• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2020년도 제61차 동계학술대회논문집 28권1호
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• pp.193-194
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• 2020

블록체인의 활용이 다양해지며 블록체인을 통한 산업, 정부의 기술적용이 확산되고 있다. 특히 사물인터넷 등 빅데이터 관리를 위한 방법으로 블록체인과의 융합도 적지 않게 거론되고 있다. 사물인터넷과 같은 빅데이터를 효과적으로 관리하기 위해서는 수집 및 저장과정과 더불어 투명하고 정확한 신뢰기반의 데이터 관리가 필요하다. 현재 블록체인의 프라이빗 블록체인 플랫폼에서 가장 많이 제시되고 활용되는 합의알고리즘은 PBFT이다. PBFT의 경우 노드 증가에 따른 연산알고리즘의 과중으로 인한 속도저하가 문제가 될 수 있다. 본 논문에서는 PBFT의 합의과정에 대한 알고리즘을 수정하여 노드 증가 시에도 복잡도를 낮출 수 있는 방법을 제안하였다. 본 논문에서는 시뮬레이션을 통하여 노드 개수를 변형하며 기존 PBFT알고리즘 대비 제안 알고리즘의 우수성을 증명한다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2021년도 추계학술발표대회
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• pp.334-336
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• 2021

허가형 블록체인 기반 데이터 공유 시스템은 분산 환경에서 신뢰 수준을 구축하고 일관된 메시지를 기록 및 공유함으로써 서비스의 상호 운용성을 가능하게 한다. 그러나 허가형 블록체인은 종종 탈중앙화, 보안 및 상호 운용성과 충돌한다. 이는 중앙 집중식 시스템으로 돌아가거나 데이터의 독점 및 남용 및 오용으로 이어질 수 있다. 따라서 CAP (Consistency, Availability, Partition tolerance)에 이론 검증에 따라 메시지 공유, 비잔틴 내결함성 및 메시지 일관성을 고려하고 적용해야 한다. 기존의 PBFT(Practical Byzantine Fault Tolerance) 합의 알고리즘는 노드의 증가시, 장애내성을 갖기위해 계산되어야 할 합의 처리시간이 증가하며, DPOS(Delegated Proof of Stake) 알고리즘은 보상, 리더 선출의 공정성 문제 등에 따라 허가형 블록체인에서의 적합한 방식이 연구되고 있다. 본 논문에서는 서비스의 상호 운용성과 과제에 대해 논의하고 허가된 블록체인의 합의 개선을 통한 데이터 공유 시스템을 제안한다.

• Journal of Information Processing Systems
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• 제18권6호
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• pp.741-754
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• 2022

Openstack is widely used as a representative open-source infrastructure of the service (IaaS) platform. The Openstack Identity Service is a centralized approach component based on the token including the Memcached for cache, which is the in-memory key-value store. Token validation requests are concentrated on the centralized server as the number of differently encrypted tokens increases. This paper proposes the practical Byzantine fault tolerance (PBFT) blockchain-based Openstack Identity Service, which can improve the performance efficiency and reduce security vulnerabilities through a PBFT blockchain framework-based decentralized approach. The experiment conducted by using the Apache JMeter demonstrated that latency was improved by more than 33.99% and 72.57% in the PBFT blockchain-based Openstack Identity Service, compared to the Openstack Identity Service, for 500 and 1,000 differently encrypted tokens, respectively.

• Journal of Information Processing Systems
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• 제16권2호
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• pp.301-317
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• 2020

An enterprise patch-management system (PMS) typically supplies a single point of failure (SPOF) of centralization structure. However, a Blockchain system offers features of decentralization, transaction integrity, user certification, and a smart chaincode. This study proposes a Hyperledger Fabric Blockchain-based distributed patch-management system and verifies its technological feasibility through prototyping, so that all participating users can be protected from various threats. In particular, by adopting a private chain for patch file set management, it is designed as a Blockchain system that can enhance security, log management, latest status supervision and monitoring functions. In addition, it uses a Hyperledger Fabric that owns a practical Byzantine fault tolerant consensus algorithm, and implements the functions of upload patch file set, download patch file set, and audit patch file history, which are major features of PMS, as a smart contract (chaincode), and verified this operation. The distributed ledger structure of Blockchain-based PMS can be a solution for distributor and client authentication and forgery problems, SPOF problem, and distribution record reliability problem. It not only presents an alternative to dealing with central management server loads and failures, but it also provides a higher level of security and availability.

• 한국융합학회논문지
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• 제10권11호
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• pp.41-46
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• 2019

최근에 작업 증명(PoW) 블록체인 합의 알고리즘들이 에너지 낭비, 확장성 부족 등의 문제점들이 나타나면서 비잔틴 장애 허용(BFT) 계열 합의 알고리즘들이 주목을 받고 있다. BFT 계열 합의 알고리즘들의 큰 특징 중 하나는 검증자 집합을 형성하여 그 안에서 합의를 이루는 것이다. 본 논문에서는 BFT 계열 합의 알고리즘들 중에서도 알고랜드, 스텔라, 이오스의 검증자 집합 형성 방법들의 확장성, 목표가 설정된 공격 가능 여부, 시빌 공격 가능 여부에 대해서 비교, 분석하였다. 또한 데이터 분석을 통한 각 검증자 형성 방법들의 문제점들을 발견하였고, 해당 합의 알고리즘들은 공통적으로 소수의 권력 있는 노드들이 전체 시스템을 지배하는 중앙화 현상이 나타남을 밝혔다.

• 스마트미디어저널
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• 제12권9호
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• pp.95-102
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• 2023

개인정보의 활용 가치가 높아짐에 따라, 개인정보를 제공하는 방법에 대한 논의가 활발하나, 개인정보 활용을 위해 기관에서 필요로 하는 정보는 필요 이상의 정보가 노출되고 있다. 따라서 개인정보 보호의 문제점과 한계를 극복하기 위한 개인의 프라이버시 보호는 필수적이다. 본 연구에서는 개인정보의 중앙집중형 ID 관리(Centralized Identity Management)방법의 문제와 한계를 극복하고, 정보 소유자 스스로 자신의 개인정보를 관리하고 선택적으로 제공하는 탈중앙화 정보 관리(Decentralized Identity Information Management)모델을 제시하고, 실험을 통하여 PBFT 합의 알고리즘에서 스마트 개인정보 제공 시스템(SPIPS: Smart Personal Information Provision System)을 구현하여 개인 정보의 우수성을 보인다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2017년도 추계학술대회
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• pp.569-570
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• 2017

비트코인에 기반한 블록체인 기술은 익명성이 있는 스마트 계약, 저렴한 송금, 온라인 거래 등을 가능하게 하는 하부구조를 제시하고 있다. 하지만, 비트코인을 구현하는 블록체인 기술은 처리량과 지연시간 간의 트레이드오프 관계에 있는 확장가능성 제한을 갖고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위한 비잔틴 고장 감내 기반 블록체인 기술이 제안되었다. 이 기법은 리더를 선출하고 리더에 의해 기존 블록 내에 작업증명을 포함하지 않는 많은 마이크로 블록을 구성하여 지연시간 증가 없이 처리량을 향상시켰다. 하지만 이 기법은 리더를 선출하는 부분에서 기존 기법보다 보안성이 떨어질 수 있다. 본 논문에서는 마이크로 블록기술과 병행수행 기법을 통해 블록체인 기술의 확장가능성을 위한 기법을 제안한다. 하나의 마이크로 블록 내에는 여러 개의 거래에 대한 정보가 있다. 제안 기법에서는 이러한 마이크로 블록들은 병행 수행함으로써 기존 기법보다 처리량을 증가시킬 수 있다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제25권4호
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• pp.47-53
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• 2020

블록체인은 분산 네트워크에 연결된 노드 간 검증과 합의를 통하여 정보를 투명하게 관리하는 분산공유원장이다. 최근에 프라이빗 블록체인을 기반으로 허가된 기관 간 데이터 관리 사례가 증가하고 있다. 본 논문에서는 프라이빗 블록체인의 대표적 합의 알고리즘인 PBFT(Practical Byzantine Fault Tolerance)의 적용 사례 및 기술적 처리과정을 조사하고 PBFT 처리 시 발생하는 중복된 검증과 합의과정을 간소화 하여 효율적인 합의가 가능하도록 수정된 PBFT 알고리즘을 제안하였다. 본 논문에서 제안한 알고리즘은 권위 있는 노드를 통한 위임노드 선출과정을 거치며 후보노드 대상 효율적인 재선출 알고리즘을 고려하여 위임노드선출과정의 안전성을 높일 수 있기 때문에 전반적으로 합의과정의 네트워크 통신비용에 대한 부담을 줄이고 노드 간 최종 합의과정을 빠르게 처리할 수 있다.

• 디지털융복합연구
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• 제17권1호
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• pp.195-201
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• 2019

본 논문은 무선랜 공유를 위한 블록체인 시스템 적용 방안을 제안한다. 무선랜은 비인가 대역에서 동작하는 무료 무선 액세스 기술로 현재 폭발적으로 증가하는 무선랜 장치들로 인해 상호 간섭이 가중되고 있다. 또한 무선랜 액세스 장치가 공유되지 않아 개인이나 단체가 무분별하게 무선랜 설치를 하고 있는 것이 큰 문제이다. 최근 블록체인 기술은 이러한 상호 비협력적 시장에서 암호 화폐를 통해 효율적인 협력을 이끌어 낼 수 있음을 보여 주었다. 본 논문에서는 개별 인증기반의 무선랜 접속 방식에서 블록체인 암호 화폐에 기반한 접속 방식을 제안한다. 제안한 시스템에서는 스마트 컨트랙트를 이용하여 웹에서의 사용자 접근이 용이하게 하였으며, 실시간 무선랜 접속을 위해 기존 작업 증명 대신 권한 증명을 구현하였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제20권2호
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• pp.1-11
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• 2020

스마트 그리드 환경의 중요한 기본 구성 요소라 할 수 있는 스마트 미터기는 유틸리티 기관에게 실시간 전력소비 정보를 제공한다. 그렇지만, 스마트 미터기에 의한 전력 소비 데이터 집계 과정에서 정보 보안 및 사생활 보호를 보장하는 작업은 쉽지 않다. 최근 몇 년 동안 특정 소비자의 전력 소비 정보 추출을 방지하는 정보 보안 데이터 집계 프로세스에 관해 많은 연구가 있었으나 대부분 내부 공격자로부터 안전하지 않거나 데이터 무결성을 제공하지 못하고 있다. 게다가, bilinear pairing 또는 hash-to-point 작업이 스마트 미터기에서 수행되기 때문에 계산 비용이 만족스럽지 않은 상황이다. 현재 에너지 공급 회사, 신생 기업, 기술 개발자, 금융 기관, 국가 정부 및 학계에서 큰 관심을 끌고 있는 기술로 블록체인 또는 분산 원장 기술이 활발히 연구되고 있다. 특히, 전력 소비 네트워크와 관련하여 블록체인은 상당한 이점과 혁신을 가져올 것으로 소개되고 있다. 이에 본 연구에서는 블록체인 기술을 사용한 분산된 전력 소비 정보 보호 및 보안 미터 데이터 집계 시스템을 제안하고, 손쉽게 구현할 수 있는 자바 프로그램을 나타낸다. 여기에서 스마트 미터 데이터는 계층적 Merkle 트리에 의해 집계 및 검증되며, 비잔틴 결함 허용 프로토콜에 의한 합의 방식이 지원된다.