KR101887894B1 - 메쉬 타입 블록체인 기반의 사물 인터넷 기기 관리 시스템 - Google Patents

메쉬 타입 블록체인 기반의 사물 인터넷 기기 관리 시스템 Download PDF

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Abstract

사물 인터넷 기기 관리 시스템은 사물 인터넷 기기, 제1 게이트웨이 및 제조사를 포함한다. 상기 사물 인터넷 기기는 기기 등록 요청을 전송한다. 상기 제1 게이트웨이는 상기 사물 인터넷 기기의 관리자로 등록하기 위해 기기 관리자 등록 요청을 전송한다. 상기 제조사는 블록체인을 이용하여 상기 기기 관리자 등록 요청을 검증하고, 상기 기기 관리자 등록 요청에 대응하는 기기 관리자 블록을 상기 블록체인 내에 생성하며, 상기 기기 관리자 블록을 상기 블록체인에 참여하는 제2 게이트웨이에 출력하고, 상기 블록체인을 상기 제1 게이트웨이에 출력한다.

Description

메쉬 타입 블록체인 기반의 사물 인터넷 기기 관리 시스템 {INTERNET OF THINGS DEVICE MANAGING SYSTEM BASED ON MESH TYPE BLOCK CHAIN}
본 발명은 메쉬 타입 블록체인 기반의 사물 인터넷 기기 관리 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 자신이 관리하는 기기의 정보와 관련된 블록만을 관리함으로써 저장 용량 축소 및 검색 속도를 개선할 수 있는 메쉬 타입 블록체인 기반의 사물 인터넷 기기 관리 시스템에 관한 것이다.
사물 인터넷 시스템은 의료, 교통, 제조 등 다양한 산업 분야에 적용되고 있으며, 본격적인 시장 활성화가 진행 중에 있다.
그러나, 사물 인터넷 시스템은 실생활의 모든 사물에 적용될 수 있어, 기존의 사이버 공간의 위험성이 현실 세계로 전이, 확대될 수 있으며, 이로 인해 사물 인터넷 기기의 보안 위협에 대한 우려가 점차 증가하고 있다.
특히, 사물 인터넷 기기는 생산, 판매 이후에 유지 복수, 보안 업데이트 적용 등 사후 보안 조치가 불가능하거나 고 비용이 수반되는 문제가 있다.
사물 인터넷 기기의 관리를 위하여 노드의 운영자에 의한 임의 조작이 불가능하도록 고안된 블록체인의 적용이 고려될 수 있다. 다만, 블록체인을 적용할 경우, 블록체인의 크기가 계속하여 증가하게 되고, 그로 인해 거래 내역 확인을 위한 시간이 증가하는 등의 문제가 있다.
블록체인 방식에서는 거래에 참여하는 노드가 상기 블록체인의 모든 거래 데이터를 보유해야 하므로, 상기 블록체인의 크기가 증가함에 따라 각 노드의 로드가 크게 증가하는 문제가 있다.
또한, 상기 사물 인터넷 시스템의 거래 내역 확인을 위해 최초 블록부터 현재의 블록까지의 모든 거래 내역을 확인해야 하는데 블록체인의 크기가 증가하게 되면 거래 내역을 확인을 위한 시간이 크게 증가하는 문제가 있다.
따라서 본 발명은 종래 사물 인터넷 기기 관리 시스템이 가지는 문제점들을 해결하기 위한 것으로, 본 발명이 이루고자 하는 목적은 사물 인터넷 기기 관리를 위해 메쉬 타입의 블록체인을 구현하여 직접 저장하는 블록의 크기 및 거래 내역 검색 시간을 감소시킬 수 있는 사물 인터넷 기기 관리 시스템을 제공하는 것이다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 사물 인터넷 기기 관리 시스템은 사물 인터넷 기기, 제1 게이트웨이 및 제조사를 포함한다. 상기 사물 인터넷 기기는 기기 등록 요청을 전송한다. 상기 제1 게이트웨이는 상기 사물 인터넷 기기의 관리자로 등록하기 위해 기기 관리자 등록 요청을 전송한다. 상기 제조사는 블록체인을 이용하여 상기 기기 관리자 등록 요청을 검증하고, 상기 기기 관리자 등록 요청에 대응하는 기기 관리자 블록을 상기 블록체인 내에 생성하며, 상기 기기 관리자 블록을 상기 블록체인에 참여하는 제2 게이트웨이에 출력하고, 상기 블록체인을 상기 제1 게이트웨이에 출력한다.
본 발명에 따른 사물 인터넷 기기 관리 시스템은 블록체인에 참여하는 각 노드가 모든 블록체인 정보를 저장하는 것이 아니라 자신이 관리하는 기기의 정보와 관련된 블록만을 관리함으로써 저장 용량을 축소할 수 있고, 검색 속도를 개선할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 사물 인터넷 기기 관리 시스템을 나타내는 개념도이다.
도 2는 도 1의 기기 블록을 나타내는 개념도이다.
도 3은 스마트 게이트웨이를 포함하는 도 1의 사물 인터넷 기기 관리 시스템을 나타내는 개념도이다.
도 4는 도 1의 사물 인터넷 기기 관리 시스템의 동작을 나타내는 개념도이다.
도 5는 도 1의 사물 인터넷 기기 관리 시스템의 기기 블록 및 기기 관리자 블록의 관계를 나타내는 개념도이다.
도 6은 도 4의 기기 관리자 등록 요청 시 발송되는 데이터를 나타내는 개념도이다.
도 7은 도 1의 사물 인터넷 기기 관리 시스템의 기기 관리자 블록을 나타내는 개념도이다.
도 8은 도 1의 사물 인터넷 기기 관리 시스템의 기기 관리 블록을 나타내는 개념도이다.
도 9는 도 1의 사물 인터넷 기기 관리 시스템의 기기 블록, 기기 관리자 블록 및 기기 관리 블록을 전체적으로 나타내는 개념도이다.
본문에 개시되어 있는 본 발명의 실시예들에 대해서, 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본문에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미이다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미인 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
한편, 어떤 실시예가 달리 구현 가능한 경우에 특정 블록 내에 명기된 기능 또는 동작이 순서도에 명기된 순서와 다르게 일어날 수도 있다. 예를 들어, 연속하는 두 블록이 실제로는 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 관련된 기능 또는 동작에 따라서는 상기 블록들이 거꾸로 수행될 수도 있다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 사물 인터넷 기기 관리 시스템을 나타내는 개념도이다.
도 1을 참조하면, 사물 인터넷 기기 관리 시스템은 메쉬 타입 블록체인 시스템을 포함할 수 있다. 상기 메쉬 타입 블록체인 시스템은 허가형 블록체인 시스템으로, 거래에 참여하는 모든 노드가 중앙 기관의 허락 아래 네트워크에 참여하는 방식이다. 본 시스템에서는 모든 기기에 대한 정보를 중앙 기관에서 컨트롤하고 있지만, 블록체인 분산 장부 기능의 장점을 이용할 수 있다.
상기 사물 인터넷 기기 관리 시스템은 복수의 제조사들(20, 30), 상기 제조사들의 연합체(10), 각 제조사의 제조 공정들(40, 50, 60, 70, 80)을 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 사물 인터넷 기기 관리 시스템은 제조사 A(20), 제조사 B(30), 상기 제조사 A(20) 및 상기 제조사 B(30)의 연합체인 제조사 연합(10)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제조사 A(20)는 제조 공정 A1(40), 제조 공정 A2(50) 및 제조 공정 A3(60)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제조사 B(30)는 제조 공정 B1(70) 및 제조 공정 B2(80)를 포함할 수 있다.
상기 사물 인터넷 기기 관리 시스템에서는 사물 인터넷 기기의 키 쌍을 생성하고 주입하는 단계에서, 기기 정보(A0 내지 A9, B0 내지 B9, C0 내지 C9)가 생성되고, 해당 기기 정보를 기기 블록(기기 블록 A, 기기 블록 B, 기기 블록 C)에 저장하고 각 기기 블록을 연결하여 기기 블록체인(기기 블록 A-기기 블록 B-기기 블록 C)을 구성할 수 있다.
도 2는 도 1의 기기 블록을 나타내는 개념도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 각 기기 블록은 블록 헤더 및 복수의 기기 정보 세트를 포함할 수 있다.
상기 기기 블록(예컨대, 기기 블록 A)의 블록 헤더는 버전 정보, 이전 블록의 해쉬 값, 머클 루트 값(Merkle root) 및 타임 스탬프를 포함할 수 있다. 본 발명에서, 머클 루트 값은 Hash(Hash(Hash(Second Front Block)+Hash(SUM(기기정보)))+Hash(Previous Block))으로 설정될 수 있다. 여기서, Second Front Block은 다음 다음 블록이고, Previous Block은 바로 이전 블록을 의미할 수 있다.
도 1에서 도시된 바와 같이, 기기 블록 A는 기기 정보 A0 내지 기기 정보 A9를 포함할 수 있다.
상기 기기 정보(예컨대 기기 정보 A0)는 TimeStamp, 제조사 ID, 제조사명, 제품 ID, 제품명, 기기의 UUID를 포함할 수 있다. 상기 기기 정보는 기기의 공개 키를 포함할 수 있다. 상기 기기 정보는 제조사의 개인 키로 서명한 서명을 포함할 수 있다.
도 3은 스마트 게이트웨이를 포함하는 도 1의 사물 인터넷 기기 관리 시스템을 나타내는 개념도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 상기 사물 인터넷 기기 관리 시스템은 복수의 스마트 게이트웨이들(SG1, SG2, SG3, SG4, SG5, SG6)을 포함할 수 있다.
상기 스마트 게이트웨이들은 자신이 보유하고 있는 사물 인터넷 기기 정보가 포함된 기기 블록만을 포함할 수 있다.
예를 들어, 제1 스마트 게이트웨이(SG1)는 기기 블록 A에 포함되는 기기 A0을 포함하고, 기기 블록 C에 포함되는 기기 C3을 포함하며, 기기 블록 E(미도시)에 포함되는 기기 E0을 포함한다. 상기 제1 스마트 게이트웨이(SG1)는 기기 블록 A, 기기 블록 C 및 기기 블록 E를 포함한다. 상기 제1 스마트 게이트웨이(SG1)는 기기 블록 B 및 기기 블록 D(미도시)를 포함하지 않을 수 있다.
예를 들어, 제2 스마트 게이트웨이(SG2)는 기기 블록 A에 포함되는 기기 A5를 포함하고, 기기 블록 D에 포함되는 기기 D4를 포함하며, 기기 블록 E에 포함되는 기기 E1을 포함한다. 상기 제2 스마트 게이트웨이(SG2)는 기기 블록 A, 기기 블록 D 및 기기 블록 E를 포함한다. 상기 제2 스마트 게이트웨이(SG2)는 기기 블록 B 및 기기 블록 C를 포함하지 않을 수 있다.
예를 들어, 제3 스마트 게이트웨이(SG3)는 기기 블록 A에 포함되는 기기 A1을 포함한다. 상기 제3 스마트 게이트웨이(SG3)는 기기 블록 A만을 포함한다. 상기 제3 스마트 게이트웨이(SG3)는 기기 블록 B 내지 기기 블록 E를 포함하지 않을 수 있다.
예를 들어, 제4 스마트 게이트웨이(SG4)는 기기 블록 B에 포함되는 기기 B1을 포함하고, 기기 블록 C에 포함되는 기기 C9를 포함하며, 기기 블록 E에 포함되는 기기 E8을 포함한다. 상기 제4 스마트 게이트웨이(SG4)는 기기 블록 B, 기기 블록 C 및 기기 블록 E를 포함한다. 상기 제4 스마트 게이트웨이(SG4)는 기기 블록 A 및 기기 블록 D를 포함하지 않을 수 있다.
예를 들어, 제5 스마트 게이트웨이(SG5)는 기기 블록 A에 포함되는 기기 A9를 포함한다. 상기 제5 스마트 게이트웨이(SG5)는 기기 블록 A만을 포함한다. 상기 제5 스마트 게이트웨이(SG5)는 기기 블록 B 내지 기기 블록 E를 포함하지 않을 수 있다.
예를 들어, 제6 스마트 게이트웨이(SG6)는 기기 블록 A에 포함되는 기기 A4를 포함하고, 기기 블록 C에 포함되는 기기 C2를 포함한다. 상기 제6 스마트 게이트웨이(SG6)는 기기 블록 A 및 기기 블록 C를 포함한다. 상기 제6 스마트 게이트웨이(SG6)는 기기 블록 B, 기기 블록 D 및 기기 블록 E를 포함하지 않을 수 있다.
도 4는 도 1의 사물 인터넷 기기 관리 시스템의 동작을 나타내는 개념도이다. 도 5는 도 1의 사물 인터넷 기기 관리 시스템의 기기 블록 및 기기 관리자 블록의 관계를 나타내는 개념도이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 신규 기기(100)의 등록 시 상기 게이트웨이(200)는 제조사(300)에 해당 기기(100)의 관리자임을 등록해 줄 것을 요청한다.
상기 제조사(300)는 상기 게이트웨이(200)로부터 전달받은 기기 관리자 등록 요청에 대해 검증 후, 상기 기기 블록의 하단에 기기 관리자 정보를 포함하는 기기 관리자 블록을 생성한다.
상기 제조사(300)는 상기 신규 생성된 기기 관리자 블록을 이전에 기기 관리자로 등록된 게이트웨이들(예컨대, 200A)에 전송한다.
상기 신규 기기 관리자 블록을 수신한 상기 게이트웨이들(200A)은 상기 신규 기기 관리자 블록을 검증한 후 그 검증 결과를 상기 신규 기기 관리자 블록과 관련된 모든 타 게이트웨이들(예컨대, 200B)에 전송한다.
상기 게이트웨이들(예컨대, 200A, 200B)은 타 게이트웨이들에서 수행된 검증 결과의 60% 이상이 성공 응답으로 오는 경우, 상기 신규 기기 관리자 블록을 자신이 보유하고 있는 블록체인(400)에 등록한다.
상기 제조사(300)는 상기 신규 기기 관리자 블록을 등록한 후, 상기 기기와 관련된 기기 블록, 기기 관리자 블록 및 기기 관리 블록을 포함하는 메쉬 형태의 블록체인(400)을 상기 기기 관리자 등록 요청을 한 게이트웨이(200)에 전달한다.
상기 신규 블록체인을 수신한 상기 게이트웨이(200)는 상기 기기 블록(예컨대, 기기 블록 A) 내의 기기를 갖고 있는 모든 게이트웨이들에게 전송받은 신규 블록체인의 검증을 요청한다.
전송받은 신규 블록체인의 검증을 수행하여 전체 게이트웨이들의 60% 이상에서 성공 응답을 하는 경우, 상기 신규 블록체인의 검증을 완료한다.
상기 신규 블록체인의 검증 수행 중에 블록 데이터가 상이한 블록을 수신하는 경우, 모든 게이트웨이들에 해당 블록의 검증을 요청하고 60% 이상으로부터 탬퍼링 응답을 수신하는 경우, 상기 블록 데이터가 상이한 블록을 발송한 노드는 상기 블록체인의 게이트웨이 노드에서 제외한다.
도 6은 도 4의 기기 관리자 등록 요청 시 발송되는 데이터를 나타내는 개념도이다.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 상기 게이트웨이(200)에서 상기 제조사(300)로 발송되는 상기 기기 관리자 등록 요청은 기기 정보, 상기 기기의 개인 키로 기기 정보를 서명한 서명, 게이트웨이 정보, 상기 게이트웨이(200)의 개인 키로 서명한 서명을 포함한다.
상기 기기 정보는 타임 스탬프, 제조사 ID, 제조사명, 제품 ID, 제품명, 기기의 UUID를 포함한다. 상기 게이트웨이 정보는 타임 스탬프, 제조사 ID, 제조사명, 제품 ID, 제품명, 게이트웨이(200)의 UUID, 게이트웨이(200)의 IP 및 게이트웨이(200)의 공개 키를 포함한다.
도 7은 도 1의 사물 인터넷 기기 관리 시스템의 기기 관리자 블록을 나타내는 개념도이다.
도 1 내지 도 7을 참조하면, 상기 기기 관리자 블록은 블록 헤더 및 관리자 정보를 포함할 수 있다. 상기 기기 관리자 블록은 상기 기기 블록 내의 하나의 기기에 대응한다. 상기 기기 관리자 블록은 하나의 기기에 대해 하나만 존재한다. 예를 들어, 제1 기기 관리자 블록은 기기 A0에 대한 관리자 블록일 수 있다. 예를 들어, 제2 기기 관리자 블록은 기기 A1에 대한 관리자 블록일 수 있다. 상기 제1 기기 관리자 블록 및 상기 제2 기기 관리자 블록은 횡 방향(previous 관계)으로 연결되어 기기 관리자 블록체인을 형성할 수 있다.
상기 기기 관리자 블록의 상기 블록 헤더는 버전, 상위 블록의 해쉬 값, 이전 블록의 해쉬 값, 머클 루트 값 및 타임 스탬프를 포함한다. 상기 이전 블록의 해쉬 값이란 기기 관리자 블록체인에서 해당 관리자 블록이 등록되기 바로 직전의 해쉬 값을 의미한다. 상기 머클 루트 값은 Hash(Hash(Hash(Upper Block)+Hash(Previous Block))+HASH(관리자 정보))로 설정될 수 있다.
상기 관리자 정보는 제조사 ID, 제조사명, 제품 ID, 제품명, 게이트웨이(200)의 UUID, 게이트웨이의 IP, 게이트웨이의 공개 키 및 서명을 포함할 수 있다.
도 8은 도 1의 사물 인터넷 기기 관리 시스템의 기기 관리 블록을 나타내는 개념도이다.
도 1 내지 도 8을 참조하면, 상기 기기 관리 블록은 블록 헤더 및 관리 정보를 포함할 수 있다. 상기 기기 관리 블록은 상기 기기 블록 내의 하나의 기기에 대응한다. 상기 기기 관리 블록은 하나의 기기에 대해 복수개 존재할 수 있다. 예를 들어, 제1 기기 관리 블록은 기기 A0에 대한 관리 블록일 수 있다. 예를 들어, 제2 기기 관리 블록은 기기 A1에 대한 관리 블록일 수 있다. 상기 제1 기기 관리 블록 및 상기 제2 기기 관리 블록은 횡 방향(previous 관계)으로 연결되어 기기 관리 블록체인을 형성할 수 있다.
예를 들어, 제3 기기 관리 블록은 기기 A0에 대한 관리 블록일 수 있다. 상기 제1 기기 관리 블록 및 상기 제3 기기 관리 블록은 종 방향(upper 관계)으로 연결되어 기기 관리 블록체인을 형성할 수 있다.
또한, 상기 기기 관리 블록은 상기 기기 관리자 블록의 하위 블록일 수 있다. 상기 기기 관리자 블록 및 상기 기기 관리 블록은 종 방향(upper 관계)으로 연결될 수 있다.
상기 기기 관리 블록의 상기 블록 헤더는 버전, 최상위 블록의 해쉬 값, 상위 블록의 해쉬 값, 이전 블록의 해쉬 값, 머클 루트 값 및 타임 스탬프를 포함한다. 상기 이전 블록의 해쉬 값이란 기기 관리 블록체인에서 해당 관리자 블록이 등록되기 바로 직전의 해쉬 값을 의미한다. 상기 이전 블록의 해쉬 값은 메쉬 구조에서 횡 방향의 연결 관계를 갖는 블록이다.
상기 머클 루트 값은 Hash(Hash(Hash(Upper Block)+Hash(Previous Block))+HASH(관리 정보))로 설정될 수 있다.
상기 관리 정보는 타임 스탬프 및 거래 내역을 포함할 수 있다. 상기 관리 정보는 상기 기기의 개인 키로 서명된 서명을 포함할 수 있다.
도 9는 도 1의 사물 인터넷 기기 관리 시스템의 기기 블록, 기기 관리자 블록 및 기기 관리 블록을 전체적으로 나타내는 개념도이다.
도 1 내지 도 9를 참조하면, 상기 메쉬 타입 블록체인은 기기 블록, 기기 관리자 블록 및 기기 관리 블록을 포함한다.
상기 기기 블록은 상기 제조사(300) 또는 제조 공정의 복수의 기기 정보 SET(예컨대, 기기 정보 A0 내지 기기 정보 A9)를 포함한다.
상기 기기 관리자 블록은 상기 각 기기의 관리자에 대한 정보를 포함한다. 여기서, 상기 관리자는 게이트웨이(200)를 의미할 수 있다. 상기 기기 관리자 블록은 상기 기기 블록의 하단에서 횡 방향으로 기기 관리자 블록체인을 형성할 수 있다.
상기 기기 관리 블록은 상기 각 기기의 거래 내역에 대한 정보를 포함한다. 상기 기기 관리 블록은 상기 기기 관리자 블록의 하단에서 종 방향 및 횡 방향으로 메쉬 타입의 기기 관리 블록체인을 형성할 수 있다.
예를 들어, 게이트웨이가 기기 A3의 관리자라고 하면, 상기 게이트웨이는 기기 정보 A0 내지 기기 정보 A9를 포함하는 기기 블록, 상기 기기 A0 내지 기기 A9에 대응하는 기기 관리자 블록체인 및 상기 기기 A3에 대응하는 종 방향의 기기 관리 블록체인을 관리할 수 있다.
상기 게이트웨이는 관리하고 있는 기기에 관련된 정보(예컨대, 소프트웨어 권한 등)의 변경 시에 해당 변경 내역을 작성한 데이터와 상기 데이터에 대해 기기의 개인 키로 서명한 전자 서명 데이터로 이루어진 기기 관리 블록을 생성한다.
상기 생성된 관리 블록을 이에 대응하는 기기 블록을 포함하는 게이트웨이 노드들에 전송한다. 상기 생성된 관리 블록을 전송받은 게이트웨이 노드들은 해당 관리 블록을 검증한 후에 검증 결과를 상기 게이트웨이 노드들에 전송한다.
각 게이트웨이 노드는 전체 노드의 60%에서 검증 성공 메시지를 수신한 경우, 상기 노드를 자신이 관리하는 블록에 추가한다.
상기 게이트웨이 노드에서 관리하는 기기 별 블록의 검색 용이성을 확보하기 위해 기기 관리 블록에는 최상위 블록의 해쉬 값(RootBlock Block Hash)을 모든 블록이 포함한다.
본 실시예에 따르면, 블록체인에 참여하는 각 노드가 모든 블록체인 정보를 저장하는 것이 아니라 자신이 관리하는 기기의 정보와 관련된 블록만을 관리함으로써 저장 용량을 축소할 수 있고, 검색 속도를 개선할 수 있다.
본 발명은 사용자의 사물 인터넷 기기, 사물 인터넷 게이트웨이 및 제조사 노드를 포함하는 사물 인터넷 시스템에 적용될 수 있다. 또한, 본 발명은 블록체인 기술을 채용하는 다양한 사물 인터넷 시스템에 적용될 수 있다 .
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 것이다.
10: 제조사 연합 20: 제조사 A
30: 제조사 B 40: 제조 공정 A1
50: 제조 공정 A2 60: 제조 공정 A3
70: 제조 공정 B1 80: 제조 공정 B2
100: 사물 인터넷 기기 200: 게이트웨이
300: 제조사 400: 블록체인

Claims (17)

  1. 기기 등록 요청을 전송하는 사물 인터넷 기기;
    상기 사물 인터넷 기기의 관리자로 등록하기 위해 기기 관리자 등록 요청을 전송하는 제1 게이트웨이; 및
    블록체인을 이용하여 상기 기기 관리자 등록 요청을 검증하고, 상기 기기 관리자 등록 요청에 대응하는 기기 관리자 블록을 상기 블록체인 내에 생성하며, 상기 기기 관리자 블록을 상기 블록체인에 참여하는 제2 게이트웨이에 출력하고, 상기 블록체인을 상기 제1 게이트웨이에 출력하는 제조사를 포함하고,
    상기 블록체인은 상기 제조사에서 제조한 복수의 사물 인터넷 기기에 대한 복수의 기기 정보를 포함하는 기기 블록을 포함하며,
    상기 기기 관리자 블록은 상기 기기 블록 내의 복수의 사물 인터넷 기기들 중 하나의 사물 인터넷 기기에만 대응하고,
    상기 블록체인은 상기 사물 인터넷 기기의 관리 정보를 포함하는 기기 관리 블록을 더 포함하고,
    상기 기기 관리 블록은 상기 기기 블록 내의 복수의 사물 인터넷 기기들 중 하나의 사물 인터넷 기기에만 대응하는 것을 특징으로 하는 사물 인터넷 기기 관리 시스템.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 기기 블록은 제1 블록 헤더 및 상기 복수의 기기 정보를 포함하고,
    상기 제1 블록 헤더는 상기 기기 블록의 버전 정보, 상기 기기 블록의 이전 블록의 해쉬 값, 제1 머클 루트 값을 포함하는 것을 특징으로 하는 사물 인터넷 기기 관리 시스템.
  4. 기기 등록 요청을 전송하는 사물 인터넷 기기;
    상기 사물 인터넷 기기의 관리자로 등록하기 위해 기기 관리자 등록 요청을 전송하는 제1 게이트웨이; 및
    블록체인을 이용하여 상기 기기 관리자 등록 요청을 검증하고, 상기 기기 관리자 등록 요청에 대응하는 기기 관리자 블록을 상기 블록체인 내에 생성하며, 상기 기기 관리자 블록을 상기 블록체인에 참여하는 제2 게이트웨이에 출력하고, 상기 블록체인을 상기 제1 게이트웨이에 출력하는 제조사를 포함하고,
    상기 블록체인은 상기 제조사에서 제조한 복수의 사물 인터넷 기기에 대한 복수의 기기 정보를 포함하는 기기 블록을 포함하며,
    상기 기기 블록은 제1 블록 헤더 및 상기 복수의 기기 정보를 포함하고,
    상기 제1 블록 헤더는 상기 기기 블록의 버전 정보, 상기 기기 블록의 이전 블록의 해쉬 값, 제1 머클 루트 값을 포함하며,
    상기 제1 머클 루트 값은 Hash(Hash(Hash(Second Front Block)+Hash(SUM(기기 정보)))+Hash(Previous Block))이고,
    Second Front Block은 다음 다음 블록이고, Previous Block은 바로 이전 블록인 것을 특징으로 하는 사물 인터넷 기기 관리 시스템.
  5. 제1항에 있어서, 상기 기기 정보는 상기 사물 인터넷 기기의 제조사 ID, 상기 사물 인터넷 기기의 제조사명, 상기 사물 인터넷 기기의 제품 ID, 상기 사물 인터넷 기기의 제품명, 상기 사물 인터넷 기기의 UUID, 상기 사물 인터넷 기기의 공개 키를 포함하고,
    상기 기기 정보는 상기 제조사의 개인 키로 서명되는 것을 특징으로 하는 사물 인터넷 기기 관리 시스템.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서, 제1 기기 관리자 블록은 제1 사물 인터넷 기기의 제1 관리자 정보를 나타내고, 제2 기기 관리자 블록은 제2 사물 인터넷 기기의 제2 관리자 정보를 나타내며,
    상기 제1 기기 관리자 블록 및 상기 제2 기기 관리자 블록은 상기 블록체인 내에 기기 관리자 블록체인을 형성하는 것을 특징으로 하는 사물 인터넷 기기 관리 시스템.
  8. 기기 등록 요청을 전송하는 사물 인터넷 기기;
    상기 사물 인터넷 기기의 관리자로 등록하기 위해 기기 관리자 등록 요청을 전송하는 제1 게이트웨이; 및
    블록체인을 이용하여 상기 기기 관리자 등록 요청을 검증하고, 상기 기기 관리자 등록 요청에 대응하는 기기 관리자 블록을 상기 블록체인 내에 생성하며, 상기 기기 관리자 블록을 상기 블록체인에 참여하는 제2 게이트웨이에 출력하고, 상기 블록체인을 상기 제1 게이트웨이에 출력하는 제조사를 포함하고,
    상기 블록체인은 상기 제조사에서 제조한 복수의 사물 인터넷 기기에 대한 복수의 기기 정보를 포함하는 기기 블록을 포함하며,
    상기 기기 관리자 블록은 상기 기기 블록 내의 복수의 사물 인터넷 기기들 중 하나의 사물 인터넷 기기에만 대응하고,
    상기 기기 관리자 블록은 제2 블록 헤더 및 상기 사물 인터넷 기기의 관리자 정보를 포함하고,
    상기 제2 블록 헤더는 상기 기기 관리자 블록의 버전 정보, 상기 기기 관리자 블록의 상위 블록의 해쉬 값, 상기 기기 관리자 블록의 이전 블록의 해쉬 값, 제2 머클 루트 값을 포함하는 것을 특징으로 하는 사물 인터넷 기기 관리 시스템.
  9. 제8항에 있어서, 상기 제2 머클 루트 값은 Hash(Hash(Hash(Upper Block)+Hash(Previous Block))+HASH(관리자 정보))이고,
    Upper Block은 바로 상위 블록이고, Previous Block은 바로 이전 블록인 것을 특징으로 하는 사물 인터넷 기기 관리 시스템.
  10. 제8항에 있어서, 상기 관리자 정보는 상기 제1 게이트웨이의 제조사 ID, 상기 제1 게이트웨이의 제조사명, 상기 제1 게이트웨이의 제품 ID, 상기 제1 게이트웨이의 제품명, 상기 제1 게이트웨이의 UUID, 상기 제1 게이트웨이의 IP, 상기 제1 게이트웨이의 공개 키를 포함하는 것을 특징으로 하는 사물 인터넷 기기 관리 시스템.
  11. 삭제
  12. 제1항에 있어서, 제1 기기 관리 블록은 제1 사물 인터넷 기기의 제1 관리 정보를 나타내고, 제2 기기 관리 블록은 제2 사물 인터넷 기기의 제2 관리 정보를 나타내며,
    상기 제1 기기 관리 블록 및 상기 제2 기기 관리 블록은 상기 블록체인 내에 횡 방향의 기기 관리 블록체인을 형성하는 것을 특징으로 하는 사물 인터넷 기기 관리 시스템.
  13. 제12항에 있어서, 제3 기기 관리 블록은 제3 사물 인터넷 기기의 제3 관리 정보를 나타내고,
    상기 제1 기기 관리 블록 및 상기 제3 기기 관리 블록은 상기 블록체인 내에 종 방향의 기기 관리 블록체인을 형성하는 것을 특징으로 하는 사물 인터넷 기기 관리 시스템.
  14. 제1항에 있어서, 상기 기기 관리 블록은 제3 블록 헤더 및 상기 사물 인터넷 기기의 관리 정보를 포함하고,
    상기 제3 블록 헤더는 상기 기기 관리 블록의 버전 정보, 상기 기기 관리 블록의 최상위 블록의 해쉬 값, 상기 기기 관리 블록의 상위 블록의 해쉬 값, 상기 기기 관리 블록의 이전 블록의 해쉬 값, 제3 머클 루트 값을 포함하는 것을 특징으로 하는 사물 인터넷 기기 관리 시스템.
  15. 제14항에 있어서, 상기 제3 머클 루트 값은 Hash(Hash(Hash(Upper Block)+Hash(Previous Block))+HASH(관리 정보))이고,
    Upper Block은 바로 상위 블록이고, Previous Block은 바로 이전 블록인 것을 특징으로 하는 사물 인터넷 기기 관리 시스템.
  16. 제14항에 있어서, 상기 관리 정보는 상기 사물 인터넷 기기에 관련된 정보의 변경 내역을 포함하고,
    상기 관리 정보는 상기 사물 인터넷 기기의 개인 키로 서명되는 것을 특징으로 하는 사물 인터넷 기기 관리 시스템.
  17. 제1항에 있어서, 상기 기기 관리자 등록 요청은
    사물 인터넷 기기의 기기 정보;
    상기 사물 인터넷 기기의 개인 키로 서명한 서명;
    상기 제1 게이트웨이의 게이트웨이 정보;
    상기 제1 게이트웨이의 공개 키; 및
    상기 제1 게이트웨이의 개인 키로 서명한 서명을 포함하는 것을 특징으로 하는 사물 인터넷 기기 관리 시스템.
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