KR20240079250A - Method and system for providing data reliability in 5G environment based on blockchain - Google Patents

Abstract

일 실시예에 따른 블록체인에 기반한 5G 환경 내에서의 데이터 신뢰성 제공 방법 및 시스템은 상기 설명한 문제점을 해결하기 위해 고안된 발명으로서, 블록체인에 기반한 5G 환경 내에서 데이터의 신뢰성을 효과적으로 확보할 수 있는 기술을 제공하는데 그 목적이 있다.
일 실시예에 따른 블록체인에 기반한 5G 환경 내에서의 데이터 신뢰성 제공 방법 및 시스템은 5G환경에서 활용되는 드론, 로봇 등에서 생산되는 IoT 센서 데이터의 신뢰성을 효과적으로 확보할 수 있다. 이는 드론, 로봇 기반 지능형 서비스 중 알림, 푸시, 모니터링을 제공함으로써, 빠르게 사고를 대처할 수 있는 장점이 존재한다.A method and system for providing data reliability within a blockchain-based 5G environment according to an embodiment is an invention designed to solve the problems described above, and is a technology that can effectively secure data reliability within a blockchain-based 5G environment. The purpose is to provide.
A method and system for providing data reliability in a 5G environment based on blockchain according to an embodiment can effectively secure the reliability of IoT sensor data produced by drones, robots, etc. used in a 5G environment. This has the advantage of being able to quickly respond to accidents by providing notification, push, and monitoring among drone and robot-based intelligent services.

Description

블록체인에 기반한 5G 환경 내에서의 데이터 신뢰성 제공 방법 및 시스템{Method and system for providing data reliability in 5G environment based on blockchain}Method and system for providing data reliability in 5G environment based on blockchain}

본 발명은 블록체인에 기반한 5G 환경 내에서의 데이터 신뢰성 제공 방법 및 시스템에 관한 발명으로서, 보다 상세하게는 블록체인에 기반한 5G 환경 내에서 IoT 데이터에 대한 신뢰성을 확보할 수 있는 기술에 관한 발명이다. The present invention relates to a method and system for providing data reliability within a 5G environment based on blockchain. More specifically, the invention relates to a technology that can secure reliability for IoT data within a 5G environment based on blockchain. .

블록체인(Blockchain)은 분산 데이터 저장기술의 한 형태를 의미한다. 지속적으로 변경되는 데이터를 모든 참여 노드에기록한 변경 리스트로서 분산 노드의 운영자에 의한 임의 조작이 불가능하도록 고안되었다.Blockchain refers to a form of distributed data storage technology. It is a change list in which continuously changing data is recorded in all participating nodes and is designed to prevent arbitrary manipulation by operators of distributed nodes.

즉, 관리대상 데이터를 ‘블록’(소규모 데이터들이 P2P 방식을 기반으로 생성된 체인 형태의 연결고리) 기반 분산 데이터 저장 환경에 저장하여 누구라도 임의로 수정할 수 없고 누구나 변경의 결과를 열람할 수 있는 분산 컴퓨팅 기술 기반의 원장 관리 기술을 의미하며, 대표적으로 블록체인 기술을 활용한 구현 사례로는 비트코인, 이더리움 등 다양하게 존재한다. In other words, the data to be managed is stored in a distributed data storage environment based on 'blocks' (chain-like links of small-scale data created based on the P2P method), so that no one can arbitrarily modify it and anyone can view the results of changes. It refers to ledger management technology based on computing technology, and representative examples of implementation using blockchain technology include Bitcoin and Ethereum.

블록체인 기술이 제시된 이후 관련 기술의 계속 발전을 함으로써, 현재 블록체인 기술의 구현은 산업 전반에 걸쳐 높은 수준에서 범용화가 되었으며, 관련기술을 활용한 산업 현장의 변화도 발 빠르게 이루어져 사회 곳곳에서 블록체인을 활용한 개량기술들이 활약하고 있다. As related technologies have continued to develop since the introduction of blockchain technology, the implementation of blockchain technology has become generalized at a high level across industries, and changes in industrial fields utilizing related technologies have also occurred quickly, making blockchain technology widely available in all corners of society. Improvement technologies utilizing are active.

이러한 블록체인의 특성은 산업 여러 분야에 적용되어 활용되고 있는데 대표적으로 개인의 신원을 증명하는 방법에 있어서 탈중앙화 신원증명(Decentralized IdentifierdR, DID) 기술이 대두되고 있다. 탈중앙화 신원증명 방식의 경우 종래 기술에 따른 신원 확인 방식과 달리 중앙 시스템에 의해 통제되지 않으며 개개인이 자신의 정보에 완전한 통제권을 갖도록 하는 특징을 가지고 있기 때문에 대표적으로 블록체인 기술이 적용되는 분야라고 할 수 있다. These characteristics of blockchain are being applied and utilized in various industrial fields, and as a representative method of proving an individual's identity, Decentralized Identifier (DID) technology is emerging. In the case of the decentralized identity verification method, unlike the identity verification method according to the prior art, it is not controlled by a central system and has the characteristic of allowing individuals to have complete control over their own information, so it can be said to be a field where blockchain technology is typically applied. You can.

구체적으로, DID 는 사용자 스스로 자신의 신원정보를 관리하고 통제할 수 있도록 하는 디지털화된 신원관리 시스템으로서, 우리가 지갑에 주민등록증을 보관하고 필요할 때 꺼내 나를 증명하는 것 처럼, 사용자가 블록체인에 연동된 디지털 월렛에 내 개인정보를 담아 필요할 때 개인키를 입력해 나를 증명하는 방법으로 개인의 신원정보를 증명할 수 있다. Specifically, DID is a digital identity management system that allows users to manage and control their own identity information. Just as we keep our resident registration cards in our wallets and take them out when needed to prove ourselves, DID is a digital identity management system that allows users to manage and control their own identity information. You can prove your personal identity by storing your personal information in a digital wallet and entering your personal key when necessary.

DID의 경우 개인정보사용 및 제공의 주체가 기업에서 개인으로 변화하고 있는 상황에서 DID를 도입하면 개인이 특정 기관과 상호작용할 때, 신원주체가 그 흐름을 통제할 수 있어 신원정보를 투명하게 관리할 수 있는 장점이 존재한다. In the case of DID, in a situation where the subject of personal information use and provision is changing from a company to an individual, the introduction of DID allows the identity subject to control the flow when an individual interacts with a specific organization, making it possible to manage identity information transparently. There are advantages that can be achieved.

그러나 DID 기술의 경우 ‘개인’ 에 한정되어 신원정보를 증명할 수 있기 때문에, 엄청난 양의 데이터를 스트리밍하는 5G 환경에서 작동하는 온디바이스 IoT 지능형 엔진에서는 IoT 센서의 정보를 증명하고, IoT 데이터의 위·변조를 증명하는 서비스를 제공하기 어려운 문제점이 존재한다. 또한, 종래 기술의 경우 대부분 중앙화 된 플랫폼을 통해 데이터를 관리하기 때문에 데이터의 신뢰성을 떨어뜨리는 문제점이 존재한다. However, in the case of DID technology, identity information can be proven only for 'individuals', so the on-device IoT intelligent engine that operates in a 5G environment streaming enormous amounts of data proves the information of IoT sensors and verifies the identity of IoT data. There is a problem that makes it difficult to provide a service that proves tampering. In addition, in the case of conventional technologies, data is mostly managed through a centralized platform, so there is a problem that reduces the reliability of the data.

또한, 스마트시티에서는 대부분의 업무 등을 드론, 로봇 등을 활용하여 인간을 업무를 대신하며, 실시간 환경에서 활용되는 IoT 센서는 5G 환경에서 구성되며, 응용 서비스는 실시간으로 대용량 데이터를 송/수신하게 된다.In addition, in smart cities, drones and robots are used to perform most tasks on behalf of humans. IoT sensors used in a real-time environment are configured in a 5G environment, and application services transmit and receive large amounts of data in real time. do.

그러나, 화재, 건물붕괴, 공사현장 등 재난상황이 발생하는 경우 대용량의 데이터에 중 사고 데이터에 대한 신뢰를 보장하기는 불가능할 뿐만 아니라, 데이터의 생산 주체와 관리자의 검증하지 못하는 문제점이 있다.However, in the event of a disaster such as a fire, building collapse, or construction site, it is not only impossible to guarantee trust in the serious accident data due to large amounts of data, but also there is a problem in that the data producer and manager cannot be verified.

따라서, 사고가 발생한 경우 관리적 책임을 부여하지 못하여, 사고에 대한 은폐를 통한 분쟁이 발생하는 문제점이 존재하기 때문에, 스마트시티에서 활용되는 다양한 센서의 검증 및 데이터 위조와 변조를 판펼할 수 있는 블록체인 기술이 개발이 절실히 요구된다.Therefore, in the event of an accident, management responsibility cannot be assigned, and there is a problem of disputes arising through concealment of the accident. Therefore, blockchain technology can verify various sensors used in smart cities and detect forgery and falsification of data. Technology is in dire need of development.

대한민국 공개 특허 KR 10-2019-0065345 A1 - 증명서 및 신원 검증 방법 및 장치Republic of Korea open patent KR 10-2019-0065345 A1 - Certificate and identity verification method and device

따라서, 일 실시예에 따른 블록체인에 기반한 5G 환경 내에서의 데이터 신뢰성 제공 방법 및 시스템은 상기 설명한 문제점을 해결하기 위해 고안된 발명으로서, 블록체인에 기반한 5G 환경 내에서 데이터의 신뢰성을 효과적으로 확보할 수 있는 기술을 제공하는데 그 목적이 있다.Therefore, the method and system for providing data reliability within a blockchain-based 5G environment according to an embodiment is an invention designed to solve the problems described above, and can effectively secure data reliability within a blockchain-based 5G environment. The purpose is to provide existing technology.

또한, 5G 환경을 활용한 초고속 IoT 기술은 공공시설 및 건설, 산업현장의 사고 발생 정보를 관리하게 되는데, 산업정보는 각 서버를 중심으로 Silo 방식으로 진행됨에 따라, 사고가 발생했을 때 데이터의 위변조로 인하여 분쟁이 발생할 수 있는바 이를 효과적으로 해결할 수 있는 신뢰성 확보 기술을 제공하는데 목적이 존재한다. In addition, high-speed IoT technology utilizing the 5G environment manages accident information in public facilities, construction, and industrial sites. As industrial information is processed in a silo manner centered on each server, there is no risk of forgery or falsification of data when an accident occurs. As disputes may arise due to this, the purpose is to provide reliability technology that can effectively resolve them.

또한, 기존의 중앙집중형 인공지능 기술을 엣지 및 디바이스를 중심으로 효과적으로 적용하기 위해서, 데이터의 생산 주체인 IoT와 관리 주체의 데이터 생산 및 관리 증명 문제를 효과적으로 해결하는데 목적이 있다. In addition, in order to effectively apply existing centralized artificial intelligence technology focusing on the edge and devices, the purpose is to effectively solve the data production and management certification problems of IoT, which is the producer of data, and data management entity.

일 실시예에 따른 블록체인에 기반한 5G 환경 내에서의 데이터 신뢰성 제공 방법 및 시스템은 IoT 서비스를 제공받고자 하는 IoT 디바이스가 인가된 디바이스인지에 대한 인증 처리를 수행하는 IoT 기기 인증/관리부; 블록체인 시스템의 스마트 계약을 저장하고 실행시키는 기능을 수행하는 스마트 계약 처리부; IoT 서비스 수행을 위한 데이터를 분산 장부 상에 저장하고, 데이터를 읽어올 수 있도록 분산 장부 관련 요구에 대한 처리를 수행하는 분산 장부 생성 관리부; 분산 장부에 대한 일관성 유지를 위한 합의 알고리즘을 실행하여 블록체인에 실린 데이터에 대한 신뢰성을 보장하는 IoT 기기간 합의 처리부 및 분산 장부와 스마트 계약이 저장되며, 데이터 중복성 최소화를 위한 분산 저장 기능을 제공하는 블록 분산 저장처리부를 포함할 수 있다.A method and system for providing data reliability in a blockchain-based 5G environment according to an embodiment includes an IoT device authentication/management unit that performs an authentication process to determine whether an IoT device seeking to receive an IoT service is an authorized device; A smart contract processing unit that performs the function of storing and executing smart contracts in the blockchain system; A distributed ledger creation management unit that stores data for performing IoT services on a distributed ledger and processes requests related to the distributed ledger so that the data can be read; A consensus processing unit between IoT devices that guarantees the reliability of data on the blockchain by executing a consensus algorithm to maintain consistency in the distributed ledger, and a block that stores the distributed ledger and smart contracts and provides a distributed storage function to minimize data redundancy. It may include a distributed storage processing unit.

상기 블록체인에 기반한 5G 환경 내에서의 데이터 신뢰성 제공 시스템은 블록체인 시스템의 상태 정보 및 성능 정보를 획득하고 분석하여 블록체인 시스템의 상태를 모니터링하는 블록체인 모니터링 관리부를 더 포함할 수 있다.The system for providing data reliability within the 5G environment based on the blockchain may further include a blockchain monitoring management unit that monitors the status of the blockchain system by acquiring and analyzing status information and performance information of the blockchain system.

상기 블록 분산 저장 처리부는, 블록체인 시스템이 풀 노드 또는 클라우드 노드인 경우 블록체인의 전체 데이터를 저장하도록 하고, 게이트웨이 노드의 경우 블록체인 데이터에 대한 분할을 통한 분할 데이터를 저장할 수 있다.The block distributed storage processing unit stores the entire data of the blockchain when the blockchain system is a full node or cloud node, and can store split data through division of the blockchain data in the case of a gateway node.

상기 블록 분산 저장 처리부는, 블록 체인 시스템이 센서 노드의 경우 전송,수신 및 검증 기능은 연결된 풀 노드 또는 클라우드 노드에 의해 수행되도록 할 수 있다.The block distributed storage processing unit can enable the transmission, reception, and verification functions to be performed by the connected full node or cloud node when the blockchain system is a sensor node.

상기 IoT 기기 인증/관리부는, 블록체인 네트워크의 노드 중에서 검증 노드와 일반 노드를 분리하여 블록체인 내 유일한 관리자 노드를 지정하고 권한을 분리함으로써 비인가된 디바이스의 접근을 방지하고 IoT 기기의 고유 식별 번호 및 사용자 정보를 해쉬화할 수 있다.The IoT device authentication/management department separates verification nodes and general nodes among the nodes of the blockchain network, designates the only manager node in the blockchain, separates authority, prevents access by unauthorized devices, and identifies the IoT device's unique identification number and User information can be hashed.

일 실시예에 따른 블록체인에 기반한 5G 환경 내에서의 데이터 신뢰성 제공 방법 및 시스템은 5G환경에서 활용되는 드론, 로봇 등에서 생산되는 IoT 센서 데이터의 신뢰성을 효과적으로 확보할 수 있다. 이는 드론, 로봇 기반 지능형 서비스 중 알림, 푸시, 모니터링을 제공함으로써, 빠르게 사고를 대처할 수 있는 장점이 존재한다.A method and system for providing data reliability in a 5G environment based on blockchain according to an embodiment can effectively secure the reliability of IoT sensor data produced by drones, robots, etc. used in a 5G environment. This has the advantage of being able to quickly respond to accidents by providing notification, push, and monitoring among drone and robot-based intelligent services.

또한, 지능화되고 무인화 되는 자율형 IoT 기반 서비스 기술을 선점하여 국내 및 해외에서 선도적 위치를 점할 수 있다.In addition, by taking the lead in autonomous IoT-based service technology that is intelligent and unmanned, we can take a leading position domestically and overseas.

또한, IoT용 DID 등을 포함한 블록체인 기술은 데이터 생성 주체를 명확히 하며, 수집 데이터의 무결성과 투명한 이력정보 제공을 통해 사용자의 만족도 향상시킬 수 있으며, 재난에 대한 다수의 이해관계자 구조에 따른 관리책임의 모호성과 분쟁 소지를 줄일 수 있는 장점이 존재한다. In addition, blockchain technology, including DID for IoT, clarifies the subject of data generation, can improve user satisfaction by providing integrity of collected data and transparent history information, and management responsibility according to the multi-stakeholder structure for disasters. There is an advantage in reducing ambiguity and potential for disputes.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 블록체인에 기반한 5G 환경 내에서의 데이터 신뢰성 제공 방법 및 시스템을 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 도 1에 도시된 블록체인 보유서버들와 관리서버 및 사용자 단말의 동작들이 도시되어 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 블록체인 네트워크를 이용한 신원 증명 시스템의 전체 구성도를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 신뢰성 제공 데이터 신뢰성 제공 시스템의 내부 구성을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 IoT용 블록체인 네트워크의 구성 요소를 도시한 블록도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 IoT용 블록체인 네트워크 구성을 도시한 블록도이다.
도 7은 본 발명에 따른 블록체인 모니터링 시스템의 구성 요소를 도시한 블록도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 IoT 데이터 위변조 증명방법을 도시한 도면이다.Figure 1 is a diagram illustrating a method and system for providing data reliability in a 5G environment based on blockchain according to an embodiment of the present invention.
Referring to FIG. 2, the operations of the blockchain holding servers, management server, and user terminal shown in FIG. 1 are shown.
Figure 3 is a diagram showing the overall configuration of an identity authentication system using a blockchain network according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a diagram showing the internal configuration of a data reliability providing system according to the present invention.
Figure 5 is a block diagram showing the components of a blockchain network for IoT according to the present invention.
Figure 6 is a block diagram showing the configuration of a blockchain network for IoT according to an embodiment of the present invention.
Figure 7 is a block diagram showing the components of the blockchain monitoring system according to the present invention.
Figure 8 is a diagram illustrating a method for proving IoT data forgery and falsification according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다. Since the present invention can be modified in various ways and can have various embodiments, specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. The effects and features of the present invention and methods for achieving them will become clear by referring to the embodiments described in detail below along with the drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below and may be implemented in various forms.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. When describing with reference to the drawings, identical or corresponding components will be assigned the same reference numerals and redundant description thereof will be omitted. .

이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다. In the following embodiments, terms such as first and second are used not in a limiting sense but for the purpose of distinguishing one component from another component.

이하의 실시예에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.In the following examples, singular terms include plural terms unless the context clearly dictates otherwise.

이하의 실시예에서, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다. In the following embodiments, terms such as include or have mean the presence of features or components described in the specification, and do not exclude in advance the possibility of adding one or more other features or components.

이하의 실시예에서, 막, 영역, 구성 요소 등의 부분이 다른 부분 위에 또는 상에 있다고 할 때, 다른 부분의 바로 위에 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소 등이 개재되어 있는 경우도 포함한다. In the following embodiments, when a part of a film, region, component, etc. is said to be on or on another part, it is not only the case where it is directly on top of the other part, but also when another film, region, component, etc. is interposed between them. Also includes cases where there are.

도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.In the drawings, the sizes of components may be exaggerated or reduced for convenience of explanation. For example, the size and thickness of each component shown in the drawings are shown arbitrarily for convenience of explanation, so the present invention is not necessarily limited to what is shown.

한편, 본 발명의 명칭은, '블록체인에 기반한 5G 환경 내에서의 데이터 신뢰성 제공 방법 및 시스템 '으로 기재하였지만, 이하 명세서에서는 설명의 편의를 위해 '블록체인에 기반한 5G 환경 내에서의 데이터 신뢰성 제공 방법 및 시스템'은 '데이터 신뢰성 제공 방법 및 시스템'으로 지칭하여 설명하도록 한다. Meanwhile, the name of the present invention is described as 'Method and system for providing data reliability within a 5G environment based on blockchain', but in the specification below, for convenience of explanation, 'Providing data reliability within a 5G environment based on blockchain'. ‘Method and system’ will be referred to and explained as ‘method and system for providing data reliability’.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 블록체인에 기반한 5G 환경 내에서의 데이터 신뢰성 제공 방법 및 시스템을 도시한 도면이다.Figure 1 is a diagram illustrating a method and system for providing data reliability in a 5G environment based on blockchain according to an embodiment of the present invention.

도1을 참조하면, 블록체인 보유서버들(10), 관리서버(20) 및 사용자 단말들(30)이 도시되어 있다.Referring to Figure 1, blockchain holding servers 10, management servers 20, and user terminals 30 are shown.

개시된 실시 예에서, 사용자 단말들(30) 각각은 기 설정된 규칙에 기반하여 거래내역을 기록하며, 기록된 거래내역은 각각의 블록에 기록되어 블록체인 보유서버들(10)에 전파되고, 각각의 서버에 저장 및 관리된다.In the disclosed embodiment, each of the user terminals 30 records transaction details based on preset rules, and the recorded transaction details are recorded in each block and propagated to the blockchain holding servers 10, and each It is stored and managed on the server.

개시된 실시 예에서, 블록체인 보유서버들(10)은 거래정보를 인증 및 기록하는 블록체인이 탑재된 서버들을 의미한다. 일 실시 예에서, 거래(transaction) 정보는 가상화폐에 기반한 거래정보를 의미할 수 있으나, 그 외에도 블록체인에 기반하여 수행되는 다양한 이벤트에 대한 정보를 의미할 수 있고, 이러한 거래정보는 블록체인에 저장된다.In the disclosed embodiment, the blockchain holding servers 10 refer to servers equipped with a blockchain that authenticates and records transaction information. In one embodiment, transaction information may mean transaction information based on virtual currency, but in addition, it may mean information about various events performed based on the blockchain, and such transaction information may be stored in the blockchain. It is saved.

개시된 실시 예에 따른 가상화폐는 전자화폐, 암호화폐 등 블록체인을 통하여 그 거래내역이 관리되는 모든 종류의 비 실물 화폐를 통칭하는 개념으로 이해될 수 있다.Virtual currency according to the disclosed embodiment can be understood as a concept that collectively refers to all types of non-real money whose transaction details are managed through blockchain, such as electronic money and cryptocurrency.

개시된 실시 예에 따른 가상화폐는 별도의 메인넷이 구축되고, 이에 따라 관리되는 코인 형태의 가상화폐일 수도 있고, 이더리움 네트워크 등 다른 코인의 인프라를 활용하는 토큰 형태의 가상화폐일 수도 있으나, 이에 제한되지 않는다.The virtual currency according to the disclosed embodiment may be a virtual currency in the form of a coin in which a separate mainnet is established and managed accordingly, or it may be a virtual currency in the form of a token that utilizes the infrastructure of another coin such as the Ethereum network. Not limited.

일 실시 예에서, 사용자 단말들(30) 각각에 지급되는 가상화폐는 이미 생성 또는 발행된 상태로서 관리서버(20)에 의하여 관리되며, 사용자 단말들(30) 각각의 거래내역에 따라 지급될 수 있다.In one embodiment, the virtual currency paid to each of the user terminals 30 is already created or issued and is managed by the management server 20, and can be paid according to the transaction details of each of the user terminals 30. there is.

예를 들어, 관리서버(20)는 사용자 단말들(30)간에 발생하는 거래내역을 저장하는 블록을 생성하기 위한 연산을 수행하고, 작업증명(Proof Of Work)을 통해 블록을 생성할 수 있다. 실시 예에 따라서, 관리서버(20)는 그 대가로 생성된 소정의 가상화폐를 지급받고, 이를 사용자 단말들(30)의 거래내역에 따라 사용자 단말들(30)에 분배할 수 있다.For example, the management server 20 may perform an operation to create a block that stores transaction details that occur between user terminals 30 and create the block through proof of work. Depending on the embodiment, the management server 20 may receive a certain amount of virtual currency generated in return and distribute it to the user terminals 30 according to the transaction details of the user terminals 30.

일 실시 예에서, 사용자 단말들(30) 각각에 의하여 거래내역이 기록됨에 따라, 기 설정된 규칙에 따라 가상화폐가 생성되어 사용자 단말들(30)에 지급될 수 있으며, 이를 가상화폐의 채굴(마이닝)이라 표현한다.In one embodiment, as transaction details are recorded by each of the user terminals 30, virtual currency may be generated and paid to the user terminals 30 according to preset rules, which may be used to mine virtual currency (mining). ) is expressed as.

일반적으로 가상화폐의 채굴은 작업증명(POW: Proof Of Work), 지분증명(POS: Proof Of Stake) 및 중요도증명(POI: Proof Of Importance) 중 하나의 방법에 의하여 수행된다. 상기한 방법들은 분산 시스템의 신뢰도를 보장하기 위하여 사용되는 분산합의 알고리즘의 하나이다.Generally, mining of virtual currency is performed by one of the following methods: Proof of Work (POW), Proof of Stake (POS), and Proof of Importance (POI). The above methods are one of the distributed consensus algorithms used to ensure the reliability of the distributed system.

개시된 실시 예에서, 사용자 단말들(30)간의 거래와 이에 따른 가상화폐 지급방법은 스마트 컨트랙트(Smart Contract)에 의하여 수행된다.In the disclosed embodiment, transactions between user terminals 30 and the resulting virtual currency payment method are performed by a smart contract.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 블록체인 시스템의 동작을 도시한 흐름도이다.Figure 2 is a flowchart showing the operation of a blockchain system according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 도 1에 도시된 블록체인 보유서버들(10)과 관리서버(20) 및 사용자 단말(31)의 동작들이 도시되어 있다.Referring to FIG. 2, the operations of the blockchain holding servers 10, management server 20, and user terminal 31 shown in FIG. 1 are shown.

도 2에 도시된 관리서버(20)는 사용자 단말(31)이 블록체인 보유서버들(10)과 통신하기 위하여 경유하는 통신사의 서버 혹은 사용자 단말(31)과 연결된 로컬 서버, 또는 사용자 단말(31)이 이용하는 블록체인 기반 서비스를 관리하는 서버 등을 의미할 수 있으나, 관리서버(20)는 생략될 수 있으며, 사용자 단말(31)이 직접 블록체인 보유서버들(10)과 통신하여 완전한 탈중앙화 시스템을 구축할 수도 있다.The management server 20 shown in FIG. 2 is a server of a telecommunication company through which the user terminal 31 communicates with the blockchain holding servers 10, a local server connected to the user terminal 31, or a local server connected to the user terminal 31. ) may refer to a server that manages blockchain-based services used, but the management server 20 can be omitted, and the user terminal 31 communicates directly with the blockchain holding servers 10 to achieve complete decentralization. You can also build a system.

도 2에 도시된 것은 일반적인 블록체인 기반 서비스에서 활용되는 구성의 일 예에 대한 것으로, 블록체인 기술을 활용하는 시스템의 형태는 이에 제한되지 않는다.Shown in Figure 2 is an example of a configuration used in a general blockchain-based service, and the form of the system utilizing blockchain technology is not limited to this.

일 실시 예에서, 사용자 단말(31)은 관리서버(20)에 정보를 제공하고, 관리서버(20)는 해당 정보가 블록체인에 저장되어야 할 정보인 경우, 블록체인 보유서버들(10)에 해당 정보를 제공할 수 있다. 블록체인 보유서버들(10)은 해당 정보를 블록체인에 저장할 수 있으며, 이 과정에서 블록체인에 기반한 정보의 검증이 이루어질 수 있다. 이 경우, 검증에 성공한 정보만이 블록체인에 기록될 수 있다.In one embodiment, the user terminal 31 provides information to the management server 20, and if the information is to be stored in the blockchain, the management server 20 sends it to the blockchain holding servers 10. This information can be provided. Blockchain holding servers 10 can store the information in the blockchain, and in this process, verification of information based on the blockchain can be performed. In this case, only information that successfully verifies can be recorded on the blockchain.

또한, 사용자 단말(31)은 검증이 필요한 정보가 있는 경우, 해당 정보를 관리서버(20)에 제공할 수 있다. 이 경우, 관리서버(20)는 블록체인에 저장된 정보에 기초하여 이를 검증할 수 있는데, 이 과정에서 관리서버(20)는 블록체인 보유서버들(10)로부터 해당 정보를 검증하기 위한 정보를 획득하고, 이에 따라 검증을 수행할 수 있다. 관리서버(20)는 검증결과를 사용자 단말(31)에 제공하거나, 검증 결과에 기초하여 사용자 단말(31)에 서비스를 제공할 수 있다.Additionally, if there is information that requires verification, the user terminal 31 may provide the information to the management server 20. In this case, the management server 20 can verify this based on the information stored in the blockchain. In this process, the management server 20 obtains information to verify the information from the blockchain holding servers 10. and verification can be performed accordingly. The management server 20 may provide verification results to the user terminal 31 or provide services to the user terminal 31 based on the verification results.

이러한 블록체인 시스템은 중앙 집중화된 기존의 서버 기반 시스템과 달리, 탈 중앙화된 분산처리 시스템을 제공함으로써 보다 높은 보안성을 제공하며, 특정 주체에 의하여 조작될 수 없는 신뢰성을 제공하는 장점이 있다.Unlike existing centralized server-based systems, this blockchain system provides higher security by providing a decentralized distributed processing system and has the advantage of providing reliability that cannot be manipulated by a specific entity.

또한, 최근에는 다양한 블록체인 기반 애플리케이션을 제공할 수 있는 플랫폼으로서 기능하므로, 그 활용도가 더욱 높아질 것으로 기대된다.In addition, it has recently functioned as a platform that can provide various blockchain-based applications, so its utilization is expected to increase further.

그 일 예로서, IoT 환경에 블록체인 시스템의 개념을 적용하는 방법을 본 명세서를 통해 제안한다. IoT(Internet of Things)는 사물인터넷이라고도 하며, 기존의 다양한 사물들에 통신 및 처리 기능을 부여함으로써 정보교류 및 제어를 원활하게 하는 시스템에 관한 것이다.As an example, this specification proposes a method of applying the concept of a blockchain system to the IoT environment. IoT (Internet of Things), also known as the Internet of Things, is about a system that facilitates information exchange and control by giving communication and processing functions to various existing objects.

기존 IoT 환경은 중앙 서버를 통해서 IoT 기기 인증과 통신이 이루어 지므로, 중앙 서버에 대한 DDoS, APT 공격 등에 취약하다. 이러한 공격들은 서버의 과부화, 중앙 서버 마비를 야기할 수 있어 고객 입장에서 서비스 불능, 개인정보 유출 등의 광범위한 피해를 입을 수 있다.The existing IoT environment is vulnerable to DDoS and APT attacks against the central server because IoT device authentication and communication occur through the central server. These attacks can cause server overload and central server paralysis, which can cause extensive damage to customers, such as service failure and personal information leakage.

또한 현재 타사의 IoT 기기를 연동하기 위해서는 제휴 및 서버 운용 비용이 추가되고 제3자에 대한 정보제공 측면에서 법적인 문제점이 있다. 이러한 문제들로 인해 현 상황에서는 타 기업의 IoT 기기를 지원하는 사례를 보기 어렵다.Additionally, in order to link other companies' IoT devices, partnership and server operation costs are added, and there are legal problems in terms of providing information to third parties. Due to these problems, it is difficult to see cases of supporting IoT devices from other companies in the current situation.

따라서, IoT 기기의 개발 및 보급은 빠르게 증가하고 있으나 시스템으로서의 IoT 환경의 구축은 더딘 편이며, 이에 따라 IoT 기기들의 활용도가 떨어지고, IoT 시장 또한 빠르게 성장하기 어려운 상황이다.Accordingly, although the development and distribution of IoT devices is rapidly increasing, the establishment of an IoT environment as a system is slow. As a result, the utilization of IoT devices is low, and the IoT market is also difficult to grow quickly.

따라서, 본 발명은 중앙 집중화된 서버 인증이 아닌, 분산화 및 경량화된 IoT 기기간 합의 인증과정을 통해 비용, 안정성 및 타사간 확장성에 대한 문제를 해결하고자 한다. 즉, 상술한 바와 같은 블록체인 시스템의 개념을 IoT 시스템에 적용하고자 한다.Therefore, the present invention seeks to solve the problems of cost, stability, and scalability between third parties through a decentralized and lightweight consensus authentication process between IoT devices, rather than centralized server authentication. In other words, we want to apply the concept of the blockchain system as described above to the IoT system.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 블록체인 네트워크를 이용한 신원 증명 시스템의 전체 구성도를 도시한 도면이다.Figure 3 is a diagram showing the overall configuration of an identity authentication system using a blockchain network according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명에 일 실시예에 따라 블록체인 네트워크를 이용한 신원 증명 시스템(1)은 신원 인증을 하려고 하는 사용자(Holder, 10), 사용자에 대한 검증 가능한 정보를 제공하는 신원정보 발행기관(Issuer, 20), 사용자의 인증이 필요한 검증기관(Verifier, 30) 및 사용자의 개인 정보 및 신원정보 발행기관(20)이 발급한 기관 인증서 등에 대한 정보가 저장되어 있는 데이터 신뢰성 제공 데이터 신뢰성 제공 시스템(100)을 포함할 수 있으다.Referring to Figure 3, according to an embodiment of the present invention, the identity verification system 1 using a blockchain network issues identity information that provides verifiable information about a user (Holder, 10) attempting to authenticate the identity of the user. Provides data reliability that stores information about the organization (Issuer, 20), the verification agency that requires user authentication (Verifier, 30), and the agency certificate issued by the user's personal information and identity information issuer (20). Provides data reliability. It may include a system 100.

본 발명에 따른 블록체인 네트워크를 이용한 신원 증명 방법의 동작 순서를 알아보면 가장 처음으로 검증기관(30)이 클라이언트(10)에게 신원 정보 인증을 요청한다. (S10)If we look at the operation sequence of the identity verification method using a blockchain network according to the present invention, the verification agency 30 first requests the client 10 to authenticate identity information. (S10)

검증기관(30)으로부터 신원 정보 인증 요청을 수신한 클라이언트(10)는 신원정보 발행기관(20)에게 신원 정보 발행을 요청하고(S20), 신원정보 발행기관(20)이 블록체인 네트워크(100) 상의 분산 ID저장소에 사용자의 신원 정보를 검증할 수 있는 서명된 ID정보를 등록한다(S30).The client 10, which has received a request for identity information authentication from the verification agency 30, requests the identity information issuing agency 20 to issue the identity information (S20), and the identity information issuing agency 20 uses the blockchain network 100. Signed ID information that can verify the user's identity information is registered in the distributed ID storage on the network (S30).

신원정보 발행기관(20)은 클라이언트(10)에게 신원정보 발행하고 사용자는 신원정보 발행기관(20)이 서명한 내용에 대해 Counter-sign을 하여 DIDs(Key) ― DID Document(Value) 생성한다. (S40) The identity information issuing agency 20 issues identity information to the client 10, and the user counter-signs the content signed by the identity information issuing agency 20 to create DIDs (Key) - DID Document (Value). (S40)

그 후, 사용자는 검증기관(30)에게 생성한 신원 정보를 전달한다(S50). 이때 신원정보 발행기관(20)에게 받은 신원 정보 전체(Credential-자격증명 데이터)중 인증에 필요한 일부만을 선택한 신원 정보(Presentation)를 검증기관(30)에 전달할 수 있다. Afterwards, the user transmits the generated identity information to the verification agency 30 (S50). At this time, the identity information (Presentation) selected from the entire identity information (Credential-credential data) required for authentication out of the entire identity information (Credential-credential data) received from the identity information issuing agency 20 can be transmitted to the verification agency 30.

검증기관(30)은 DIDs를 통해 블록체인 네트워크(100) 상의 분산 ID저장소에 저장된 DID Document를 검증하여 신원 확인을 완료할 수 있다.The verification agency 30 can complete identity verification by verifying the DID Document stored in the distributed ID storage on the blockchain network 100 through DIDs.

본 발명의 일 실시예에 따른 블록체인을 이용한 신원 증명 시스템의 경우, DID는 개인의 검증가능한 신원정보들(Verifiable Credentials)을 분산 네트워크에 저장해 놓고 있기 때문에 중앙화된 등록 기관의 검증이 필요하지 않다는 점에서 별도 기관의 신뢰 담보 없이도 분산 개인정보 관리 시스템을 구현하고 사용할 수 있는 탈중앙 구주를 구현한 장점이 존재한다.In the case of an identity authentication system using blockchain according to an embodiment of the present invention, verification by a centralized registration agency is not required because DID stores individual verifiable credentials in a distributed network. There is an advantage in implementing a decentralized architecture that can implement and use a distributed personal information management system without the trust guarantee of a separate institution.

또한, 신원정보 발행기관(20)이 발행한 모든 신원 정보중에서 최소한의 검증가능한 인증정보(Presentations)만을 이용하여 신원인증을 하였다는 점에서 프라이버시를 포함한 개인의 신원확인 주권을 강화시킨 효과가 존재한다. In addition, the fact that identity authentication was performed using only the minimum verifiable authentication information (Presentations) among all the identity information issued by the identity information issuing agency 20 has the effect of strengthening individual identity verification sovereignty, including privacy. .

또한, 데이터의 저장을 블록체인의 노드에 하였다는 점에서 보안성 효과가 증가한다. 블록체인의 경우 특정 노드가 DDoS 등 해킹 공격을 받더라도 다른 노드를 통해서 언제든 서비스에 접근할 수 있다는 점에서 가용성을 지니고 있다. 따라서, 한 곳에 데이터가 중앙 저장된 경우 단일 시스템의 실패가 전체 데이터의 손실로 이어지는 단일 실패 지점(Single point of failure) 위험은 분산 시스템을 기반으로 한 블록체인 상에서 발생되지 않는 장점이 존재한다.Additionally, the security effect increases in that data is stored in blockchain nodes. In the case of blockchain, it has availability in the sense that even if a specific node suffers a hacking attack such as DDoS, the service can be accessed at any time through another node. Therefore, when data is centrally stored in one place, the risk of a single point of failure where a single system failure leads to the loss of all data has the advantage of not occurring on a blockchain based on a distributed system.

도 4는 본 발명에 따른 신뢰성 제공 데이터 신뢰성 제공 시스템(100)의 내부 구성을 나타낸 도면이다.Figure 4 is a diagram showing the internal configuration of the data reliability providing system 100 according to the present invention.

도 4를 참조하면, 데이터 신뢰성 제공 시스템(100)은, IoT 기기 이동성 지원부(11), IoT 기기 인증/관리부(12), 블록체인 모니터링 관리부(13), 스마트 계약 처리부(14), 분산장부 생성 관리부(15), IoT 기기간 합의 처리부(16), 블록 분산 저장 처리부(17) 및 P2P 통신부(18)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 4, the data reliability provision system 100 includes an IoT device mobility support unit 11, an IoT device authentication/management unit 12, a blockchain monitoring management unit 13, a smart contract processing unit 14, and a distributed ledger creation unit. It may include a management unit 15, an IoT device-to-device agreement processing unit 16, a block distributed storage processing unit 17, and a P2P communication unit 18.

이러한 구성에 의하여 데이터 신뢰성 제공 시스템(100)은, 지능형 서비스를 제공하는 응용 서비스 플랫폼이나 표준 IoT 플랫폼에서 필요로 하는 기기 인증 기능 및 중요한 데이터를 블록체인을 이용하여 무결성이 보장될 수 있도록 저장/참조 하는 기능을 제공하며, 이러한 기능을 제공하기 위하여 내부적으로 IoT 기기간의 P2P 통신, 중복 최소 블록 분산 저장, 경량화된 IoT 기기 (블록체인 노드)들과의 합의, IoT 기기 식별/인증/관리, 분산 장부 생성 및 스마트 계약 기능 등을 제공할 수 있다.With this configuration, the data reliability providing system 100 stores/references the device authentication function and important data required by an application service platform or standard IoT platform that provides intelligent services so that their integrity can be guaranteed using blockchain. To provide these functions, internal P2P communication between IoT devices, distributed storage of minimal redundant blocks, consensus with lightweight IoT devices (blockchain nodes), IoT device identification/authentication/management, and distributed ledger It can provide creation and smart contract functions.

우선, IoT 기기 이동성 지원부(11)는 IoT 기기들이 다른 위치로 이동하여 서비스를 제공 받고자 하는 경우, 해당 디바이스에 대한 인증 처리를 수행하는 모듈이며, 스마트계약 및 분산장부를 기반으로 인증 관련 정보를 관리한다.First, the IoT device mobility support unit 11 is a module that performs authentication processing for IoT devices when they move to another location and want to receive services, and manages authentication-related information based on smart contracts and distributed ledgers. do.

IoT 기기 인증/관리부(12)는 IoT 서비스를 제공받고자 하는 IoT 디바이스를 해당 IoT 서비스에 연결함에 있어 인가된 디바이스인지에 대한 인증 처리를 수행하는 모듈이며, 스마트계약 및 분산장부를 기반으로 인증 관련 정보를 관리할 수 있다.The IoT device authentication/management unit 12 is a module that performs authentication processing to determine whether an IoT device that wishes to receive IoT services is an authorized device when connecting to the relevant IoT service, and provides authentication-related information based on smart contracts and distributed ledgers. can be managed.

기존의 ID/비밀 번호 인증 방식은 기기 수정 및 추가 과정에 사람의 개입이 필요하며 개입을 요구하지 않는 IoT 환경에서 부적합하고 ID 위장 공격에 취약하다는 단점이 있고, MAC 주소 기반 인증은 별도의 보안 장비가 구축 되어 있지 않은 경우 위조로 인한 보안 공격에 취약하다.The existing ID/password authentication method requires human intervention in the process of modifying and adding devices, and has the disadvantage of being unsuitable in an IoT environment that does not require intervention and being vulnerable to ID spoofing attacks, while MAC address-based authentication requires separate security equipment. If it is not built, it is vulnerable to security attacks due to forgery.

또한, 암호 프로토콜 기반 인증은 암호 기술에 의존한 인증이기 때문에 취약점 발견시 인증 기술의 취약점으로 연결되고, 인증서 기반 인증은 기기 인증서의 유출, 배포 시 보안 위험 요소가 발생하고 제조사별 다른 저장 위치로 인한 관리가 어렵다는 문제가 있다. 또한, 상호 인증시 응답 시간의 지연 발생 및 상호 연동성이 저해된다는 문제도 있다.In addition, since password protocol-based authentication relies on password technology, it leads to vulnerabilities in the authentication technology when vulnerabilities are discovered, and certificate-based authentication causes security risks when device certificates are leaked and distributed, and due to different storage locations for each manufacturer. The problem is that management is difficult. Additionally, there is a problem that response time is delayed during mutual authentication and interoperability is impaired.

따라서, 본 발명에서의 IoT 기기 인증/관리부(12)는 검증 노드와 일반 노드를 분리하여 블록체인(200) 내 유일한 관리자 노드를 지정하고 권한 분리를 통해 비인가된 디바이스의 접근을 방지한다.Therefore, the IoT device authentication/management unit 12 in the present invention separates the verification node and the general node, designates the only manager node in the blockchain 200, and prevents access by unauthorized devices through authority separation.

또한, 식별 번호(기기 고유 번호) 및 민감 정보를 관리함에 있어서, 고유 번호 및 사용자 정보를 해쉬화하고, 프라이빗 키(private key)를 이용한 전자 서명을 통해 암호화하여 비식별화 처리를 수행함으로써 디바이스 복제및 위조를 예방하는데 목적이 있다.Additionally, in managing the identification number (device unique number) and sensitive information, the unique number and user information are hashed, encrypted through an electronic signature using a private key, and de-identified, thereby duplicating the device. The purpose is to prevent counterfeiting.

또한, 룰(rule) 기반의 비즈니스 요구사항에 준한 역할 기반의 접근 제어를 통해 IoT 기기를 관리하고, 저전력 및 경량의 IoT 디바이스에서의 실시간 트랜잭션 처리를 위한 프라이빗 블록체인 네트워크를 구축한다.In addition, IoT devices are managed through role-based access control based on rule-based business requirements, and a private blockchain network is established for real-time transaction processing in low-power and lightweight IoT devices.

한편, IoT 기기 인증/관리부(12)는 스마트 계약 및 분산 장부를 기반으로 인증 관련 정보를 관리하는데, 이는 예컨대 다음과 같은 방법에 의해 수행될 수 있다. 우선, IoT 기기의 고유 식별 번호를 암호화하여 등록하고, 등록(register) 함수 실행시 스마트 계약(smart contract)에서의 스트럭트(struct) 구조의 디바이스 테이블에 기기 ID, 블록체인 주소, 고유 번호, 검증 여부를 저장하고, 관리자 노드가 검증(verify) 함수를 통해 등록을 요청한 기기가 유효한지를 확인하여 관리자 노드의 프라이빗 키를 이용하여 IoT 기기를 검증할 수 있다.Meanwhile, the IoT device authentication/management unit 12 manages authentication-related information based on smart contracts and distributed ledgers, which can be performed, for example, by the following method. First, the unique identification number of the IoT device is encrypted and registered, and when the register function is executed, the device ID, blockchain address, unique number, and IoT devices can be verified using the private key of the manager node by storing the verification status and checking whether the device requested for registration by the manager node is valid through the verify function.

IoT 기기 인증/관리부(12)는 IoT 디바이스들의 특성에 따라 가질 수 있는 고유의 값, 패턴분석 예측이 가능한 값들로 이루어진 데이터를 활용하여 IoT 기기를 인증하고 관리하는데, 예컨대 고정형 디바이스의 경우는 기기고 유 식별값(UUID), Mac주소의 데이터를 활용할 수 있고, 이동형 디바이스의 경우는 기기고유 식별값, Mac주소,위치값(GPS) 등을 활용할 수 있다.The IoT device authentication/management unit 12 authenticates and manages the IoT device using data consisting of unique values that may have depending on the characteristics of the IoT devices and values that can be predicted through pattern analysis. For example, in the case of a fixed device, the device is Data of the unique identification value (UUID) and Mac address can be used, and in the case of mobile devices, the device's unique identification value, Mac address, location value (GPS), etc. can be used.

블록체인 모니터링 관리부(13)는 전체 블록체인 시스템(200)의 상태 및 성능 등을 파악하기 위한 모듈로서, 블록체인 시스템(200)과 결합하여 블록체인을 구성하는 각각의 노드들의 상태 정보 및 성능 정보와 관련된 다양한 데이터를 획득하고 분석하는 기능을 수행한다.The blockchain monitoring management unit 13 is a module for determining the status and performance of the entire blockchain system 200, and provides status information and performance information of each node that forms the blockchain by combining with the blockchain system 200. Performs the function of acquiring and analyzing various data related to

블록체인 모니터링 관리부(13)는 블록체인(200) 기반 IoT 시스템에서 블록체인 관련 사용자의 모니터링을 수행하고, 가시화 데이터에 대한 요구 사항을 분석한다. 블록체인 기반 IoT 시스템에서 모니터링하고 가시화할 메타 데이터는 예를 들면, 생성된 블록에 관한 정보, 블록 생성 시간, 블록 저장 위치 등이며, 이들을 가시화하여 제공할 수 있다. 또한, IoT 네트워크 상에서 블록체인 관련 메타 데이터들을 수집하고, 수집한 블록체인 메타 데이터에 대해 통계 정보를 생성하고 성능 측정을 수행한다.The blockchain monitoring management unit 13 monitors blockchain-related users in the blockchain 200-based IoT system and analyzes requirements for visualization data. Metadata to be monitored and visualized in a blockchain-based IoT system include, for example, information about created blocks, block creation time, and block storage location, and these can be visualized and provided. In addition, it collects blockchain-related metadata on the IoT network, generates statistical information on the collected blockchain metadata, and performs performance measurements.

스마트 계약 처리부(14)는 블록체인 시스템(200)의 스마트 계약 관련 기능을 처리하는 모듈이며, 스마트 계약 등록 및 실행 등을 담당하고 있다.The smart contract processing unit 14 is a module that processes smart contract-related functions of the blockchain system 200 and is responsible for registering and executing smart contracts.

스마트 계약(smart contract)는 주지되어 있는 바와 같이, 블록체인 시스템에서 거래의 일정 조건을 만족하는 경우 당사자간의 거래가 이루어지도록 하는 코드를 의미하며, 스마트 계약 처리부는 이러한 코드를 저장하고 실행하는 기능을 수행한다.As is well known, a smart contract refers to a code that allows a transaction to occur between parties when certain transaction conditions are met in a blockchain system, and the smart contract processing unit performs the function of storing and executing such code. do.

스마트 계약 처리부(14)는, IoT 기기로부터 수신한 고유 정보를 통해 블록체인 스마트 계약에서 자동으로 인식/식별자를 검증할 수 있는데, 이러한 알고리즘은 우선 최초로 기기인식/식별자을 위해 데이터(Mac주소, GPS, 기기 고유의 번호)를 블록체인에 전파하고, 스마트 계약에 내재된 일련의 함수들을 실행하여 얻는 결과들을 블록체인에 저장되어 있는 정보들과 매핑하여 최초 인식/검증을 수행하고, 매핑 결과가 정상일 경우, 요청 기기에 해당 값들을 전송하면 해당 기기는 이 값들을 바탕으로 공개키를 생성한 후, 이와 같은 최초 인식/식별 과정을 거친 후, 이후에 발생하는 인식/식별자 검증은 생성된 공개키를 기반으로 스마트 계약을 호출하여 검증하는 방식으로 이루어질 수 있다.The smart contract processing unit 14 can automatically verify recognition/identifier in a blockchain smart contract through unique information received from IoT devices. This algorithm first uses data (Mac address, GPS, etc.) for device recognition/identifier. device's unique number) to the blockchain, and perform initial recognition/verification by mapping the results obtained by executing a series of functions embedded in the smart contract with the information stored in the blockchain. If the mapping result is normal, , When the corresponding values are transmitted to the requesting device, the device generates a public key based on these values, and after going through this initial recognition/identification process, the subsequent recognition/identifier verification is based on the generated public key. This can be done by calling a smart contract and verifying it.

분산 장부 생성 관리부(15)는 IoT 서비스 상의 다양한 데이터를 분산 장부 상에 저장하고, 향후 데이터를 읽어 올 수 있도록 분산 장부 관련 요구에 대한 처리를 담당하고 있다.The distributed ledger creation management unit 15 stores various data on the IoT service on the distributed ledger and is responsible for processing requests related to the distributed ledger so that data can be read in the future.

IoT 기기간 합의 처리부(16)는 분산 장부에 대한 일관성 유지를 위한 합의 알고리즘을 실행하는 모듈로서, 블록체인에 실린 데이터에 대한 신뢰성을 보장하는 역할을 담당하고 있다.The IoT device-to-device consensus processing unit 16 is a module that executes a consensus algorithm to maintain consistency in the distributed ledger, and is responsible for ensuring the reliability of data contained in the blockchain.

주지된 바와 같이, 합의 기술은 블록체인에서 데이터 무결성을 유지하는 핵심 기술로서 현재 블록체인의 합의 기술은 막대한 컴퓨팅 자원과 전력을 소모하고 있으나, 이러한 방식은 다양한 컴퓨팅 파워를 가진 디바이스들이 연결된 IoT 환경에서는 적합하지 않다. 따라서, 본 발명에서는, 이를 위하여 IoT 환경에서의 고효율을 고려하여 PoC 합의 알고리듬을 적용하는 것이 바람직하며, 예컨대 동적 투표 방식 기반의 합의 알고리듬을 사용할 수 있다.As is known, consensus technology is a core technology that maintains data integrity in blockchain. Currently, blockchain consensus technology consumes enormous computing resources and power, but this method does not work in an IoT environment where devices with various computing powers are connected. Inappropriate. Therefore, in the present invention, it is desirable to apply a PoC consensus algorithm considering high efficiency in the IoT environment, and for example, a consensus algorithm based on a dynamic voting method can be used.

본 발명에서의 블록체인(200) 시스템은 IoT 기기, 게이트웨이, 클라우드 서버인 노드들로 구성되므로 이에 적합한 합의 알고리듬으로서 IoT 플랫폼 정보, 기기 제어 이벤트 로그 발생시 트랜잭션 처리속도, 블록 생성 속도를 기존의 블록체인의 경우보다 신속하게 수행할 필요가 있다.Since the blockchain 200 system in the present invention is composed of nodes that are IoT devices, gateways, and cloud servers, it is a consensus algorithm suitable for this, IoT platform information, transaction processing speed when device control event log occurs, and block creation speed using the existing blockchain. It needs to be done more quickly than in the case of .

도 5는 본 발명에 따른 IoT용 블록체인 네트워크의 구성 요소를 도시한 블록도이다.Figure 5 is a block diagram showing the components of a blockchain network for IoT according to the present invention.

도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 IoT용 블록체인 네트워크는 대용량으로 수집되는 IoT 센서 데이터를 관리하기 위한 블록체인 네트워크 구성으로 블록체인 네트워크와 인터페이스 사이에 SDK형태 패키지를 구현하여, 사용의 편의성을 제고한다. Referring to Figure 5, the blockchain network for IoT according to the present invention is a blockchain network configuration for managing IoT sensor data collected in large quantities, and implements an SDK-type package between the blockchain network and the interface to improve convenience of use. improve

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 IoT용 블록체인 네트워크 구성을 도시한 블록도이다. Figure 6 is a block diagram showing the configuration of a blockchain network for IoT according to an embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 드론과 로봇으로부터 생산되는 대용량 실시간 계측정보는 검증 서버와 블록체인의 저장되어, 상호간 위변조 검증을 통해 위변조 여부를 판별한다. 만약 위변조가 발생했을 시 사용자에게 알림을 제공해줄 수 있다.Referring to Figure 6, large-capacity real-time measurement information produced from drones and robots is stored in the verification server and blockchain, and whether forgery or forgery is determined through mutual forgery verification. If forgery or alteration occurs, a notification can be provided to the user.

본 발명에 따른 IoT용 블록체인 네트워크는 도면에 도시된 바와 같이 IoT에 관한 각종 정보를 계측하는 IoT 계측 정보부, IoT 계측 정보부에서 IoT 계측정보에 대해 암호화를 한 정보에 대해 기기 정보 검증을 하는 Thing Plug, IoT 계측정보에 대해 암호화 된 값을 수신받아 블록체인에 저장하는 블록체인 저장 에이전트 및 각종 데이터를 저장하고 검증하는 검증 서버를 포함할 수 있다. As shown in the drawing, the IoT blockchain network according to the present invention includes an IoT measurement information unit that measures various information related to IoT, and a Thing Plug that verifies device information on the information encrypted by the IoT measurement information unit. , It may include a blockchain storage agent that receives encrypted values for IoT measurement information and stores them in the blockchain, and a verification server that stores and verifies various data.

블록체인 저장 Agent에 의해 저장된 API 및 검증 서버에 저장된 API가 블로체인 API 서버에 호출된 경우, 블록체인 API 서버는 저장 검증을 위한 스마트 컨트랙트를 실행하고, 블록체인 노드 서브는 스마트 컨트랙트 정보를 수신하고, 이를 블록체인 원장이 저장하고 쓴다. 그 후 저장된 데이터는 블록체인 네트워크에 분산 저장될 수 있다.When the API stored by the blockchain storage agent and the API stored on the verification server are called to the blockchain API server, the blockchain API server executes a smart contract for storage verification, and the blockchain node serve receives smart contract information and , this is stored and written by the blockchain ledger. The stored data can then be distributed and stored on the blockchain network.

도 7은 본 발명에 따른 블록체인 모니터링 시스템의 구성 요소를 도시한 블록도이다.Figure 7 is a block diagram showing the components of the blockchain monitoring system according to the present invention.

도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 블록체인 모니터링 시스템은 블록체인 모니터링 인프라와 연계를 통해 플랫폼에서 IoT와 블록체인 시스템 모니터링 할 수 있다. Referring to Figure 7, the blockchain monitoring system according to the present invention can monitor IoT and blockchain systems on the platform through linkage with the blockchain monitoring infrastructure.

구체적으로, 본 발명에 따른 블록체인 모니터링 시스템은 블록체인을 모니터링하고 IoT 기능을 하는 5G IoT 관리 모니터링 플랫폼, 5G IoT 관리 모니터링 플랫폼과 데이터 등을 주고 받는 웹서버, 웹서버와 RPC 방식으로 연계되어 있는 블록체인 DBMS 등을 포함할 수 있다.Specifically, the blockchain monitoring system according to the present invention is a 5G IoT management monitoring platform that monitors the blockchain and performs IoT functions, a web server that exchanges data with the 5G IoT management monitoring platform, and a web server that is connected to the RPC method. It may include blockchain DBMS, etc.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 IoT 데이터 위변조 증명방법을 도시한 도면이다.Figure 8 is a diagram illustrating a method for proving IoT data forgery and falsification according to an embodiment of the present invention.

본 발명에 따른 IoT 용 DID 시스템은 기본적으로 도 3에서 설명한 바와 동일한 구조를 가질 수 있으나, 또 다른 실시예로 IoT 장비 스펙이 펌웨어 구성이 아니라면, Holder 구조가 빠진 구조로 구현될 수 있다. The DID system for IoT according to the present invention may have basically the same structure as described in FIG. 3, but in another embodiment, if the IoT device specifications are not firmware configuration, it may be implemented without the Holder structure.

지금까지 도면을 통해 본 발명에 따른 블록체인 인증 데이터 신뢰성 제공 시스템(100)의 구조, 프로세서 및 효과에 대해 자세히 알아보았다. So far, we have looked at the structure, processor, and effects of the blockchain authentication data reliability providing system 100 according to the present invention in detail through the drawings.

일 실시예에 따른 블록체인에 기반한 5G 환경 내에서의 데이터 신뢰성 제공 방법 및 시스템은 5G환경에서 활용되는 드론, 로봇 등에서 생산되는 IoT 센서 데이터의 신뢰성을 효과적으로 확보할 수 있다. 이는 드론, 로봇 기반 지능형 서비스 중 알림, 푸시, 모니터링을 제공함으로써, 빠르게 사고를 대처할 수 있는 장점이 존재한다.A method and system for providing data reliability in a 5G environment based on blockchain according to an embodiment can effectively secure the reliability of IoT sensor data produced by drones, robots, etc. used in a 5G environment. This has the advantage of being able to quickly respond to accidents by providing notification, push, and monitoring among drone and robot-based intelligent services.

또한, 지능화되고 무인화 되는 자율형 IoT 기반 서비스 기술을 선점하여 국내 및 해외에서 선도적 위치를 점할 수 있다.In addition, by taking the lead in autonomous IoT-based service technology that is intelligent and unmanned, we can take a leading position domestically and overseas.

또한, IoT용 DID 등을 포함한 블록체인 기술은 데이터 생성 주체를 명확히 하며, 수집 데이터의 무결성과 투명한 이력정보 제공을 통해 사용자의 만족도 향상시킬 수 있으며, 재난에 대한 다수의 이해관계자 구조에 따른 관리책임의 모호성과 분쟁 소지를 줄일 수 있는 장점이 존재한다. In addition, blockchain technology, including DID for IoT, clarifies the subject of data generation, can improve user satisfaction by providing integrity of collected data and transparent history information, and management responsibility according to the multi-stakeholder structure for disasters. There is an advantage in reducing ambiguity and potential for disputes.

한편, 본 명세서에 기재된 "~부"로 기재된 구성요소들, 유닛들, 모듈들, 컴포넌트들 등은 함께 또는 개별적이지만 상호 운용 가능한 로직 디바이스들로서 개별적으로 구현될 수 있다. 모듈들, 유닛들 등에 대한 서로 다른 특징들의 묘사는 서로 다른 기능적 실시예들을 강조하기 위해 의도된 것이며, 이들이 개별 하드웨어 또는 소프트웨어 컴포넌트들에 의해 실현되어야만 함을 필수적으로 의미하지 않는다. 오히려, 하나 이상의 모듈들 또는 유닛들과 관련된 기능은 개별 하드웨어 또는 소프트웨어 컴포넌트들에 의해 수행되거나 또는 공통의 또는 개별의 하드웨어 또는 소프트웨어 컴포넌트들 내에 통합될 수 있다.Meanwhile, the components, units, modules, components, etc. described in this specification as "~ part" may be implemented together or individually as separate but interoperable logic devices. The description of different features for modules, units, etc. is intended to highlight different functional embodiments and does not necessarily imply that they must be realized by separate hardware or software components. Rather, functionality associated with one or more modules or units may be performed by separate hardware or software components or may be integrated within common or separate hardware or software components.

특정한 순서로 작동들이 도면에 도시되어 있지만, 이러한 작동들이 원하는 결과를 달성하기 위해 도시된 특정한 순서, 또는 순차적인 순서로 수행되거나, 또는 모든 도시된 작동이 수행되어야 할 필요가 있는 것으로 이해되지 말아야 한다. 임의의 환경에서는, 멀티태스킹 및 병렬 프로세싱이 유리할 수 있다. 더욱이, 상술한 실시예에서 다양한 구성요소들의 구분은 모든 실시예에서 이러한 구분을 필요로 하는 것으로 이해되어서는 안되며, 기술된 구성요소들이 일반적으로 단일 소프트웨어 제품으로 함께 통합되거나 다수의 소프트웨어 제품으로 패키징될 수 있다는 것이 이해되어야 한다.Although operations are shown in the drawings in a particular order, it should not be understood that these operations are to be performed in the particular order shown, or sequential order, or that all depicted operations need to be performed to achieve the desired results. . In some environments, multitasking and parallel processing can be advantageous. Moreover, the distinction of various components in the above-described embodiments should not be construed as requiring such a distinction in all embodiments, and the described components may generally be integrated together into a single software product or packaged into multiple software products. It must be understood that it can be done.

컴퓨터 프로그램(프로그램, 소프트웨어, 소프트웨어 어플리케이션, 스크립트 또는 코드로도 알려져 있음)은 컴파일되거나 해석된 언어나 선험적 또는 절차적 언어를 포함하는 프로그래밍 언어의 어떠한 형태로도 작성될 수 있으며, 독립형 프로그램이나 모듈, 컴포넌트, 서브루틴 또는 컴퓨터 환경에서 사용하기에 적합한 다른 유닛을 포함하여 어떠한 형태로도 전개될 수 있다. A computer program (also known as a program, software, software application, script, or code) may be written in any form of a programming language, including a compiled or interpreted language, or an a priori or procedural language, as a stand-alone program or module; It can be deployed in any form, including components, subroutines, or other units suitable for use in a computer environment.

부가적으로, 본 특허문헌에서 기술하는 논리 흐름과 구조적인 블럭도는 개시된 구조적인 수단의 지원을 받는 대응하는 기능과 단계의 지원을 받는 대응하는 행위 및/또는 특정한 방법을 기술하는 것으로, 대응하는 소프트웨어 구조 및 알고리즘과 그 등가물을 구축하는 데에도 사용 가능하다. Additionally, the logical flow and structural block diagram described in this patent document describe corresponding actions and/or specific methods supported by corresponding functions and steps supported by the disclosed structural means, and correspond to It can also be used to build software structures and algorithms and their equivalents.

본 명세서에서 기술하는 프로세스와 논리 흐름은 입력 데이터 상에서 작동하고 출력을 생성함으로써 기능을 수행하기 위하여 하나 이상이 컴퓨터 프로그램을 실행하는 하나 이상이 프로그래머블 프로세서에 의하여 수행 가능하다.The processes and logic flows described herein can be performed by one or more programmable processors, one or more of which execute computer programs to perform functions by operating on input data and generating output.

본 기술한 설명은 본 발명의 최상의 모드를 제시하고 있으며, 본 발명을 설명하기 위하여, 그리고 당업자가 본 발명을 제작 및 이용할 수 있도록 하기 위한 예를 제공하고 있다. 이렇게 작성된 명세서는 그 제시된 구체적인 용어에 본 발명을 제한하는 것이 아니다. The present description sets forth the best mode of the invention and provides examples to illustrate the invention and to enable any person skilled in the art to make or use the invention. The specification prepared in this way does not limit the present invention to the specific terms presented.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면, 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described above with reference to preferred embodiments, those skilled in the art or have ordinary knowledge in the relevant technical field should not deviate from the spirit and technical scope of the present invention as set forth in the claims to be described later. It will be understood that the present invention can be modified and changed in various ways within the scope of the present invention. Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to what is described in the detailed description of the specification, but should be determined by the scope of the patent claims.

Claims (5)

IoT 디바이스가 인가된 디바이스에 대한 인증 처리를 수행하는 기기 인증/관리부;
블록체인 시스템의 스마트 계약을 저장하고 실행하는 스마트 계약 처리부;
IoT 서비스 수행을 위한 데이터를 분산 장부에 저장하고, 분산 장부 관련 요구에 대한 처리를 수행하는 분산 장부 생성 관리부;
분산 장부에 대한 합의 알고리즘을 실행하여 블록체인에 실린 데이터에 대한 신뢰성을 보장하는 합의 처리부; 및
분산 장부와 스마트 계약이 저장되며, 데이터 중복성 최소화를 위한 분산 저장 기능을 제공하는 블록 분산 저장처리부;를 포함하는 것을 특징으로 하는,
블록체인에 기반한 5G 환경 내에서의 데이터 신뢰성 제공 시스템A device authentication/management unit that performs authentication processing for IoT devices authorized;
A smart contract processor that stores and executes smart contracts in the blockchain system;
A distributed ledger creation management unit that stores data for performing IoT services in a distributed ledger and processes requests related to the distributed ledger;
A consensus processing unit that executes the consensus algorithm on the distributed ledger and ensures the reliability of the data contained in the blockchain; and
Characterized in that it includes a block distributed storage processing unit that stores distributed ledgers and smart contracts and provides distributed storage functions to minimize data redundancy.
A system that provides data reliability within a 5G environment based on blockchain 제 1항에 있어서,
블록체인 시스템의 상태 정보 및 성능 정보를 획득하고 분석하여 블록체인 시스템의 상태를 모니터링하는 블록체인 모니터링 관리부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
블록체인에 기반한 5G 환경 내에서의 데이터 신뢰성 제공 시스템.According to clause 1,
Characterized in that it further includes a blockchain monitoring management unit that monitors the status of the blockchain system by acquiring and analyzing status information and performance information of the blockchain system.
A system that provides data reliability within the 5G environment based on blockchain. 제 1항에 있어서,
상기 블록 분산 저장 처리부는,
블록체인 시스템이 풀 노드 또는 클라우드 노드인 경우 블록체인의 전체 데이터를 저장하고, 게이트웨이 노드의 경우 블록체인 데이터에 대한 분할을 통한 분할 데이터를 저장하는 것을 특징으로 하는,
블록체인에 기반한 5G 환경 내에서의 데이터 신뢰성 제공 시스템.According to clause 1,
The block distributed storage processing unit,
If the blockchain system is a full node or cloud node, it stores the entire data of the blockchain, and in the case of a gateway node, it stores split data through division of the blockchain data.
A system that provides data reliability within the 5G environment based on blockchain. 제 3항에 있어서,
상기 블록 분산 저장 처리부는,
블록 체인 시스템이 센서 노드의 경우 전송,수신 및 검증 기능은 연결된 풀 노드 또는 클라우드 노드에 의해 수행되도록 하는 것을 특징으로 하는,
블록체인에 기반한 5G 환경 내에서의 데이터 신뢰성 제공 시스템.According to clause 3,
The block distributed storage processing unit,
When the blockchain system is a sensor node, the transmission, reception and verification functions are performed by the connected full node or cloud node.
A system that provides data reliability within the 5G environment based on blockchain. 제 1항에 있어서,
상기 기기 인증/관리부는,
검증 노드와 일반 노드를 분리하여 블록체인 내 유일한 관리자 노드를 지정하고 권한을 분리함으로써 비인가된 디바이스의 접근을 방지하고 IoT 기기의 고유 식별 번호 및 사용자 정보를 해쉬화하고 것을 특징으로 하는,
블록체인에 기반한 5G 환경 내에서의 데이터 신뢰성 제공 시스템.
According to clause 1,
The device authentication/management department,
It is characterized by separating the verification node and the general node, designating the only manager node in the blockchain, separating authority, preventing access by unauthorized devices, and hashing the unique identification number and user information of the IoT device.
A system that provides data reliability within the 5G environment based on blockchain.