KR102051454B1 - 조건 검증에 의한 블록체인 기반 의사결정 시스템 - Google Patents

조건 검증에 의한 블록체인 기반 의사결정 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 조건 검증에 의한 블록체인 기반 의사결정 시스템에 관한 것으로서, 블록체인망; 의결 키를 복호화 하거나 암호화하는 비대칭키를 생성하고, 상기 의결 키를 상기 비대칭키의 암호화 키로 암호화 하고, 의결 조건을 만족하는 사용자의 조합을 추출하고, 추출된 각 조합에 대하여 사용자의 승인 키를 조합하여 비대칭키의 복호화 키를 암호화 하여 각 조합의 암호화된 복호화 키를 생성하는, 키관리 서버; 의사결정을 요청하는 메시지(이하 의결요청 메시지)를 상기 블록체인망에 기록하고, 상기 블록체인망에 기록된 승인 메시지를 수집하고, 승인 메시지에 포함된 승인 키를 조합하여 암호화된 복호화 키를 해제하고, 해제된 복호화 키로 암호화된 의결키를 복호화 하여 의결 키를 획득하는, 의결 서버; 및, 상기 블록체인망에서 의결요청 메시지를 확인하면, 의결 요청 내용을 사용자 단말에 전달하고, 상기 사용자 단말로부터 승인 키를 수신하여, 상기 승인 키를 포함하는 승인 메시지를 상기 블록체인망에 기록하는, 중계 서버를 포함하는 구성을 마련한다.
상기와 같은 시스템에 의하여, 의결 조건을 만족하는 사용자 키 조합별로 의결 키의 복호화키를 미리 마련하여 의결 조건을 만족하면 자동으로 의결 키를 획득하게 함으로써, 의결 행위를 자동화 하면서 동시에 보안을 강화할 수 있다.

Description

조건 검증에 의한 블록체인 기반 의사결정 시스템 { A decision-making system using blockchains by verifying conditions }
본 발명은 서로 다른 비중을 가진 다수의 사용자 중에서 일부가 승인하여 승인하는 비율이 의결조건을 만족하면 의결 키를 획득하도록 구성하는, 조건 검증에 의한 블록체인 기반 의사결정 시스템에 관한 것이다.
인터넷과 같은 무선 통신 기술이 발달함에 따라, 기존의 종이 투표 방식을 대신하는 전자투표에 대한 기술이 제시되고 있다[특허문헌 1]. 전자투표는 네트워크를 이용한 전자식 투표로, 통신 가능한 단말기를 이용하여 투표가 가능하므로 시간적, 공간적 제약이 없다는 장점이 있다. 그러나 종래의 전자투표 방식은 해커 등에 의해 악의적인 목적으로 노드가 점령당하는 경우 투표 내용이 포함된 패킷이 조작되거나 훼손될 수 있다.
상기와 같은 문제를 해결하고자 전자 투표 시스템에 블록체인 기술을 적용하는 기술이 제시되고 있다[특허문헌 2,3]. 상기 선행기술들은 각 투표자의 투표 정보를 블록체인 네트워크에 등록하여 투표 결과를 집계한다. 특히, 투표 결과가 블록체인 네트워크에 등록됨으로써, 블록체인 네트워크를 통해 투표 내용이 검증되어, 투표 내용이 조작되거나 훼손되는 것이 방지될 수 있다.
그러나 상기와 같은 전자 투표 시스템은 선거 등 다수의 대상에 대하여 득표수를 산출하는 일반적인 투표를 대상으로 한 기술이다. 따라서 행사권한의 비중이 각기 다른 투표자들이 투표하여, 특정한 조건을 만족하면 의사결정이 이루어지는 의사결정 시스템에는 적용할 수 없다. 예를 들어, 보유 주식수가 각기 다른 주주들이 투표하여 전체 주식수의 60% 이상의 찬성을 획득하면 안건이 통과되는, 의사결정 방식에 적용할 수 없다.
한국 등록특허공보 제10-1747833호(2017.06.14.공고) 한국 등록특허공보 제10-1962686호(2019.03.27.공고) 한국 등록특허공보 제10-1908677호(2018.10.16.공고)
본 발명의 목적은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 서로 다른 비중을 가진 다수의 사용자 중에서 일부가 승인하여 승인하는 비율이 의결조건을 만족하면 의사결정의 인증키(또는 의결 키)를 획득하는, 조건 검증에 의한 블록체인 기반 의사결정 시스템을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은, 의결조건을 만족시키는 사용자의 승인 키 조합들을 산출하고, 비대칭키인 암호화 키로 의결 키를 암호화 하고, 각 승인 키 조합으로 비대칭키인 복호화 키를 암호화 하여, 승인 키 조합에 해당하는 사용자가 승인한 경우에만 의결 키를 복호화 할 수 있도록 구성하는, 조건 검증에 의한 블록체인 기반 의사결정 시스템을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은, 각 사용자의 승인 여부를 나타내는 이진 트리를 구성하여 키 조합의 케이스를 산출하되, 이진 트리의 각 형제 노드는 각 사용자의 승인 여부를 나타내고 각 사용자에 대해 비중이 높은 순으로 상위의 노드로 할당시키는, 조건 검증에 의한 블록체인 기반 의사결정 시스템을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 조건 검증에 의한 블록체인 기반 의사결정 시스템에 관한 것으로서, 다수의 피어로 구성되는 블록체인망으로서, 각 피어는 트랜잭션 메시지를 블록으로 기록하는 블록체인 원장을 보유하고, 모든 피어들의 블록체인 원장들을 동기화 시키는 블록체인망; 의결 키를 복호화 하거나 암호화하는 비대칭키를 생성하고, 상기 의결 키를 상기 비대칭키의 암호화 키로 암호화 하고, 의결 조건을 만족하는 사용자의 조합을 추출하고, 추출된 각 조합에 대하여 사용자의 승인 키를 조합하여 비대칭키의 복호화 키를 암호화 하여 각 조합의 암호화된 복호화 키를 생성하는, 키관리 서버; 의사결정을 요청하는 메시지(이하 의결요청 메시지)를 상기 블록체인망에 기록하고, 상기 블록체인망에 기록된 승인 메시지를 수집하고, 승인 메시지에 포함된 승인 키를 조합하여 암호화된 복호화 키를 해제하고, 해제된 복호화 키로 암호화된 의결키를 복호화 하여 의결 키를 획득하는, 의결 서버; 및, 상기 블록체인망에서 의결요청 메시지를 확인하면, 의결 요청 내용을 사용자 단말에 전달하고, 상기 사용자 단말로부터 승인 키를 수신하여, 상기 승인 키를 포함하는 승인 메시지를 상기 블록체인망에 기록하는, 중계 서버를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 조건 검증에 의한 블록체인 기반 의사결정 시스템에 있어서, 상기 키관리 서버는 상기 암호화된 의결 키 및 각 조합의 암호화된 복호화키를 포함하는 키정보 메시지를 상기 블록체인망에 등록하고, 상기 의결 서버는 상기 블록체인망의 키정보 메시지로부터 상기 암호화된 의결 키 및 각 조합의 암호화된 복호화키를 획득하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 조건 검증에 의한 블록체인 기반 의사결정 시스템에 있어서, 각 사용자의 승인 비중이 각기 다르고, 상기 의결 조건은 승인하는 사용자의 전체 비중이 모든 사용자의 전체 비중 중에서 사전에 정해진 최소 비중 이상으로 설정되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 조건 검증에 의한 블록체인 기반 의사결정 시스템에 있어서, 상기 키관리 서버는 각 사용자의 승인 여부의 경우를 노드로 나타내는 이진 트리를 구성하되, 상기 이진 트리의 각 형제 노드를 각 사용자의 승인 노드 및 비승인 노드로 구성하고, 각 노드 값을 해당 노드와 해당 노드의 상위 노드들의 승인 시 해당 사용자의 비중의 합으로 설정하고, 리프 노드의 값이 상기 최소 비중 이상인 경우 상기 리프 노드와 해당 리프 노드의 상위 노드들 중 승인 노드의 사용자들을 사용자 조합으로 추출하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 조건 검증에 의한 블록체인 기반 의사결정 시스템에 있어서, 상기 키관리 서버는 상기 이진 트리의 각 사용자의 노드를 비중이 높은 순으로 상위 노드로 구성하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 조건 검증에 의한 블록체인 기반 의사결정 시스템에 있어서, 상기 키관리 서버는 상기 이진 트리를 상위 노드에서 하위 노드 순으로 순차적으로 구성하되, 해당 노드의 노드 값이 의결 조건을 만족하면 그 하위 노드를 구성하지 않고 해당 노드를 리프 노드로 구성하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 조건 검증에 의한 블록체인 기반 의사결정 시스템에 있어서, 상기 키관리 서버는 상기 이진 트리를 상위 노드에서 하위 노드 순으로 순차적으로 구성하되, 해당 노드의 노드 값과, 모든 하위 노드에 해당하는 사용자들의 비중의 합을 더하여도 상기 최소 비중 보다 작으면, 그 하위 노드를 구성하지 않고 해당 노드를 리프 노드로 구성하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 조건 검증에 의한 블록체인 기반 의사결정 시스템에 의하면, 의결 조건을 만족하는 사용자 키 조합별로 의결 키의 복호화키를 미리 마련하여 의결 조건을 만족하면 자동으로 의결 키를 획득하게 함으로써, 의결 행위를 자동화 하면서 동시에 보안을 강화할 수 있는 효과가 얻어진다.
또한, 본 발명에 따른 조건 검증에 의한 블록체인 기반 의사결정 시스템에 의하면, 각 사용자의 투표 결과를 블록체인망에 기록함으로써, 제3자가 블록체인망에 접근하더라도 전자 투표 결과가 변조되거나 위조되는 것을 방지할 수 있는 효과가 얻어진다.
또한, 본 발명에 따른 조건 검증에 의한 블록체인 기반 의사결정 시스템에 의하면, 의사결정 비중이 높은 사용자의 키를 이진 트리의 상위 노드로 배정하여, 조건을 만족하는 케이스들을 보다 빠르고 효율적으로 산출할 수 있는 효과가 얻어진다.
도 1은 본 발명을 실시하기 위한 전체 시스템의 구성도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 각기 다른 비중을 갖는 사용자의 승인에 따른 의사결정을 수행하는 방식을 예시한 도면.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 의결조건을 만족하는 승인 사용자 조합을 구하는 방법를 설명하기 위한 흐름도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 이진 트리를 예시한 도면.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 의결조건을 만족하는 사용자 조합을 예시한 도면.
도 6 및 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 조건 검증에 의한 블록체인 기반 의사결정 방법을 설명하는 흐름도.
이하, 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 도면에 따라서 설명한다.
또한, 본 발명을 설명하는데 있어서 동일 부분은 동일 부호를 붙이고, 그 반복 설명은 생략한다.
먼저, 본 발명을 실시하기 위한 전체 시스템의 구성을 도 1을 참조하여 설명한다.
도 1에서 보는 바와 같이, 본 발명을 실시하기 위한 전체 시스템은 사용자 단말(10), 다수의 피어(21)로 구성되는 블록체인망(20), 사용자 키 및 의결 키를 생성하는 키관리 서버(40), 사용자 단말(10)의 의사결정 내용을 블록체인망(20)에 기록하는 중계 서버(50), 및, 의사결정을 처리하는 의결 서버(30)로 구성된다. 추가적으로, 키 데이터를 저장하는 키정보DB(61), 의결관련 정보를 저장하는 의결정보DB(62) 등을 더 포함하여 구성될 수 있다.
먼저, 사용자 단말(10)은 사용자가 사용하는 단말로서, 스마트폰, 태블릿PC, 노트북, 개인용 컴퓨터(PC) 등 컴퓨팅 기능을 가지는 통상의 컴퓨터 단말이나 전용 단말이다.
사용자 단말(10)은 사용자의 고유 키(이하 사용자 키)를 사전에 보유한다. 특히, 사용자 키는 사용자 단말(10)과 키관리 서버(40)가 서로 공유한다. 즉, 키관리 서버(40)도 사용자 키를 사전에 저장하여 보관한다.
또한, 사용자 단말(10)은 중계 서버(50)를 통해 의결요청 메시지의 의결요청 정보를 전달받고, 블록체인망(20)에 자신의 의사결정(또는 승인여부) 정보를 기록한다. 즉, 사용자 단말(10)은 해당 사용자의 의사결정에 대한 승인 여부를 입력받아, 승인 여부에 따라 중계 서버(50)를 통해 승인 정보를 블록체인망(20)에 저장한다.
특히, 승인한 경우, 사용자 키와 요청 코드(또는 제1 난수)를 결합하여 승인 키를 생성하고, 승인 키를 승인 정보 내에 포함시킨다. 사용자 키와 요청 코드를 결합하여 승인 키를 생성할 때 일방향 함수를 사용한다. 일례로서, 사용자 키와 요청 코드를 결합하여 해쉬값을 구하고, 구한 해쉬값을 승인 키로 구한다.
이때, 바람직하게는, 요청 코드(제1 난수)는 의결요청 메시지에 포함되어 전달된다.
한편, 바람직하게는, 승인 정보 내의 승인 키는 암호화 될 수 있다. 이때, 승인 키는 의결 서버(30)의 공개키로 암호화 하여 의결 서버(30)만 복호화 될 수 있다.
한편, 바람직하게는, 사용자 단말(10)에는 의결을 위한 전용 앱(어플리케이션) 등이 설치되어, 전용 앱을 통해 앞서 설명한 의결 작업을 수행한다. 특히, 전용 앱에 중계 서버(40)의 주소 등을 사전에 보유하여, 중계 서버(40)에 접속할 수 있다.
사용자는 사용자 단말(10)을 통해 작업을 수행한다. 이하에서 사용자가 어떤 작업을 수행한다는 것은 사용자 단말(10)을 통해 해당 작업을 수행한다는 것으로 본다.
다음으로, 블록체인망(20)은 통상의 블록체인 망으로서, 트랜잭션(또는 메시지)을 블록으로 기록하되, 각 블록들을 블록 체인으로 연결하여 기록한다.
블록체인망(20)은 네트워크로 연결된 다수의 피어(21)들로 구성된다.
각 피어(21)는 하나의 컴퓨팅 단말 또는 서버로서, 트랜잭션 메시지를 블록체인으로 기록한 트랙잭션 메시지의 원장(이하 블록체인 원장)을 복제하여 저장한다. 따라서 모든 피어(21)는 서로 동기화 하여, 동일한 블록체인 원장을 보유한다.
구체적으로, 트랜잭션 메시지(또는 메시지)는 하나의 트랜잭션을 나타내는 메시지로서, 의사결정을 요청하는 의결요청 메시지, 암호화된 복호화 키 및 의결 키를 전송하는 키정보 메시지, 의사결정에 대한 승인 여부를 나타내는 승인 메시지 등이다. 각 트랜잭션 메시지의 해쉬값을 구하여, 해쉬값들을 블록 체인으로 구성한다. 이때, 블록체인 원장은 각 메시지의 해시값들을 블록들의 체인으로 구성한 블록체인과, 트랜잭션 메시지(또는 메시지)를 모두 포함한다. 블록체인 원장의 메시지를 열람함으로써 해당 메시지의 내용을 열람할 수 있고, 블록체인의 해시값을 인증함으로써 해당 메시지의 진위 여부를 검증할 수 있다.
특히, 피어(21)는 자신이 어떤 하나의 트랜잭션 작업을 수행하면, 새로운 트랜잭션 메시지를 자신의 블록체인 원장에 추가하고, 추가된 블록 정보를 다른 피어(21)에 전송한다. 추가되는 정보 또는 블록은 기존의 블록체인 원장에 블록체인으로 추가된다.
또한, 다른 피어(21)들은 앞서 갱신한 피어(21)로부터 추가되는 블록 정보를 수신하여, 자신의 블록체인 원장에 블록 정보를 추가한다. 바람직하게는, 피어(21)는 자신의 주변에 위치하는 피어(21)들에게, 추가되는 블록체인에 대한 갱신 정보(추가 정보)를 전송(전파)하고, 주변의 피어(21)들은 블록체인에 대한 갱신 정보를 자신의 블록체인 원장에 기록하고, 또 다시 자신의 주변의 피어들에게 전송한다. 따라서 블록체인망(20) 내에 위치하는 모든 피어(21)들은 블록체인 원장을 동기화 하여 모두 동일한 블록체인 원장을 보유하게 된다.
다음으로, 키관리 서버(40)는 블록체인망(20)에서 의결 서버(30)의 의결요청 메시지를 가져와서, 암호화된 의결 키 및 암호화된 복호화 키(의결 키를 복호화할 수 있는 키)를 포함하는 키정보 메시지를 생성하여 블록체인망(20)에 등록한다.
즉, 키관리 서버(40)는 블록체인망(20)의 블록체인 원장이 갱신되었는지를 확인한다. 그리고 갱신 이벤트가 발생되면, 새로 추가된 메시지가 의결요청 메시지인지를 확인한다. 그리고 의결요청 메시지이면, 키관리 서버(40)는 의결요청 메시지에서 의결요청 정보를 추출한다. 의결요청 정보는 의결요청 내용으로서, 요청 코드(제1 난수), 의결 조건 등을 포함한다.
또한, 키관리 서버(40)는 의결 키를 복호화 하거나 암호화하는 비대칭키를 생성하고, 의결 키를 비대칭키의 암호화 키로 암호화 하고, 의결 조건을 만족하는 사용자의 조합을 추출하고, 추출된 각 조합에 대하여 사용자의 승인 키를 조합하여 비대칭키의 복호화 키를 암호화 하여 각 조합의 암호화된 복호화 키(조합별 암호화된 복호화 키)를 생성한다. 특히, 각 조합의 암호화된 복호화 키 및 암호화된 의결 키를 포함하는 키정보 메시지를 생성하여, 키정보 메시지를 블록체인망(20)에 등록한다.
키관리 서버(40)는 각 사용자의 고유 키(또는 사용자 키)를 사전에 저장하여 보관한다. 즉, 키관리 서버(40)는 사용자 단말(10)과 함께 사용자 키를 공유한다. 키관리 서버(40)는 사용자 키와 요청 코드(제1 난수)를 결합하여 각 사용자의 승인 키를 생성한다. 바람직하게는, 요청 코드(제1 난수)는 의결요청 메시지로부터 추출된다.
또한, 키관리 서버(40)는 의결 키를 생성하고, 의결 키를 암호화 또는 복호화 하기 위한 비대칭키를 생성한다. 이때, 비대칭키는 암호화 키와 복호화 키로 구성된다. 암호화된 의결 키는 비대칭키인 복호화 키로만 복호화 된다. 암호화된 의결 키는 키정보 메시지에 포함시킨다.
또한, 키관리 서버(40)는 의결 조건을 만족하는 승인 사용자의 조합을 추출한다. 승인 사용자의 조합은 해당 의사결정에 승인하는 사용자들의 조합으로서, 의결 조건을 만족하는 조합이다.
또한, 키관리 서버(40)는 승인 사용자의 조합에 소속되는 사용자의 승인 키를 결합하여 복호화 키를 암호화 한다. 암호화된 복호화 키는 암호화된 블록으로 구성한다. 그리고 키관리 서버(40)는 각 사용자 조합과, 해당 조합의 암호화된 복호화 키를 키정보 메시지에 포함시킨다.
의결 키는 특정한 의사결정의 결과를 진행할 수 있는 키이다. 즉, 의결 키를 획득해야만, 의사결정의 대상(또는 의결 안건)을 수행할 수 있다. 따라서 의결 키를 획득했다는 것은 의사결정이 통과되었음을 나타낸다.
한편, 바람직하게는, 키관리 서버(40)는 블록체인망(20)에서 의결요청 메시지를 확인하면, 각 사용자 조합을 구하고, 각 조합의 암호화된 복호화 키를 생성한다. 또한, 사용자 및 각 사용자의 비중 등에 대한 데이터는 사전에 미리 저장되거나, 의결요청 메시지로부터 가져온다. 또한, 바람직하게는, 의결 조건은 의결요청 메시지로부터 가져온다. 사용자 및 각 사용자의 비중은 대부분 고정된 값이므로, 매번 의결요청 메시지를 통해 전달되기 보다는 사전에 저장하는 것이 바람직하다. 이에 반해, 의결 조건은 의결 요청마다 다를 수 있으므로, 의결요청 메시지에 포함시키는 것이 바람직하다.
특히, 키관리 서버(40)는 블록체인망(20)에 속하는 하나의 피어(P0)를 구비한다. 즉, 키관리 서버(40)는 자신의 피어(P1)를 하나 구비하고, 해당 피어(P1)를 블록체인망(20)에 소속되도록 구성한다. 이때, 키관리 서버(40)가 구비한 피어를 제2 피어(P1)라고 부르기로 한다.
키관리 서버(40)는 제2 피어(P1)를 통해, 블록체인 원장이 갱신되었는지(블록체인 원장의 갱신 이벤트가 발생되었는지)를 확인한다. 그리고 갱신 이벤트가 발생되면, 새로 추가된 메시지가 의결요청 메시지인지를 확인한다. 그리고 의결요청 메시지이면, 해당 메시지를 열람하여 의결에 필요한 정보를 추출한다.
키관리 서버(40)는 키정보 메시지를 생성하여, 제2 피어(P1)에 전달한다. 제2 피어(P1)는 전달 받은 키정보 메시지를 자신의 블록체인 원장에 등록한다. 제2 피어(P1)는 블록체인망(20)에 소속된 하나의 피어이므로, 블록체인망(20) 내에서 다른 피어들(21)과 블록체인 원장을 동기화 한다. 따라서 블록체인망(20) 내의 모든 피어들(21)은 키관리 서버(40)의 키정보 메시지가 추가되도록 블록체인 원장을 갱신한다.
다음으로, 중계 서버(50)는 블록체인망(20)에서 의결 서버(30)의 의결요청 메시지를 가져와서 의결요청 내용(또는 의결요청 정보)을 사용자 단말(10)에 전달하고, 사용자 단말(10)로부터 승인 정보(또는 승인 내용)을 수신하여 승인 메시지를 블록체인망(20)에 등록한다(또는 기록한다).
즉, 중계 서버(50)는 블록체인망(20)의 블록체인 원장이 갱신되었는지(블록체인 원장의 갱신 이벤트가 발생되었는지)를 확인한다. 그리고 갱신 이벤트가 발생되면, 새로 추가된 메시지가 의결요청 메시지인지를 확인한다. 그리고 의결요청 메시지이면, 중계 서버(50)는 의결요청 메시지에서 의결요청 정보(의결요청 내용)를 추출하여, 의결요청 정보를 사용자 단말(10)에 전송한다.
바람직하게는, 중계 서버(50)는 의결요청 정보를 안내 메시지로 전송할 수 있다. 예를 들면, 중계 서버(50)는 콜백 문자 메시지를 보내거나, 사용자 단말(10)에 전용 앱(모바일 앱)이 설치된 경우 앱 메시지 또는 앱 팝업 메시지 등을 푸시(push) 한다. 중계 서버(50)는 사용자가 사용자 단말(10)의 안내 메시지를 통해 콜백으로 접속하면, 승인 정보를 수신한다.
또한, 중계 서버(50)는 사용자 단말(10)로부터 승인 정보를 수신하면, 승인 정보를 포함하는 승인 메시지를 생성하여 승인 메시지를 블록체인망(20)의 블록체인 원장에 등록한다. 승인 메시지는 블록체인의 트랜잭션 메시지이다.
즉, 승인 메시지는 사용자 단말(10)에 의해 생성된다. 특히, 승인하는 경우, 승인 메시지는 승인 키를 포함한다.
특히, 중계 서버(50)는 블록체인망(20)에 속하는 하나의 피어(P2)를 구비한다. 즉, 중계 서버(50)는 자신의 피어(P2)를 하나 구비하고, 해당 피어(P2)를 블록체인망(20)에 소속되도록 구성한다. 이때, 중계 서버(50)가 구비한 피어를 제3 피어(P2)라고 부르기로 한다.
중계 서버(50)는 제3 피어(P2)를 통해, 블록체인 원장이 갱신되었는지(블록체인 원장의 갱신 이벤트가 발생되었는지)를 확인한다. 그리고 갱신 이벤트가 발생되면, 새로 추가된 메시지가 의결요청 메시지인지를 확인한다. 그리고 의결요청 메시지이면, 해당 메시지를 열람하여 의결에 필요한 정보를 추출한다.
중계 서버(50)는 승인 메시지를 생성하여, 제3 피어(P2)에 전달한다. 제3 피어(P2)는 전달 받은 승인 메시지를 자신의 블록체인 원장에 등록한다. 제3 피어(P2)는 블록체인망(20)에 소속된 하나의 피어이므로, 블록체인망(20) 내에서 다른 피어들(21)과 블록체인 원장을 동기화 한다. 따라서 블록체인망(20) 내의 모든 피어들(21)은 중계 서버(50)의 승인 메시지가 추가되도록 블록체인 원장을 갱신한다.
다음으로, 의결 서버(30)는 의사결정을 요청하는 메시지(또는 의결요청 메시지)를 블록체인망(20)에 기록하고, 블록체인망(20)에 기록된 키정보 메시지 및, 승인 메시지를 수집한다. 그리고 의결 서버(30)는 키정보 메시지에서 암호화된 의결 키 및 각 조합의 암호화된 복호화 키를 획득한다. 그리고 의결 서버(30)는 승인 메시지에 포함된 승인 키를 조합하여, 승인 키 조합으로 암호화된 복호화 키를 해제(복호화)하여 복호화 키를 획득한다. 그리고 복호화 키로 암호화된 의결 키를 복호화하여, 의결 키를 획득한다.
즉, 의결 서버(30)는 의결을 요청하는 의결요청 메시지를 생성하여 블록체인망(20)에 기록한다. 이때, 의결요청 메시지는 의결요청 정보를 포함한다. 의결요청 정보는 요청코드(또는 제1 난수)를 포함한다. 요청코드(또는 제1 난수)는 사용자 키에서 승인 키를 생성하기 위한 난수이다.
또한, 의결 서버(30)는 키정보 메시지에서 사용자 조합과, 해당 조합의 암호화된 복호화 키(또는 암호화된 블록), 암호화된 의결 키를 추출하여 보관한다. 사용자 조합은 사용자들(또는 사용자 아이디들)의 집합으로서, 의결조건을 만족하는 승인 사용자(의결을 승인한 사용자)들의 조합이다. 특히, 승인 사용자들의 조합은 해당 조합의 사용자들이 모두 승인하면 의결조건을 만족하는 조합이다.
또한, 의결 서버(30)는 블록체인망(20)의 블록체인 원장이 갱신되었는지를 확인한다. 그리고 갱신 이벤트가 발생되면, 새로 추가된 메시지가 키정보 메시지 또는 승인 메시지인지를 확인한다. 그리고 키정보 메시지이면, 의결 서버(30)는 키정보 메시지로부터 암호화된 의결키 및 암호화된 복호화 키를 추출한다.
그리고 승인 메시지이면, 의결 서버(30)는 승인 메시지에서 승인 정보(또는 승인 내용)를 추출한다. 승인 정보는 사용자 식별정보(사용자 ID 등), 승인 키 등을 포함한다. 승인 키는 해당 사용자가 의결을 승인하는 경우에만 포함된다.
또한, 의결 서버(30)는 수집한 승인 정보의 승인 키를 조합하여 승인 키 조합을 생성하고, 승인 키 조합을 이용하여 암호화된 복호화 키를 해제하여 복호화 키를 획득한다. 그리고 복호화 키로 암호화된 의결 키를 복호화 하여 의결 키를 획득한다.
즉, 승인 키를 포함하는 승인 정보의 사용자(또는 사용자 아이디)를 모두 수집하고, 수집된 사용자들이 조합할 수 있는 승인 사용자 조합을 검색한다. 승인 사용자 조합이 검색되면, 해당 승인 사용자의 조합 내의 모든 사용자의 승인 키를 조합하여 승인 키 조합을 생성한다. 그리고 해당 조합의 암호화된 복호화 키를 키 조합으로 해제하여 복호화 키를 얻고, 복호화 키로 암호화된 의결 키를 복호화 한다.
특히, 의결 서버(30)는 블록체인망(20)에 속하는 하나의 피어(P0)를 구비한다. 즉, 의결 서버(30)는 자신의 피어(P0)를 하나 구비하고, 해당 피어(P0)를 블록체인망(20)에 소속되도록 구성한다. 이때, 의결 서버(30)가 구비한 피어를 제1 피어(P0)라고 부르기로 한다.
의결 서버(30)는 의결요청 메시지를 생성하여, 제1 피어(P0)에 전달한다. 제1 피어(P0)는 전달 받은 의결요청 메시지를 자신의 블록체인 원장에 등록한다. 제1 피어(P0)는 블록체인망(20)에 소속된 하나의 피어이므로, 블록체인망(20) 내에서 다른 피어들(21)과 블록체인 원장을 동기화 한다. 따라서 블록체인망(20) 내의 모든 피어들(21)은 의결 서버(30)의 의결요청 메시지가 추가되도록 블록체인 원장을 갱신한다.
또한, 의결 서버(30)는 제1 피어(P0)를 통해, 블록체인 원장이 갱신되었는지(블록체인 원장의 갱신 이벤트가 발생되었는지)를 확인한다. 그리고 갱신 이벤트가 발생되면, 새로 추가된 메시지가 승인 메시지 또는 키정보 메시지인지를 확인한다. 그리고 승인 메시지 또는 키정보 메시지이면, 해당 메시지를 열람하여 암호화된 의결 키 및 암호화된 복호화 키, 승인 키 등을 수집한다.
다음으로, 본 발명의 일실시예에 따른 의결조건을 만족하는 승인 사용자 조합을 구하는 방법을 도 2 내지 도 4를 참조하여 설명한다.
먼저, 의결 조건은 전체 지분(비중) 중 사전에 정해진 최소 지분(비중) 이상의 사용자가 승인해야 한다. 이때, 각 사용자의 승인 지분(또는 승인 비중)은 각 사용자 마다 다를 수 있다.
도 2의 예를 참조하여 설명한다. 도 2는 각 사용자가 지분을 가지는 주주이고, 의결 조건은 전체 지분 중 60%(최소 지분 또는 최소 비중) 이상의 주주가 찬성(승인)하는 경우를 나타낸다.
도 2와 같이, 구체적으로, 주주 등 사용자는 각기 다른 지분을 갖는다. 주주 A, B, C, D, E는 각각 10%, 15%, 30%, 20%, 25%의 지분을 갖는다. 이들 주주가 각기 투표를 하여, 투표 결과 찬성 지분이 60% 이상이면 안건 등 의사결정이 통과된다.
이때, 찬성 지분이 60% 이상인 의결 조건을 만족하는 승인 사용자(또는 찬성 주주)의 조합을 구한다.
도 3에서 보는 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 의결조건을 만족하는 승인 사용자 조합을 구하는 방법은 (a) 사용자를 높은 비중 순으로 정렬하는 단계; (b) 각 사용자의 승인 여부의 경우를 노드로 나타내는 이진 트리를 구성하는 단계; 및, (c) 이진 트리로부터 사용자 조합을 추출하는 단계로 구성된다.
먼저, 사용자를 높은 비중 순으로 정렬한다(S51).
도 2의 예에서, 주주 A, B, C, D, E는 각각 10%, 15%, 30%, 20%, 25%의 지분을 갖는다. 이들 주주들을 높은 지분 순으로 정렬한다. 즉, 주주 C(30%), E(25%), D(20%), B(15%), A(10%)로 정렬된다.
다음으로, 이진 트리를 구성한다(S52).
이진 트리는 다음과 같은 조건을 만족하도록 구성된다. 이진 트리의 각 형제 노드는 각 사용자의 승인 여부를 나타내고, 각 사용자의 노드는 비중이 높은 순으로 상위 노드로 구성된다.
그리고 각 노드의 값은 상위 노드에서 자신까지의 승인 비중의 합을 나타낸다. 즉, 해당 노드의 노드값은 승인하는 경우 자신의 상위 노드(부모 노드)의 노드 값에 자신의 비중을 합한 값이고, 승인하지 않는 경우 상위 노드의 노드값을 그대로 갖는다.
최상위 노드(루트 노드)는 0의 값을 가지고 사용자 노드에 해당되지 않는다. 즉, 루트 노드는 각각 가장 비중이 높은 사용자의 승인하는 경우의 노드와, 승인하지 않는 경우의 노드를 2개의 하위 노드(자식 노드)로 구성된다.
또한, 해당 노드의 노드 값이 의결 조건을 만족하면(최소 비중 이상이 되면), 그 하위 노드를 갖지 않고 리프 노드로 구성된다.
또한, 해당 노드의 모든 하위 노드(자식 노드 및 손자 노드)에 해당하는 사용자들의 비중을 모두 합한 값과, 해당 노드의 노드값을 합하여도, 의결 조건을 만족하지 않으면(최소 비중 이상이 되지 못하면), 그 하위 노드를 갖지 않는 리프 노드로 구성한다.
도 4는 앞서 도 2의 예의 주주에 대한 이진 트리를 나타내고 있다.
도 4에서 보는 바와 같이, 각 노드의 상하 순위는 C(30%), E(25%), D(20%), B(15%), A(10%)의 순이고, 이들 순서는 비중(지분)에 따른 순서이다.
도 4에서, 루트 노드는 0의 값을 가지고, 루트 노드의 2개의 하위 노드는 각각 주주 C(30%)가 승인하는 경우(+C)와, 승인하지 않는 경우(-C)를 나타내는 노드이다. 그리고 2개의 노드의 노드 값은 각각 승인 비중(찬성 지분)을 나타낸다. 즉, 노드 +C는 승인하는 경우로서 30 지분을 나타내고, 노드 -C는 승인하지 않는 경우로서 0 지분을 나타낸다.
+C 노드의 2개의 하위 노드는 다음 순의 지분을 가지는 E(25%)의 노드이며, 각각 찬성하는 경우(+E1)와 그렇지 않은 경우의 노드(-E1)를 나타낸다. +E1 노드는 찬성하는 경우로서, 상위 노드의 노드 값 30%에 E의 지분 25%를 합한 값인 55%를 갖는다. -E1 노드는 찬성하지 않는 경우로서, 상위 노드의 값 그래로인 30%이다.
상기와 같은 방식으로 지분 순서에 따라 이진 트리를 구성한다.
또한, +D1의 노드의 노드 값은 75%로서 최소 지분 60% 이상이므로, 그 이하 노드를 더 이상 구성하지 않는다.
또한, -D2의 노드의 노드 값은 30%인데, 그 하위 노드의 모든 주주 B, A의 지분의 합은 25%이다. 따라서 이들을 합한 값은 55%로서 최소 지분 60%를 넘지 못한다. 따라서 -D2의 노드의 하위 노드들을 더 이상 구하지 않는다. 즉, 도 4에서 -D2의 하위 노드들인 +B3, -B3, +A3, -A3, +A4, -A4 등을 구성하지 않아도 된다.
다음으로, 이진 트리에서 의결 조건을 만족하는 사용자 조합을 구성한다(S53).
이진 트리에서 리프 노드의 노드값이 최소 비중 이상인 경우(리프 노드가 의결조건을 만족하는 경우), 해당 리프 노드에서 루트 노드까지의 노드들 중 승인하는 노드들의 사용자들을 사용자 조합으로 구성한다.
도 4의 예에서, 의결 조건을 만족하는 리프 노드는 +D1, +B1, +A1, +B2, +A2, +B4이다. 각 노드에서 루트 노드 까지의 노드들 중 승인하는 노드들을 조합으로 구성하면, CED, CEB, CEA, CDB, CDA, EDB의 6가지의 조합을 구할 수 있다.
이들의 사용자 조합이 도 5에 예시되고 있다.
한편, 사용자 조합은 최소 조합이며, 이 조합 외의 다른 사용자의 승인이 있더라도 무방하다. 예를 들어, 도 5의 예에서, CED 조합의 경우, 사용자 C, E, D 외에 사용자 A나 B가 더 찬성하더라도 의결조건은 만족된다. 만약, 사용자 A, B, C, D, E 모두가 승인(찬성)한다면, 위의 모든 조합이 모두 해당된다. 위의 6가지 조합 중 하나의 조합만 만족하여도, 의결조건은 만족된다. 또한, 사용자 A, B, C, D가 승인(찬성)한다면, CDB, CDA 의 2가지 조합이 모두 만족된다.
다음으로, 본 발명의 일실시예에 따른 조건 검증에 의한 블록체인 기반 의사결정 방법을 도 6 및 도 7을 참조하여 설명한다.
도 6 및 도 7은 앞서 도 3의 예에 대한 의사결정 방법을 나타낸 흐름도이다. 즉, 사용자는 지분을 가지는 주주들이고, 각 사용자의 지분은 도 3에서 나타나는 지분과 같다. 또한, 의결조건은 지분의 60% 이상이다.
도 6에서 보는 바와 같이, 먼저, 전체 주주 등 사용자의 승인 키(key)를 수집한다(S10). 앞서 설명한 바와 같이, 키관리 서버(40)는 사용자 키를 사전에 사용자 또는 사용자 단말(10)과 공유할 수 있다. 또한, 바람직하게는 사용자 키를 대신, 사용자 키에 요청 코드(또는 제1 난수)를 결합한 승인 키를 사용한다.
다음으로, 의결 조건이 설정된다(S20). 의결 조건은 의사결정에 대하여 승인하는 사용자의 비중(비율)(또는 의사결정에 동의하는 주주의 지분)이 최소 지분(최소 비중, 최소 비율) 이상인 것으로 설정된다. 도 6의 예에서는 60%로 설정된다.
다음으로, 의결 키를 암호화 하거나 복호화하기 위한 암호화 키 및 복호화 키를 생성한다(S30). 암호화 키와 복호화 키는 비대칭 키로서, 암호화 키로 의결 키를 암호화 하고, 암호화된 의결 키를 복호화 키로 복호화 할 수 있다.
다음으로, 의결 키를 생성한다(S40). 의결 키는 의사결정을 수행하는 권한을 가지는 키이다. 즉, 의결 키를 획득하면, 해당 의사결정은 통과된 것으로 보아 수행될 수 있다.
다음으로, 의결조건을 만족하는 승인 사용자의 조합을 구하여 승인 키 조합을 생성한다(S50). 즉, 의결조건을 만족하는 찬성 주주의 승인 키 조합을 구한다.
도 6의 예에서, 모두 6개의 승인 키 조합이 생성된다.
다음으로, 승인 키 조합으로 복호화 키를 암호화 한다(S60). 이때, 바람직하게는, 승인 키 조합에서 얻어진 해쉬를 통해 암호화 한다.
또한, 각 승인 키 조합별로 복호화 키를 암호화 하고, 암호화된 블록(이하 조합별 암호화 블록)을 생성한다. 도 6의 예에서, 승인 키 조합은 모두 6개 이므로, 각 승인 키 조합별로 모두 6개의 조합별 암호화 블록이 생성된다.
다음으로, 의결 키를 암호화 키로 암호화 한다(S70). 이때, 암호화 키는 비대칭키의 하나이므로, 암호화된 의결 키는 암호화 키와 대칭을 이루는 복호화 키에 의해서만 복호화 된다.
도 7에서 보는 바와 같이, 다음으로, 각 사용자 또는 주주는 자신의 비중(또는 지분)만큼의 의사결정(또는 투표)을 진행한다(S80). 이때, 각 사용자 또는 사용자 단말(10)은 자신의 승인 메시지(또는 투표)를 블록체인망(20)에 기록한다.
다음으로, 각 사용자가 의사결정을 한 승인 메시지(또는 승인 키)를 수집하여, 수집된 승인 키들로 구성할 수 있는 승인 키 조합을 구성하고, 구성된 승인 키로 해당 조합의 암호화된 블록을 복호화 한다(S90).
즉, 각 사용자 또는 주주가 승인(찬성)하면, 해당 사용자(또는 주주)의 승인 키를 획득한다. 이들 승인 키들을 수집하여, 승인 키 조합을 구성한다. 앞서 예와 같이, 주주 A, B, C, D가 찬성하면, 승인 키 조합 CDB, CDA 등 2가지 조합을 구성할 수 있다.
승인 키 조합을 구하면, 구한 승인 키 조합으로, 해당 조합의 암호화된 블록을 복호화 한다. 암호화된 블록을 복호화 하면 복호화 키를 획득할 수 있다.
다음으로, 암호화된 의결 키를 복호화 키로 해제하여, 의결 키를 획득한다(S100). 암호화된 의결 키는 암호화 키로 암호화 한 것이므로, 암호화 키의 대칭 키인 복호화 키로 복호화 하여 의결 키를 획득할 수 있다.
이상, 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 실시 예에 한정되는 것은 아니고, 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.
10 : 사용자 단말
20 : 블록체인망 21 : 피어
30 : 의결 서버 40 : 키관리 서버
50 : 중계 서버
61 : 키정보DB 62 : 의결정보DB

Claims (6)

  1. 블록체인 기반 의사결정 시스템에 있어서,
    다수의 피어로 구성되는 블록체인망으로서, 각 피어는 트랜잭션 메시지를 블록으로 기록하는 블록체인 원장을 보유하고, 모든 피어들의 블록체인 원장들을 동기화 시키는 블록체인망;
    의결 키를 복호화 하거나 암호화하는 비대칭키를 생성하고, 상기 의결 키를 상기 비대칭키의 암호화 키로 암호화 하고, 의결 조건을 만족하는 사용자의 조합을 추출하고, 추출된 각 조합에 대하여 사용자의 승인 키를 조합하여 비대칭키의 복호화 키를 암호화 하여 각 조합의 암호화된 복호화 키를 생성하는, 키관리 서버;
    의사결정을 요청하는 메시지(이하 의결요청 메시지)를 상기 블록체인망에 기록하고, 상기 블록체인망에 기록된 승인 메시지를 수집하고, 승인 메시지에 포함된 승인 키를 조합하여 암호화된 복호화 키를 해제하고, 해제된 복호화 키로 암호화된 의결키를 복호화 하여 의결 키를 획득하는, 의결 서버; 및,
    상기 블록체인망에서 의결요청 메시지를 확인하면, 의결 요청 내용을 사용자 단말에 전달하고, 상기 사용자 단말로부터 승인 키를 수신하여, 상기 승인 키를 포함하는 승인 메시지를 상기 블록체인망에 기록하는, 중계 서버를 포함하고,
    상기 키관리 서버는 상기 암호화된 의결 키 및 각 조합의 암호화된 복호화키를 포함하는 키정보 메시지를 상기 블록체인망에 등록하고, 상기 의결 서버는 상기 블록체인망의 키정보 메시지로부터 상기 암호화된 의결 키 및 각 조합의 암호화된 복호화키를 획득하고,
    각 사용자의 승인 비중은 사용자 마다 다를 수 있고, 상기 의결 조건은 승인하는 사용자의 전체 비중이 모든 사용자의 전체 비중 중에서 사전에 정해진 최소 비중 이상으로 설정되고,
    상기 사용자 승인키는 각 사용자의 고유 키를 이용하여 생성되는 것을 특징으로 하는 블록체인 기반 의사결정 시스템.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 키관리 서버는 각 사용자의 승인 여부의 경우를 노드로 나타내는 이진 트리를 구성하되, 상기 이진 트리의 각 형제 노드를 각 사용자의 승인 노드 및 비승인 노드로 구성하고, 각 노드 값을 해당 노드와 해당 노드의 상위 노드들의 승인 시 해당 사용자의 비중의 합으로 설정하고, 리프 노드의 값이 상기 최소 비중 이상인 경우 상기 리프 노드와 해당 리프 노드의 상위 노드들 중 승인 노드의 사용자들을 사용자 조합으로 추출하는 것을 특징으로 하는 블록체인 기반 의사결정 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 키관리 서버는 상기 이진 트리의 각 사용자의 노드를 비중이 높은 순으로 상위 노드로 구성하는 것을 특징으로 하는 블록체인 기반 의사결정 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 키관리 서버는 상기 이진 트리를 상위 노드에서 하위 노드 순으로 순차적으로 구성하되, 해당 노드의 노드 값이 의결 조건을 만족하면 그 하위 노드를 구성하지 않고 해당 노드를 리프 노드로 구성하는 것을 특징으로 하는 블록체인 기반 의사결정 시스템.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 키관리 서버는 상기 이진 트리를 상위 노드에서 하위 노드 순으로 순차적으로 구성하되, 해당 노드의 노드 값과, 모든 하위 노드에 해당하는 사용자들의 비중의 합을 더하여도 상기 최소 비중 보다 작으면, 그 하위 노드를 구성하지 않고 해당 노드를 리프 노드로 구성하는 것을 특징으로 하는 블록체인 기반 의사결정 시스템.
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