사용할 것이다.

 

 

 

0. 비허가형 블록체인의 한계

비허가형 블록체인은 분명한 한계가 존재하고, 이 중 허가형 블록체인이 해결하고자 한 주요 한계점들은 크게 5가지로 말할 수 있다. 이 5가지의 비허가형 블록체인의 한계와, 허가형 블록체인이 어떻게 이것을 최소화하거나 극복했는지 알아보자. 

 

 

데이터의 비가역성

전통적인 비허가형 블록체인에서 장부에 제출된 데이터는 다시 수정될 수 없다. 허가된 블록체인에 저장된 데이터는 종종 현실 세계의 변화에 영향을 받는다. 예를 들어, 양 당사자가 서명한 계약은 위반이나 판사의 판결로 무효가 선언될 수 있다. 허가형 블록체인은 참여자들이 제한된 조건에서 거래를 취소할 수 있도록 함으로써 비허가형 블록체인의 불가역성을 완화할 수 있다.

 

 

공개 장부

대부분의 비허가형 블록체인들은 모든 트랜잭션과 데이터를 공개적으로 싣는다. 익명의 참가자는 당연히 신뢰하기 어렵기 때문에, 모든 참가자는 장부 상태의 모든 트랜잭션과 정보에 접근할 수 있어야 한다. 기업들은 그들의 기밀정보를 공개적으로 사용 가능하게 되는 것을 원하지 않을 것이다. 그것들 중 다른 경쟁사에 유리한 기밀들이 포함될 수도 있기 때문이다. 첫 번째 단계로, 신원이 확인된 개인만 네트워크에 접근할 수 있도록 제한함으로써, 비참여자에 대한 데이터 프라이버시가 이미 실현됐다. 몇몇 허가형 프레임워크들은 한 단계 더 나아가서, 개인의 트랜잭션의 내용만 네트워크의 서브셋에 노출시킨다.

 

 

보안상 제한된 확장성

이전에 언급했듯이 비허가형 블록체인에서, 익명의 참여자들은 자신의 이익을 위해서 불법적인 트랜잭션을 생성하고 싶어할 수도 있다. 그 결과, 비허가형 블록체인은 네트워크의 성능을 심각하게 제한할 수도 있는 합의 알고리즘을 요구한다. 어떤 비허가형 블록체인, 혹은 허가형 블록체인이든 그것의 핵심 구성요소에는 BFT 합의 알고리즘이 남아있다. 이 프로토콜들은 요구하는 성능과 확장성의 제약을 받는다. 이 BFT 합의 알고리즘들은 노드들이 늘어날 수록 처리량이 줄어들기 때문에 확장성이 좋지 않다.

 

배신과 불법적인 트랜잭션에 대한 리스크가 허가형 블록체인에 여전히 남아있긴 하지만, 네트워크 접근 제어와 디지털 서명으로 참여자의 신원을 확인할 수 있다. 그러므로 네트워크 상에 불법적인 트랜잭션이 알려지면, 이것은 실제 세계에서의 결과로 이어질 수 있다. 예를 들면 법적인 절차를 밟아 해당 단체를 네트워크에서 배제시킬 수 있다. 결과적으로 허가형 블록체인은 확장성과 성능을 위해 보안을 조금 포기해도 괜찮아 진다. 예를 들어, 네트워크의 모든 노드가 모든 트랜잭션을 검증하도록 할 수도 있지만, 허가형 블록체인 에서는 몇몇 노드들만 트랜잭션을 검증하게 해도 충분할 수 있다. 

 

 

높은 분기(Fork) 가능성으로 인한 낮은 반응성

비허가형 블록체인은 많은 개인이 트랜잭션을 검증하고 블록을 생성하려하기 때문에, 블록체인의 분기가 발생할 확률이 비교적 높다. 만약 분기가 발생하면 네트워크는 어떤 장부 상태를 가지고 갈지 합의에 이르러야한다. 이것은 트랜잭션이 장부에 완전히 승인되는데 까지의 시간을 지연시킨다. 결국 높은 분기 가능성은 더 오랜 검증 시간을 의미한다. 

 

허가형 블록체인은 분기를 줄이거나 아예 근절할 수 있는 합의 프로토콜, 검증 메커니즘을 사용하여 이 한계를 극복할 수 있다. 당연히 트랜잭션은 더 빠르게 검증될 것이다. 

 

 

업데이트의 어려움

비허가형 블록체인 플랫폼은 업데이트가 어려울 수 있다. 특히 업데이트 한 부분들이 구버전에서 유효하지 않을 경우는 더 그렇다. 익명의 참여자와 새로운 업데이트를 받아들이고 합의에 도달하는 어려움 때문에, 이것은 가끔 하드 포크로 이어진다. 이것은 참여자들이 구 버전 블록체인을 버리고 같은 장부 데이터를 가진 새로운 블록체인 인스턴스로 옮겨야 함을 의미하는데, 이 과정이 그리 쉽지만은 않다.

 

업데이트에 대한 상호 합의는 참가자들이 서로를 알고 함께 변화에 대해 더 쉽게 논의하기 때문에 허가형 블록체인 환경에서 쉽게 도달할 수 있다. 특정 조직에서 이러한 업데이트를 수행할 수 있는 사용 권한이 있는 경우도 있다.

 

 

 

1. 허가형 블록체인 프레임 워크의 과제

위에서는 허가형 블록체인이 다양한 한계를 어떻게 극복했는가에 대해 이야기했지만, 허가형 블록체인에도 다양한 극복 과제들이 있다. 이러한 문제들은 허가형 블록체인 프레임워크들이 최대한으로 해결해야하는 과제일 것이다. 이 문제들 중 어떤 것은 보안, 프라이버시의 문제처럼 한 쪽이 커지면 다른 한 쪽이 작아질 수 밖에 없다. 때문에 모든 사례를 충족하는 하나의 프레임워크는 존재하지 않으며, 적절한 프레임워크를 사용해야 한다.

 

 

요구되는 숙련도

먼저, 블록체인 네트워크를 생성하고, 유지하고, 참여하려면 블록체인 기술의 전문가가 필요하다. 때문에 특히 직원이 얼마 없는 작은 기업과 같은 경우에는 참여가 더 힘들어질 수 있다. 음식이 농장부터 소비자에게 오기까지를 추적하는 경우를 생각해보자. 이 경우는 슈퍼마켓이나 식료품점이 꼭 참여해야만 한다. 특히 이런 소상공인들에게는, 적절한 교육이 없으면 요구되는 약간의 기술적 이해도 진입 장벽이 될 수 있다. 물론 이것을 위한 컨설팅 회사 등이 돈을 받고 그들을 교육하고 기술을 도입시켜줄 수도 있다. 

 

기술을 이해했다고 하더라도, 허가형 블록체인 프레임워크를 사용하는 것은 해당 프레임워크를 사용해 설정하고 실행하는데에도 어느정도 숙련도가 필요하기 때문에, 따로 기술자를 고용해야 할 수 있다. 기술의 표준이 아직 정해지지 않았다는 점은 이를 더 어렵게 만든다. 현재 다양한 회사들이 그들만의 표준을 정의하거나, 이미 다른 회사에서 정의한 표준을 채택하거나, 적용하는 방법으로 이를 해결하려 하고 있다. 

 

 

규정의 준수

현재 전세계에서 블록체인이라는 신기술에 따른 새 규제(규정)가 이슈가 되고 있다. 통계에 따르면 약 34%의 블록체인 사업 계획서가 규제로 인한 어려움을 이야기하고 있다고 한다. 이것은 규제가 없어서일 수도 있고, 규제가 너무 빨리 바뀌고 있어서일 수도 있다. GDPR(유럽연합 일반 데이터 보호 규칙)은 사용자들이 회사가 가지고 있는 데이터가 어떻게 처리되는지, 그리고 이 데이터를 지울 수 있는 권한을 가져야 한다고 규정한다. 이것은 사용자 정보가 비공개로 되어있고, 쉽게 액세스 할 수 없는 허가형 블록체인에게 꽤 불편할 수 있다. 더 나아가서 사용자의 삭제 요청의 경우에는, 그저 전체 장부의 state에서의 삭제 뿐 아니라 트랜잭션 히스토리에서도 삭제해야 한다. 

 

기업들은 이러한 규정에 맞게 바꾸려 하거나, 규정을 바꾸려 로비를 펼치고 있는 상황이다. 

 

 

감사의 어려움

대규모 사업에 있어서, 특히 금융에 있어서, 정기적으로 감사(장부의 데이터가 확실한지, 문제는 없는지 확인하는 작업)가 이뤄저야 한다. 블록체인 위 데이터를 합법적으로 인정하려는 일부 노력에도 불구하고, 감사 수행은 다양한 이유로 여전히 널리 겪고 있는 어려움이다. 감사하는 사람이 분산 장부 시스템을 이해하고 사용하는 것은 어려울지도 모른다. 직접 접근 권한을 받아도 그것을 얼마나 접근해서 사용할 수 있을지는 미지수이다. 몇몇 경우에는 감사하는 사람이 기업에서 블록체인의 데이터를 출력해 보내주기를 무작정 기다리는 수 밖에 없다. 따라서 이것을 투명하게 모니터링할 수 있는 UI/UX를 개발하는 또한 현재 진행중인 과제이다. 

 

비록 합의 프로토콜이 장부 위의 악성 데이터를 제거하는데에 목적을 두고 있지만, 이것은 어느 정도까지만 장부의 무결성을 보증한다. 많은 합의 프로토콜들이 완벽하게 안전하지는 않다. 이것은 감사 작업을 더 힘들게 만든다.

 

실제 세계의 데이터들이 장부로 옮겨지는 과정에서 생길 수 있는 결함도 배제할 수 없다. 차량의 주행계의 소수점을 잘못찍는 것 처럼. 블록체인이 완전 신뢰가능한 것 처럼 보여도, 감사하는 사람은 그 데이터가 확실한지 아닌지 결국엔 직접 확인을 해봐야하는 것이다. 

 

또, 대사 가능한 블록체인 솔루션을 설계하는 것은 다양한 이유로 매우 어려운 일이다. 이 이유들 중 몇가지는 프레임워크에 의해 최소화될 수 있다. 다른 다양한 문제들도 경우에 따라서는 적절히 해결할 수 있다. 예를 들어 공급망 사용 사례를 생각해 보자. 장부상의 데이터는 감사할 수 있지만, 물리적 자산이 대장에 기술된 원본 자산이라는 것을 증명하는 것은 어려울 수 있다. 암호화폐 앵커를 통해 상품과 블록체인의 자산을 물리적으로 연결하려는 노력이 이뤄졌다. 따라서, 사용 사례는 적절한 데이터 모델 설계와 감사 수행을 위해 사용 사례를 구현하기 위한 프레임워크 외부의 추가 솔루션이 필요하다.

 

 

일정 수준의 데이터 프라이버시

프라이버시는 허가형 블록체인의 매우 중요한 속성이다. 익명성과 데이터 프라이버시를 구분하는 것이 중요하다.
익명성은 참여자들의 비식별성을 말한다. 트랜잭션 익명성은 거래를 읽는 사람이 그 거래를 한 개인이 누군지 알 수 없다는 것을 의미한다. 마찬가지로, 네트워크 익명성은 참여자가 네트워크에서 다른 모든 참여자의 신원을 알지 못하는 또 다른 형태의 익명성이다. 반면, 데이터 프라이버시는 거래의 실제 내용을 참여자 중 일부만 알고 다른 참가자들과는 격리되어 있다는 것을 의미한다. 프라이버시의 범위는 유연하며 프레임워크와 사용 사례에 따라 다양하다. 트랜잭션은 트랜잭션의 내용에 의해 참조되는 소규모 엄선된 참가자 그룹과만 공유될 수 있다. 또는 트랜잭션은 개인 서브 네트워크의 모든 참가자와 공유될 수 있다.

 

프라이버시를 개선하기 위한 많은 기술들이 존재한다. 이러한 기술의 예로는 영지식 증명, 동형 암호화, 페더슨 약속, 스텔스 주소, 링 시그니처가 있다. 그러나 하미다는 앞서 언급한 기술들 중 어떤 것도 거래 내용과 신분을 동시에 숨기지 않는다고 쓰고 있다. 실제로 허가형 블록체인 프레임워크는 이러한 기술을 결합하는 방법을 찾는다. 일부 허가형 블록체인 프레임워크는 외부인으로부터 데이터를 보호하기만 할 수 있다. 그러면 나쁜 의도를 가진 참여자가 장부의 정보를 팔거나 유출할 위험이 있다.

 

 

보안 및 악성 행위 위험

보통, 프라이버시와 보안 사이의 저울질이 필요하다. 트랜잭션을 검증자의 수가 줄어들수록 프라이버시 수준은 올라간다. 검증자들이 더 적다는 것은 더 적은 사람이 거래내역을 수신하여 읽음을 의미하기 때문이다. 하지만 검증자들이 적을 수록 합의 프로토콜이 낮은 수준의 보안만 제공하기 때문에 데이터를 조작하는 것이 점점 더 쉬워진다. 반면에 검증자가 많을수록, 프라이버시는 줄어들지만, 보안은 올락나다. 검증자의 수에 따라 불법 거래를 만들거나 장부를 조작하는 것은 점점 더 어려워진다. 결국 블록체인에서 프라이버시와 보안은 트레이드-오프이다. 이는 특히 허가형 블록체인에 더 그러하다. 자동차를 거래할 때, 거래 조건과 자동차를 아무도 보지 못하는 상황에서, 양측 모두, 거래 조건을 조작하고 주행 기록계를 되돌릴 수 있다.

 

일부 허가형 블록체인 구현은 중앙(공증) 노드의 하위 집합에 의한 트랜잭션만 검증할 수 있다. 이렇게 하면 높은 프라이버시를 위해 네트워크의 나머지 부분에 의해 트랜잭션 콘텐츠가 검증되지 않아도 되지만, 중앙 집중화로 이어질 수 있다. 결과적으로 이런 중앙권력이 권력을 남용할 수도 있다. 예를 들어, 이 기관은 특정 참여자(아마 경쟁자)의 거래를 거절하거나 데이터를 변조하기 위해 참여자 중 한 명과 협력할 수 있다.

 

어느 한 당사자에 대한 신뢰를 제거하거나 줄이는 것을 목표로 하지 않는 분산장부 비즈니스 모델은 훨씬 더 단순한 중앙 집중식 시스템이 사용될 수 있기 때문에 결국 실패할 것이라는 의견도 있다. 이 경우에는 비록 수익을 받거나 비용을 절감하지만 허가된 블록체인의 회원들은 모두 참여에 재정적 이익을 가져야 한다는 의견도 있다. 공동작업의 혜택을 받고 참여하지 않을 때 고통을 받음으로써, 회원들은 악의적인 행동을 하는 경향이 줄어들 것이다.

 

 

공유 거버넌스

허가형 블록체인을 관리하는 것과 관련된 또 다른 과제는 거버넌스와 관련이 있다. 합의 프로토콜을 어떻게 바꿀 수 있는가? 어떤 새로운 기능이 추가되고 어떤 기능이 추가되지 않는지 어떻게 결정할 수 있는가? 새로운 참가자가 네트워크에 들어갈 수 있는지 여부는 어떻게 결정하는가? 운영, 서버 비용 및 유지보수 비용은 누가 부담하는가?

 

허가형 블록체인을 두 가지 다른 유형으로 구분할 수도 있다. 첫째, 단일 조직에서 관리하는 프라이빗 허가형 블록체인. 둘째, 참여자 집단이 관리하는 컨소시엄 허가형 블록체인이 그것이다. 분명, 첫 번째는 단일 조직이 혼자 중요한 결정을 내릴 수 있기 때문에 관리하기 쉽다. 그러나 후자는 집단으로서의 조정과 합의가 필요하다. (아마도) 서로를 불신하는 다수의 컨소시엄 참여자들에 의해 의사결정이 수행되는 이러한 공식적인 구조를 분산형 거버넌스라고 한다.

 

허가형 블록체인에 일반적으로 사용되는 인기 있는 분산형 거버넌스 구조의 두 가지 예는 다수결과 만장일치 투표이다. 첫째 다수결은 이름에서 알 수 있듯이, 과반수가 찬성할 때만 컨소시엄이 제안을 받아들일 수 있다. 그러나, 이것은 일부 참가자들을 불이익에 처하게 할 수 있다. 예를 들어, 다수결로 다른 참가자의 직접적인 경쟁자가 추가되는 경우를 고려해보자. 참여자 수의 증가는 일반적으로 채택에 도움이 되지만, 너무 많은 참여자가 있으면 개별 참여자의 재정적 이득이 더 작아질 수 있다. 이는 트레이드오프 상황이 된다.

 

허가형 블록체인에 일반적으로 사용되는 인기 있는 분산형 거버넌스 구조의 두 가지 예는 다수결과 만장일치 투표이다. 이름에서 알 수 있듯이, 과반수가 찬성할 때만 컨소시엄이 제안을 받아들일 수 있다. 그러나, 이것은 일부 참가자들을 불이익에 처하게 할 수 있다. 예를 들어, 다수결로 다른 참가자의 직접적인 경쟁자가 추가되는 경우를 고려해보자. 참여자 수의 증가는 일반적으로 채택에 도움이 되지만, 너무 많은 참여자가 있으면 개별 참여자의 재정적 이득이 더 작아질 수 있다. 이는 트레이드오프 상황이 된다. 둘째, 만장일치 투표는 모든 참여자가 제안에 동의해야만 받아들여질 수 있다. 이러한 분산형 거버넌스 모델은 어떤 참여자도 지지하지 않는 결정으로 인해 불이익을 받지 않도록 보장한다. 만장일치 투표는 규모가 큰 컨소시엄보다 규모가 작은 컨소시엄에서 더 효과적일 수 있다. 하지만 참여자의 수가 증가할수록, 네트워크 변경사항들이 승인될 가능성이 더 적기 때문에, 점점 더 경직된다.

 

 

성능과 확장성

이전에 설명했듯 허가형 블록체인 프레임워크는 일반적으로 비허가형 블록체인보다 더 높은 성능을 보여준다. 가장 전형적인 성능 측정방법들은 초당 트랜잭션 수(TPS), 트랜잭션 검증 지연시간, CPU와 같은 리소스 활용 등이 있다. 

 

블록체인 네트워크의 관점에서, 확장성은 일반적으로 네트워크에 노드가 추가 됬을 때, 처리량이 얼마나 늘어나는 가를 의미한다. 하지만 합의 알고리즘은 각각의 트랜잭션을 검증하는 데에도 보통 한 개 이상의 노드가 필요하고, 노드 수가 늘어나면 오히려 처리 속도가 줄어드는 경우가 많기 때문에  확장성이 그닥 좋지 않다. 가장 이상적인 모습은 노드가 추가될 수록 네트워크의 성능도 선형적으로 증가하는 것이다. 

 

확장성은 여전히 많은 허가형 블록체인들이 각자의 방법으로 풀어가려고 하는 과제이다. 덕분에 프레임워크 별로 확장성과 처리량이 매우 다른 경우가 많다. 먼저 Tangle, Hashgraph, Sidechain과 같이 장부를 작은 단위로 나눠 해결하려는 방법도 존재한다. 계층적 블록체인, 샤딩 등의 방법도 활발히 논의되고 있다.

 

 

기존 비즈니스 모델에의 적용

기존 기업의 비즈니스 과정(기술적이 아니라 실제 개념적 과정을 의미)들은 굉장히 크고, 엄격하고, 오래되고, 어려워서 수정이 힘들 수도 있다. 이것은 기존 과정에서 새로운 블록체인 플랫폼으로 넘어가는 것을 어렵게 만들 수 있다. 또 데이터의 구조를 바꾸는 것이 조직의 기존 비즈니스 프로세스를 해칠 수도 있다. 너무 낯설어서 조직 전반이 패러다임의 전환이 필요한 경우도 있다. 최악의 경우, 허가형 블록체인 프레임워크로 바꾸는 것은, 기업의 조직도가 바뀔 수도 있는 문제이다. 

 

 

기존 시스템에 통합

위 적용의 경우와 마찬가지로, 새로운 기술인 블록체인 플랫폼에 전통적인 기업 시스템을 통합하는 것 또한 진입 장벽을 만든다. 기존 시스템은 수백에서 수천개의 애플리케이션이 서로 연결되어 있을 수도 있다. 그리고 데이터를 저장하는 것은 아키텍쳐에 있어서 가장 기초를 쌓는 단계이다. 게다가 기존 어플리케이션들은 이 데이터 저장 단계 위에 바로 구현한 것들도 많다. 이렇게 수십년 동안 사용해온 전형적인 구조를 많은 비용과 시간을 들여 고쳐야 한다는 것은 블록체인의 도입에 있어서 심각한 진입장벽이다. 

 

 

다른 시스템과의 상호 운용성

허가형 블록체인은 아키텍쳐에서 데이터 계층을 담당하기 때문에, 프레임워크는 외부의 비즈니스 로직과 상호작용이 쉽도록 만들어야 한다. 당연히, 다른 프레임워크는 기능들을 다른 방법, 다른 통신 프로토콜로 제공한다. 예를 들어 어떤 프레임워크는 HTTP를 통한 API를 제공할 수도 있는 반면에, 다른 프레임워크는 특정 프로그래밍 언어를 이용해 RPC 형태로 제공할 수도 있다. 더 나아가서, 자바의 자카르타 메세지 큐(JMS) 또는 C#의 WCF를 제공할 수도 있다. 이것을 채택하면 당연히 C나 Python으로 허가형 블록체인을 이용하기는 쉽지 않을 것이다. 결국, 허가형 블록체인 프레임워크 별로 기능을 제공하는 방식에 따라 사용하는 데에 훨씬 편리할 수도 있고, 훨씬 불편할 수도 있다. 더 많은 유연성을 위해서는, 허가형 블록체인 프레임워크는 플랫폼이나 프로그래밍 언어에 독립적으로 기능을 제공해야 한다.

 

또 다른 형태의 상호 운용성은 다른 블록체인 네트워크와 프레임워크 간의 소통, 협업 방법이다. 다음과 같은 경우를 생각해보자. 국내에서 택배의 배송 계획과 추적을 관리하는 소수의 사업체들이 모여 컨소시엄을 구성한다고 생각해보자. 다른 국가에는 다른 허가형 프레임워크를 사용하는 사업체도 있고, 그들만의 컨소시엄을 구성한 국가도 있다. 과연 이들이 서로의 기능들을 원활하게 사용하며 사업을 확장하고 통합할 수 있을까? 이 또한 여전히 연구가 진행중인 한계점이다.

 

 

2. Hyperledger Besu

R3 Corda, ConsenSys 등 다양한 네트워크가 있지만, 여기서 볼 것은 Hyperledger이다. Hyperledger는 리눅스 재단이 주관하는 Umbrella Project(하나의 기반 리포지토리를 두고, 그것을 Fork 해서 다양한 서브 프로젝트를 진행)이다. 그 중  Hyperledger Besu는 이더리움 가상머신을 사용하며, 이더리움 메인 네트워크와 양립 가능하고, 컨소시엄에서 필요한 허가 시스템도 구현되어 있다. 

 

이더리움 프로토콜은 스마트 컨트랙트의 실행과 네트워크의 고유화폐인 이더(Ether)의 교환을 가능하게 해준다. 이더는 가스(Gas)를 지불해서 스마트 컨트랙트를 실행하거나, 실행이 안 되진 않는지 확인하는데에 사용한다. 가스가 다 떨어지면, 트랜잭션의 변경사항들은 다 원래대로 돌아간다. 지금 현 시점에서, 이더리움은 스마트 컨트랙트를 실행할 수 있는, 기반화폐(이더)의 시가총액이 가장 큰 비허가형 블록체인이다.

 

하지만 이더리움 메인넷은, 첫째, 여전히 15TPS라는 초라한 처리량에 시달리고 있다. 이더리움 2.0에서는 PoS, Sharding으로 개선될 것이라고는 하지만 말이다. 둘째, 프라이빗 트랜잭션은 프로토콜 자체에선 지원되지 않는다. 이것의 구현을 위해서는 어플리케이션 레벨에서 암호화하여 프로토콜 위에 올려야 한다. 셋째, 비허가형 블록체인 이름에서 알 수 있듯이, 허가 기능이 없기 때문에 네트워크의 접근과 사용을 제한할 수 없다. 이 세 가지 이유로 기업은 이더리움 메인넷 위에서, 프로토콜에서의 보안을 요구하는 어플리케이션을 무언가 수정없이는 실행할 수 없다. 

 

한 편 이더리움 프로토콜은 블록체인 플랫폼의 몇가지 규칙을 정하고 있는데, 이더리움 클라이언트들은 이 규칙들을 지킨 실제 구현이며, 실제 노드를 실행한다. 위에 언급한 한계들을 극복하면서, 이더리움을 사용하기 위해 EEA(Enterprise Ethereum Alliance)가 설립되었다. 이 조직의 목표는 "모든 기업들에게 힘을 실어주기 위해, 엔터프라이즈 이더리움과 메인넷 이더리움 블록체인 기술을 개방형 표준으로 추진" 하는 것이다. 이 목표를 이루기 위해, 그들은 이더리움 프로토콜의 확장판이라고 할 수 있는, 이더리움 클라이언트들을 위한 상세 스펙을 제시했다. 이것을 이더리움을 확장한 엔터프라이즈 이더리움이라고 부른다. 엔터프라이즈 이더리움은 프라이빗 트랜잭션, 허가 등의 기능을 이더리움 프로토콜 아래서 사용할 수 있게 한다. 결과적으로 엔터프라이즈 이더리움 클라이언트는 엔터프라이즈 이더리움 프로토콜을 구현한 것이고, 일반 이더리움 프로토콜을 포함하기 때문에, 메인넷과 프라이빗 네트워크 모두 사용할 수 있다.

 

Hyperledger Besu는 엔터프라이즈 이더리움 클라이언트를 자바로 오픈 소스 구현한 것이다. ConsenSys는 이 프로젝트에 주된 기여자이고, 그들의 커뮤니케이션 채널을 통해 추가적인 지우너을 제공한다. 비록 Besu가 하이퍼레져 프로젝트이고, 엔터프라이즈 이더리움 클라이언트를 구현한 EEA의 일부이지만, ConsenSys는 Besu를 ConsenSys 쿼럼 프로토콜의 구현체로 이야기한다. Besu가 Hyperledger에 들어가기 전에는 Pantheon이라는 이름을 가지고 있었다.

 

Besu 클라이언트는 메인넷과 프라이빗 네트워크를 모두 참여할 수 있다. 모든 네트워크(메인넷, 이더리움 테스트넷, 프라이빗 네트워크)는 각자의 블록체인을 가지고 있다. 이더리움 프로토콜에서와 같이 Besu에서 일반 트랜잭션은 이 블록체인에 기록되고, 모든 네트워크 참여자에 의해 접근 가능하다. 하지만 프라이빗 트랜잭션은 스마트 컨트랙이 프라이빗 채널을 통해 실행되어야 한다. 이 프라이빗 트랜잭션은 프라이빗 채널에서 다른 어플리케이션을 사용하여, 다른 시스템 프로세스를 통해 저장되고, 공유되고, 실행된다. 이 프로그램을 프라이빗 트랜잭션 매니저라고 한다. 각 프라이빗 트랜잭션에 대해, 트랜잭션이 실행됐다는 것에 대한 증명으로, 암호화된 해시가 메인 블록체인에 기록된다.