• 정보보호학회지
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• 제27권6호
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• pp.5-14
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• 2017

사물인터넷은 응용서비스, 플랫폼, 네트워크, 디바이스의 4계층으로 이루어진다. 사물인터넷의 전체적인 구조도를 보면, 다양한 디바이스가 사물인터넷 플랫폼에 센싱 빅데이터를 전송하고, 사물인터넷 플랫폼에서 수집된 데이터를 이용하여 응용서비스에 정형화된 데이터 서비스를 제공할 수 있다. 그러나 현재의 사물인터넷 플랫폼의 구조는 수백만개의 디바이스에서 생성되는 데이터를 관리하여 플랫폼에 높은 트래픽과 계산부하가 야기될 수 있는 구조이며 이로 인해 해당 플랫폼과 연동된 모든 응용서비스의 가용성이 낮아지고 단일장애지점(Single point of failure)의 원인을 제공한다. 본 논문에서는 단일장애지점에 대한 문제점을 해결하기 위해서 중앙화 된 사물인터넷 플랫폼 대신에 탈중앙화 된 사물인터넷 구조를 위한 방법을 제안하고자 한다. 특히 사물인터넷 플랫폼의 요구사항을 분석하여 탈중앙화 된 사물인터넷 플랫폼에서의 요구사항을 도출한다. 더 나아가 블록체인기반의 탈중앙화 된 사물인터넷 플랫폼을 통해서 기존의 4계층 사물인터넷 구조에서 3계층 사물인터넷 구조로 나아가는 방법을 제시한다.

• 정보보호학회지
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• 제32권2호
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• pp.17-28
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• 2022

사물인터넷은 물류, 환경, 스마트 홈, 자율주행 자동차, 에너지 관리, 스마트시티, 농업 등 다양한 응용 분야를 가지며, 거의 모든 산업분야의 기본 인프라 사용되는 핵심 기술이다. 하지만, 사물인터넷은 쉬운 공격 노출과 다양한 보안 취약성, 다양한 센서로부터 수집되는 데이터에 대한 개인정보보호의 어려움 등 많은 문제점이 존재한다. 최근, 이러한 사물인터넷의 문제점들을 보완할 수 있는 기술로 블록체인 기술이 주목받고 있다. 사물인터넷과 블록체인을 접목하면, 블록체인의 높은 확장성과 공격에 대한 복원력, 신뢰성, 추적성 등을 통해 사물인터넷 서비스의 보안성, 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 또한, 데이터 및 프로세스의 정형화, O&M 효율성 향상 등 다양한 장점을 가질 수 있으며, 블록체인이 접목된 사물인터넷 기술은 대부분의 산업분야에 혁신을 발생시킬 수 있다. 하지만, 사물인터넷 디바이스는 기본적으로 높은 자원 제약성을 가지고 데이터 처리에 높은 TPS 성능을 요구하기 때문에 기존 블록체인 기술과 통합되는 것이 쉽지 않다. 이에, 본 고에서는 사물인터넷과 블록체인의 융합을 위한 요구사항을 분석하고, 사물인터넷과 블록체인의 융합을 위해 필수적으로 요구되는 블록체인 스케일링 기술에 대해 알아본다.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제12권8호
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• pp.253-262
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• 2023

전자투표는 정해진 장소에서의 키오스크 투표, 정해지지 않은 장소에서의 인터넷 투표 등의 행위를 포함한 개념으로, 오프라인 투표 수행 시 많은 자원과 비용이 소모되는 문제를 완화하기 위해 등장했다. 전자투표를 사용하면 투표 및 개표 업무의 효율성 증대, 비용 감소, 투표율 상승, 오류 감소 등 기존 투표시스템에 비해 많은 이점을 가진다. 하지만 중앙집중식 전자투표는 타인에 의한 데이터 위·변조 및 해킹 우려로 투표 결과를 신뢰할 수 없어 공적 선거 및 기업 안건 투표에 주목받지 못했다. 이를 해결하기 위해 최근에는 블록체인 기술을 활용한 전자투표 시스템을 설계하여 투표정보의 신뢰성 증가, 투명성 확보 등 기존의 전자투표에서 부족한 개념을 보완하는 연구가 활발히 진행되어왔다. 본 논문에서는 퍼블릭 블록체인과 프라이빗 블록체인을 융합하여 사용하는 하이브리드 블록체인 기술을 도입한 전자투표 시스템을 제안하였다. 하이브리드 블록체 인은 프라이빗 블록체인을 이용해 느린 트랜잭션 처리 속도와 수수료 문제를 해결하고, 퍼블릭 블록체인을 통해 거래의 투명성과 데이터 무결성 부족 문제를 보완할 수 있다. 또한, 설계한 시스템을 BaaS로 구현하여 블록체인의 타입 변환 용이성 및 확장성을 확보하고 강력한 연산력을 제공할 수 있도록 한다. BaaS란, Blockchain as a Service의 약어로 클라우드 컴퓨팅 기술 중 하나이며 인터넷을 통해 블록체인 플랫폼 및 소프트웨어를 제공하는 서비스를 의미한다. 본 논문에서는 타당성을 평가하기 위해 제안시스템과 국내외에서 진행한 전자투표 관련 연구를 블록체인 타입, 익명성, 검증 프로세스, 스마트 계약, 성능, 확장성 측면에서 비교 분석한다.

• 한국전자거래학회지
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• 제24권3호
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• pp.1-18
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• 2019

최근 전자상거래의 발전과 온라인 구매 품목의 변화에 따라 제한된 온도 범위 내에서 특별한 보관 및 운송 방식에 대한 요구 사항이 증가하고 있다. 이러한 요구를 만족시키기 위해 콜드체인에 대한 수요가 급격하게 증가하고 있다. 특히, 콜드체인은 복잡한 네트워크 구조를 가질 뿐만 아니라 각 단계별 상품별 관리해야 하는 기준이나 수준이 달라지기 때문에 전체 과정을 투명하게 모니터링하고 품질을 측정하기 위한 방법이 필요하다. 본 연구에서는 블록체인 기술을 기반으로 실시간 데이터 측정 및 공유를 통해 위험 요인을 사전에 예방할 수 있는 콜드체인의 구현을 위해 서비스수준협약 체결을 위한 평가 지표 제안, 블록체인기반 스마트계약 적용 방법, 블록의 구조, 서비스 플랫폼, 응용방안에 대해 제안하였다. 또한, 서비스수준협약 지표를 기준으로 스마트계약을 통해 블록에 측정된 지표와 서비스 이용자의 평판 정보를 기록하는 방식을 제안하였으며, 이를 통해 서비스 제공자뿐 만 아니라 서비스를 이용하는 사용자 입장에서도 합리적 의사결정을 내릴 수 있는 정보를 실시간으로 확보할 수 있게 된다. 본 연구에서 제안하는 프레임워크를 활용하기 위한 서비스 플랫폼을 구축 및 운영한다면 정보의 투명성과 실시간성을 확보할 수 있고, 위험 요인에 선제적으로 대응할 수 있을 것이다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제27권2호
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• pp.125-134
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• 2022

본 논문에서는 블록체인 응용 서비스의 견고성을 제고하기 위한 BR2K 기법의 확장 방법을 제안한다. BR2K(Blockchain application, Replication & Recovery technique using Kubernetes) 기법은 서비스 복제와 신속 재가동을 통해 블록체인 서비스의 견고성을 지원하기 위하여 최근에 개발된 기법이다. 제안하는 기법은 기존 BR2K 기법을 확장하여 서비스 상태에 대한 메타 정보인 상태 버전 및 이를 안전하게 관리하기 위한 방법을 제공하고, 이를 이용하여 서비스 상태 복구에 대한 시점을 결정한다. 또한 이 기법은 BR2K 기법에서 서비스 복구 센터 역할을 수행하는 서비스 레지스트리와 상태 버전 정보를 활용하여 서비스 복구와 새로운 서비스 노드의 합류를 위한 체계적인 서비스 상태 백업을 제공한다. 이를 바탕으로 새로운 서비스 노드가 일관성을 가지며 새로운 복제 서비스에 합류하도록 지원할 수 있으며, 그 결과 새로운 서비스 노드가 운영 중인 BR2K 서비스에 신속하게 추가될 수 있어 서비스의 견고성이 제고된다. 또한 시범적인 블록체인 응용 서비스에 확장된 기법을 적용하고 가상 머신으로 구성된 쿠버네티스 환경에서 이를 테스트하여, 장애 상황 속에서 서비스 복제의 일관성과 신속한 서비스 복구에 대한 유효성을 확인한다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제18권7호
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• pp.620-627
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• 2018

블록체인의 활용이 기업의 비즈니스 분야로 확대되면서 중요 정보의 기밀성 보호에 대한 중요성이 부각되고 있다. 블록체인은 트랜잭션의 공유와 공개에 따른 트랜잭션의 무결성 위협에 대한 보안문제를 해결하고 있으나 기밀성 보호는 취약하다. 따라서 기업에서 블록체인을 비즈니스 처리에 활용하기 위해서는 기업의 중요정보와 개인정보에 대해서 기밀성을 제공할 수 있는 보안 메커니즘이 필요하다. 이의 해결을 위해서 이더리움의 스마트 컨트랙트와 커미트먼트 스킴을 이용한 사설 블록체인 기반 암호화 프로토콜의 응용 모델을 제안하고 구현한다. 이는 사설 블록체인에 기밀성과 무결성이 강화된 스마트 컨트랙트를 통해서 비신뢰 참여자간 비즈니스를 수행할 수 있게 해줌으로써 블록체인 서비스의 활성화에 기여한다.

• 융합보안논문지
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• 제20권2호
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• pp.69-76
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• 2020

블록체인 2.0은 프로그래밍 가능한 스마트계약을 사용하여 다양한 DApp(Distributed Application) 개발을 지원한다. 하지만 스마트계약이 동작하는 환경은 블록 높이, 블록 해쉬, 트랜잭션 해쉬 등 결정된 데이터만 접근할 수 있어서 블록체인 기반 복권, 배팅, 키 생성 등 난수를 필요로 하는 응용은 블록체인 외부에서 데이터를 가져 올 수 있는 오라클 서비스를 이용해야 한다. 본 논문에서는 난수 생성 오라클 서비스를 개발하였다. 또한 난수 생성을 위해 비정형 빅데이터를 entropy source로 사용하였다. 이렇게 생성된 난수를 NIST SP800-22 난수 테스트하여 난수로 사용할 수 있음을 확인하였다. 또한, 물리적 세계를 entropy source로 사용하는 기존의 진성난수 생성기에 비해서 비용측면에서 유리함을 설명한다.

• 식품과학과 산업
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• 제54권3호
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• pp.132-144
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• 2021

비트코인으로 인해 블록체인에 대한 관심이 상당히 높아졌다. 대부분의 일반 사람들은 블록체인은 가상화폐라고 의미를 부여하고 의구심을 갖는다. 그러나 앞서 블록체인에 대한 이해를 통해 가상화폐는 블록체인 시스템을 유지하기 위한 보상 체계의 부산물일 뿐이라는 사실을 알 수 있다. 블록체인을 가상화폐 측면이 아닌, 데이터의 분산성, 확장성, 투명성, 보안성, 안정성 등의 측면에서 바라본다면 향후 그 가치가 매우 큼을 추정할 수 있다. 이를 식품 산업에 활용하여 식품 제조 및 유통에 적극 반영하여 최종 소비자에게 신뢰할 수 있는 안전한 먹거리를 제공하는 것에 가치를 부여하면 좋을 것이라는 결론에 다다랐다. 결론적으로 블록체인은 항상 서비스 시스템이 실시간으로 감시하고 있으므로, '누구도 이미 만들어진 데이터를 원하는 대로 조작할 수 없다'라고 이해를 하면 될 것이고 이를 어떻게 활용할지 여부에 대해서는 식품 도메인을 잘 알고 있는 연구자 여러분의 몫이 될 것이다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제11권6호
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• pp.718-723
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• 2018

최신 컴퓨터 네트워크 기술과 IoT 기술을 융합하여 의료 사물 인터넷(Internet of Medical Things; IoMT) 환경에서 건강관리 및 모니터링과 같은 원격의료(telemedicine)는 양질의 의료정보 서비스 제공을 통해 삶의 질 향상, 의료비용과 의료기관 혼잡도 감소, 의사와 환자간 정보 공유 및 의사소통 향상 등의 긍정적 요소가 크게 부각되고 있다. 본 논문에서는 블록체인과 관련된 연구 및 블록체인을 적용한 플랫폼에 대해 알아보고 이를 비교 분석하여 제품 유통 탈중앙화 DApp 개발한 결과를 제시하였다. 이 과정에서 기존 제품 유통 순서도에 블록체인 기술을 응용하여 상품 사기 파악, 데이터 관리, 고객 관리, 상품 정보의 위조, 변조 방지, 거래 이력 추적 등을 할 수 있고 제품 거래를 원활히 할 수 있게 하는 유통 DApp 개발을 통해 이더리움 플랫폼의 동작 운영 과정을 검증하였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2022년도 춘계학술발표대회
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• pp.248-251
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• 2022

최근 블록체인의 발전에 따라 디지털 자산을 위한 NFT 시장과 블록체인을 클라우드 서비스로 제공하는 BaaS 시장도 함께 발전하고 있다. 이에, 본 논문에서는 기존 NFT의 문제점인 느린 성능 및 비싼 수수료와 같은 사용성 문제와 개인정보 및 프라이버시 보호 문제의 보완을 위해 BaaS를 활용한 NFT 플랫폼을 제안한다. 또한, 시스템의 개요와 각 구성요소에 대한 자세한 내용을 제시하고 향후 연구에서의 시스템 구현을 위한 방향성을 제시한다.