Axient: Canonical Protocol-Graph Composition for Leveraged Event Markets: Single State Authority, Atomic Composition, Durable Sagas, and Exactly-Once Recovery

디지털 금융의 세계에서, 사람들은 스포츠 경기 결과부터 선거 결과에 이르기까지 미래의 사건 결과에 돈을 걸고, 빌린 돈을 사용하여 잠재적 수익을 증폭시킬 수 있는 새로운 종류의 시장이 등장했습니다. 이것은 레버리지가 적용된 이벤트 시장(leveraged event market)으로 알려져 있습니다. 특정 결과에 베팅하고 싶지만 전체 리스크를 감당할 만큼의 현금이 충분하지 않은 트레이더를 상상해 보십시오. 그들은 자신의 돈 중 일부를 보증금으로 제공하고, 대출자가 나머지를 제공합니다. 베팅이 승리하면 트레이더는 수익을 챙기지만, 패배하면 대출자가 손실을 떠안습니다. 이 시스템은 실제 돈이 개입되고, 누가 언제 지급받는지에 대한 복잡한 규칙이 있으며, 컴퓨터 오류로 인해 투자자의 자금이 손실되지 않도록 수천 개의 베팅을 동시에 처리해야 하므로 매우 정밀해야 합니다. 이러한 시스템을 구축하는 데 있어 핵심적인 과제는 금융 퍼즐의 모든 조각이 하나의 진실에 동의하도록 만드는 것입니다. 만약 부채를 추적하는 소프트웨어 부분과 베팅 포지션을 관리하는 부분이 서로 다른 말을 한다면, 전체 시스템은 붕ust(붕괴)되어 투자자들이 돈을 잃고 회복할 방법도 없는 상태가 될 수 있습니다.

한 연구자가 서로 다른 컴퓨터 프로그램 간의 혼란을 제거하기 위해 설계된, 디지털 시장을 구축하기 위한 새로운 청사진을 개발했습니다. 그들의 연구는 '단일 진실 공급원(single source of truth)'이라고 부르는 개념에 초점을 맞추고 있습니다. 많은 복잡한 컴퓨터 시스템에서는 서로 다른 모듈이나 프로그램이 각자 누가 얼마를 빚지고 있는지에 대한 별도의 목록을 유지하며, 이 목록들이 결국 일치하기를 바랍니다. 연구자는 이러한 접근 방식이 위험하다고 주장합니다. 대신, 그들은 모든 특정 유형의 금융 정보—예를 들어 부채 금액, 베팅 상태, 또는 예비금 보유액 등—가 정확히 한 곳에 저장되며, 하나의 특정 디지털 계약에 의해 소유되는 시스템을 제안합니다. 시스템의 다른 어떤 부분도 해당 데이터의 복사본을 보유하거나 자신의 버전의 진실을 바탕으로 결정을 내릴 수 없습니다. 이를 통해 트랜잭션이 발생할 때마다 하나의 확정적인 위치에 기록되며, 시스템의 다른 모든 부분은 그 동일한 위치를 참조하여 무슨 일이 일어났는지 확인해야 합니다.

연구자는 자신의 아이디어를 테스트하기 위해 레버리지가 적용된 이벤트 시장의 완전한 작동 모델을 구축하고, 압박 속에서도 견딜 수 있는지 확인하기 위해 12가지의 구체적인 시나리오를 통해 실행했습니다. 그들은 새로운 베팅을 여는 것부터 수익금을 지급하는 것, 심지어 시스템 충돌로부터 복구하는 것까지, 중복된 금융 이벤트 기록을 생성하지 않고도 설계가 제대로 작동하는지 증명하고자 했습니다. 실험 중에 그들은 작업 프로세스(heavy lifting을 담당하는 프로세스)가 갑자기 중단되었다가 재시작되는 상황을 시뮬레이션했습니다. 보안이 덜 된 시스템에서는 이 재시작이 첫 번째 시도가 실패했다고 생각하여 동일한 부채를 두 번 지급하는 실수를 유발할 수 있습니다. 그러나 연구자의 시스템에서는 작업자가 행동하기 전에 단 하나의 공식적인 기록을 확인했습니다. 작업자는 이미 부채가 결제되었음을 확인하고 아무것도 하지 않았으며, 이를 통해 돈이 정확히 한 번만 이동되도록 보장했습니다.

이를 구현하기 위해 연구자는 시스템의 서로 다른 부분들이 서로 통신하는 방식을 규정하는 엄격한 규칙들을 만들었습니다. 그들은 '손실 폭포(loss waterfall)'라고 불리는, 나쁜 베팅을 커버하기 위해 서로 다른 풀(pool)에서 돈을 가져오는 특정한 순서를 설계했습니다. 먼저 특정 베팅의 돈을 사용하고, 그것으로 부족하면 예비 기금으로 이동하며, 그래도 부족하면 주니어 대출자의 풀에서 가져오고, 마지막으로 시니어 대출자의 풀에서 가져옵니다. 이 순서는 시스템에 하드코딩되어 있어 변경하거나 우회할 수 없습니다. 또한 문제가 발생했을 때 즉시 전체 시스템을 일시 중지할 수 있는 메커니즘을 구축했지만, 너무 빨리 일시 중지가 해제되지 않도록 하는 안전 장치를 포함했습니다. 오직 정해진 시간 동안 승인된 프로세스를 통해서만 시스템을 재시작할 수 있게 하여, 패닉 반응이 성급하고 위험한 재시작으로 이어지지 않도록 했습니다.

연구자는 또한 디지털 의미에서의 '증명'에 집중했습니다. 그들은 사용자가 버튼을 클릭하는 순간부터 계좌 잔액이 업데이트되는 최종 단계까지 시스템이 수행하는 모든 단계를 기록하는 상세한 로그, 즉 저널(journal)을 만들었습니다. 이 로그는 단순한 백업이 아니라 시스템의 메모리가 손상되었을 때 이를 재구축하기 위한 토대입니다. 시스템이 충돌하면, 새로운 프로세스는 이 로그를 읽고 다른 컴퓨터나 서비스에 의존하지 않고도 시장의 정확한 상태를 재구성할 수 있습니다. 이는 시스템이 무엇이 일어났는지 말해주는 중앙 권위에 의존하지 않는다는 것을 의미합니다. 증거는 로그에 존재하며, 누구나 이를 검증할 수 있습니다. 연구자는 모델을 12가지의 다양한 테스트(베팅이 부분적으로 결제된 경우, 두 증거 사이에 충돌이 발생한 경우, 사용자가 손실이 계산되는 동안 돈을 인출하려고 시도한 경우 등 포함)에 실행했습니다. 모든 경우에 시스템은 규칙에 따라 정확하게 작동했으며, 모든 조건이 충족되고 공식 기록이 업데이트되기 전에는 돈을 움직이는 것을 거부했습니다.

시스템이 복잡한 다단계 프로세스를 중단되거나 실수 없이 처리할 수 있다는 점은 매우 중요한 발견 중 하나였습니다. 예를 들어, 베팅이 결제될 때 시스템은 먼저 결과를 확인하고, 그다음 부채를 줄인 뒤, 마지막으로 남은 돈을 트레이더에게 방출해야 합니다. 만약 시스템이 이 단계들을 별개로 처리하려 한다면, 부채가 정리되기 전에 돈을 방출할 수도 있습니다. 연구자의 설계는 이러한 단계들이 하나의 깨지지 않는 단위(unbreakable unit)로 일어나도록 강제합니다. 만약 프로세스의 어떤 부분이라도 실패하면, 전체 단위가 취소되며 돈은 전혀 움직이지 않습니다. 이는 시스템이 가지고 있지 않은 돈을 빚지거나, 지급해서는 안 될 돈을 지급하는 상태에 빠지는 것을 방지합니다. 또한 그들은 사용자가 더 이상 유효하지 않은 베팅과 같은 오래된 정보를 사용하려고 할 때, 시스템이 이를 즉시 감지하고 시장의 나머지 부분에 영향을 주지 않고 거절하는 것을 보여주었습니다.

연구자는 자신의 작업이 실제 금융 제품을 공공 네트워크에서 실행하는 것이 아니라, 아키텍처 자체를 테스트하는 통제된 시뮬레이션임을 명시했습니다. 그들은 실제 돈이나 실제 세계의 사건으로 시스템을 테스트하지 않았으며, 대신 논리가 제대로 유지되는지 확인하기 위해 정교하게 구성된 규칙과 데이터를 사용했습니다. 결과는 설계가 중복된 금융 기록의 생성을 성공적으로 방지하고, 모든 구성 요소 간에 시장 상태에 대한 단일하고 일관된 뷰를 유지함을 보여주었습니다. 그들은 무엇을 변경할 수 있는지 엄격하게 제한하고, 모든 변경 사항이 독립적으로 검증 가능한 방식으로 기록되도록 함으로써, 시스템이 오류에 강하고 데이터 손실 없이 실패로부터 복구할 수 있음을 발견했습니다.

연구는 또한 시스템의 모든 부분, 그 주소, 그리고 규칙을 나열한 디지털 문서인 '매니페스트(manifest)'의 중요성을 강조했습니다. 매니페스트는 시스템의 서로 다른 부분들 사이의 계약 역할을 하며, 모든 부분이 동일한 버전의 코드와 동일한 규칙 세트를 사용하여 작동하도록 보장합니다. 만약 시스템의 일부가 다른 주소나 다른 규칙을 사용하려고 하면 시스템은 이를 즉시 거부합니다. 이는 해커나 실수로 인한 오류가 자금을 훔치거나 베팅 결과를 변경하는 부정한 코드를 도입하는 것을 방지합니다. 연구자는 이 접근 방식이 복잡한 환경에서도 규칙을 투명하고 예측 가능하게 만들 수 있음을 입증했습니다.

궁극적으로, 이 논문은 인터넷상의 금융 시스템을 구축하는 방법에 대한 새로운 사고방식을 제시합니다. 시스템의 각 부분을 완벽하고 독립적으로 만들려고 노력하는 대신, 연구자는 부분들 사이의 연결을 엄격하고 모호하지 않게 만드는 데 집중했습니다. 진실이 머무는 곳을 단 한 곳으로 제한하고, 모든 행동이 기록되고 검증되도록 함으로써, 무너지기 어렵고 신뢰하기 쉬운 시스템을 만들었습니다. 이 작업은 이벤트 데이터의 출처가 잘못되었을 때 발생하는 문제와 같은 모든 문제를 해결하는 것은 아니지만, 데이터가 알려진 후 어떻게 돈을 관리할지에 대한 문제는 해결합니다. 이는 적절한 설계가 있다면, 컴퓨터 프로그램의 속도와 투명성을 갖추면서도 전통적인 은행만큼 신뢰할 수 있고 공정한 디지털 시장을 구축할 수 있음을 보여줍니다. 연구자는 현대 금융의 복잡성을 길을 잃지 않고 처리할 수 있는 시스템의 청사진을 제공함으로써, 더 안전하고 신뢰할 수 있는 디지털 경제를 구축하기 위한 길을 제시했습니다.