KR102139008B1 - 퍼블릭 블록체인 환경에서 개인정보보호를 위한 거래방법 - Google Patents

퍼블릭 블록체인 환경에서 개인정보보호를 위한 거래방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 퍼블릭 블록체인 환경에서 개인정보보호를 위한 거래방법에 관한 것으로, 본 발명에 따르면, 서버에 접속된 증명자단말기에서 비공개블록과 제1해시값을 생성하여 서버에 전송하고, 서버에서 제1해시값을 제2해시값으로 재해시하고 암호화하며, 증명자단말기로부터 전송받은 복호화된 제2해시값과 서버로부터 전송된 제2해시값을 블록체인의 검증자단말기에서 비교하여 일치하는 경우에 제1해시값을 원장에 기록하므로, 퍼블릭 블록체인 환경에서 거래의 합의에 대한 무결성과 투명성의 장점은 보장됨과 동시에 개인정보는 보호되는 기술이 개시된다.

Description

퍼블릭 블록체인 환경에서 개인정보보호를 위한 거래방법{Transaction Methods for Protecting Personal Information in a Public Block Chain Environment}
본 발명은 거래방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 퍼블릭 블록체인 환경에서 개인정보를 보호할 수 있는 거래방법에 관한 것이다.
블록체인이란, P2P(Peer to Peer)기반의 분산공개장부로, 모든 참여자가 거래장부를 소유함으로써 투명성과 데이터 무결성 및 높은 보안성을 보장하는 기술이다. 도 1은 퍼블릭 블록체인의 블록구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 1에서 참조되는 바와 같이, 블록체인의 블록은 블록헤더와 블록바디로 구성된다. 블록헤더에는 버전과 머클루트, 블록생성시간인 타임과 채굴 난이도 및 이전 블록해시값이 포함되어 있다. 각 블록은 이전 블록 해시값을 통해 이전의 블록과 연결된다.
블록바디에는 트랜잭션이 저장되는데 이러한 트랜잭션을 통해 블록체인 네트워크 참여자들은 수신자와 송신자의 지갑주소와 거래금액을 확인할 수 있으므로 데이터 무결성과 투명성을 보장한다.
하지만 이러한 특징은 개인정보보호와는 상반되는 특징으로 사용자의 개인정보를 누구나 알 수 있다는 문제점이 있다. 특히 퍼블릭 블록체인 네트워크는 인증받지 않은 사용자도 접근이 가능하며, 누구나 거래에 참여할 수 있으므로 블록체인 네트워크에서 거래를 진행하고 기록할 때 개인정보를 보호하기가 어렵다.
따라서, 퍼블릭 블록체인 환경에서 이루어지는 거래에서 개인정보를 보호할 수 있는 기술이 요망되고 있었다.
대한민국 등록특허 제10-2019-0052585호
본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 퍼블릭 블록체인 환경에서 개인정보를 보호할 수 있는 거래방법을 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 퍼블릭 블록체인 환경에서 개인정보보호를 위한 거래방법은, 증명자단말기가 접속된 서버가 상기 증명자단말기로부터 인증요청을 받는 A단계; 상기 A단계에서 받은 상기 인증요청에 따라 상기 서버가 인증하고 비대칭키를 발급하여 상기 증명자단말기로 전송하는 B단계; 상기 B단계에서 발급된 상기 인증 및 비대칭키를 전송받은 상기 증명자단말기가 소정의 거래에 따른 비공개블록을 생성한 후 비공개블록해시값인 제1해시값을 생성하는 C단계; 상기 C 단계에서 생성된 상기 비공개블록 및 상기 제1해시값을 증명자단말기로부터 상기 서버가 전송받는 D단계; 상기 D 단계에서 상기 제1해시값을 전송받은 상기 서버가 상기 제1해시값을 재해시하여 제2해시값을 생성하고 암호화하는 E단계; 상기 E단계에서 재해시하여 생성된 상기 제2해시값을 상기 서버가 증명자단말기로 전송하고, 상기 제2해시값과 상기 제1해시값을 상기 서버가 블록체인상의 검증자단말기로 전송하는 F단계; 상기 F단계에서 상기 서버로부터 상기 제2해시값을 전송받은 상기 증명자단말기가 개인키로 상기 암호화된 제2해시값을 복호화하는 G 단계; 상기 G단계에서 복호화된 제2해시값을 상기 블록체인의 검증자단말기로 전송하는 H 단계; 상기 H 단계에서 상기 증명자단말기로부터 전송된 상기 복호화된 제2해시값을 상기 검증자단말기 상기 F단계에서 상기 서버로부터 전송받은 상기 제2해시값과 비교하여 제1해시값을 원장에 기록하고 퍼블릭블록을 생성하는 I단계; 상기 I단계에서 생성된 상기 퍼블릭블록을 상기 증명자단말기로 전송하는 J 단계 및 상기 J 단계에서 전송된 상기 퍼블릭블록을 상기 증명자단말기가 상기 비공개블록에 연결하는 K 단계; 를 포함하는 것을 하나의 특징으로 할 수도 있다.
여기서, 상기 C단계에서 생성되는 상기 비공개블록에는, 상기 C단계에서 생성된 상기 거래의 내용이 포함되어 있는 것을 또 하나의 특징으로 할 수도 있다.
여기서, 상기 E단계에서 상기 제2해시값은, 상기 제1해시값을 무작위 횟수로 재해시하여 생성되는 것을 또 하나의 특징으로 할 수도 있다.
여기서, 상기 E단계에서, 상기 제2해시값의 암호화는 공개키로 암호화하는 것을 또 하나의 특징으로 할 수도 있다.
여기서, 상기 I단계에서, 상기 증명자단말기로부터 전송된 상기 복호화된 제2해시값을 상기 검증자단말기가 상기 제2해시값과 비교하여 일치하는 것으로 판단된 경우에 상기 제1해시값을 원장에 기록하고 퍼블릭블록을 생성하는 것을 또 하나의 특징으로 할 수도 있다.
여기서, 상기 K단계에서,상기 증명자단말기는 상기 비공개블록 다음에 상기 퍼블릭블록이 서브블록으로서 이어지게 연결시키되, 상기 비공개블록 내에 포함된 현재블록해시와 상기 퍼블릭블록 내에 포함된 비공개블록해시를 연결시키는 것을 또 하나의 특징으로 할 수도 있다.
본 발명에 따른 퍼블릭 블록체인 환경에서 개인정보보호를 위한 거래방법은, 다수의 참여자가 참여하는 퍼블릭 블록체인 환경에서 거래의 합의에 대한 무결성과 투명성의 장점은 보장됨과 동시에 개인정보는 보호되는 효과가 있다.
도 1은 퍼블릭 블록체인의 블록구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 퍼블릭 블록체인 환경에서 개인정보보호를 위한 거래방법을 개략적으로 나타낸 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 퍼블릭 블록체인 환경에서 개인정보보호를 위한 거래방법에 따른 비공개블록과 공개블록을 개략적으로 나타낸 도면이다.
이하에서는 본 발명에 대하여 보다 구체적으로 이해할 수 있도록 첨부된 도면을 참조한 바람직한 실시 예를 들어 설명하기로 한다.
참고로, 본 발명의 실시 예에 대한 설명 및 이해의 편의를 돕기 위하여, 증명자단말기에서 비공개블록이 생성됨에 따라 생성되는 비공개해시값을 제1해시값이라고 하고, 서버에서 제1해시값을 재해시하여 생성된 해시값을 제2해시값이라고 칭함으로써 가급적 혼동되지 않도록 구별하여 설명하기로 한다.
아울러, 서버에 연결되어 증명자가 취급하는 단말기를 증명자단말기라고 칭하고, 블록체인의 검증자가 취급하는 단말기를 검증자단말기로, 블록체인 상의 참여자가 취급하는 단말기를 참여자단말기로 가급적 정확히 칭하여 설명하되, 간략히 증명자, 검증자, 참여자라고 칭한 경우도 있을 수 있다는 것을 밝혀둔다. 즉, 간략히 증명자, 검증자, 증명자라고 칭하였더라도 이는 각기 증명자단말기, 검증자단말기(300), 참여자단말기를 뜻하는 것으로 선해(善解)할 수도 있다는 것이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 퍼블릭 블록체인 환경에서 개인정보보호를 위한 거래방법을 개략적으로 나타낸 흐름도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 퍼블릭 블록체인 환경에서 개인정보보호를 위한 거래방법은 A단계(S100), B단계(S150), C단계(S200), D단계(S250), E단계(S300), F단계(S350), G단계(S400), H단계(S450), I단계(S500), J단계(S550) 및 K단계(S600)를 포함하여 이루어진다.
A단계(S100)는 증명자단말기(100)가 접속된 서버(200)가 상기 증명자단말기(100)로부터 인증요청을 받는 단계이다. 증명자단말기(100)는 거래를 위해 서버(200)에 접속된다. 그리고 증명자단말기(100)는 서버(200)에 인증을 요청한다.
B단계(S150)는 A단계(S100)에서 받은 인증요청에 따라 서버(200)가 인증하고, 비대칭키를 발급하여 증명자단말기(100)로 전송하는 단계이다.
증명자단말기(100)로부터 인증요청을 전송받은 서버(200)는 인증요청에 따라 인증을 하고 비대칭키를 발급한다. 발급된 비대칭키 및 인증이 서버(200)에서 증명자단말기(100)로 전송된다.
C단계(S200)는 B단계(S150)에서 발급된 인증 및 비대칭키를 전송받은 증명자단말기(100)가 소정의 거래에 따른 비공개블록을 생성한 후 비공개해시값인 제1해시값을 생성하는 단계이다.
증명자의 거래가 이루어지면 증명자단말기(100)는 비공개블록을 생성한다. 그리고 생성된 비공개블록의 해시값을 생성한다. 증명자단말기(100)에서 생성되는 비공개블록에는 거래의 내용이 포함된다.
D단계(S250)는 C단계(S200)에서 생성된 비공개블록 및 제1해시값을 증명자단말기(100)로부터 서버(200)가 전송받는 단계이다.
즉, 증명자단말기(100)에서 생성된 제1해시값이 서버(200)로 전송된다.
E단계(S300)는 D단계(S250)에서 제1해시값을 전송받은 서버(200)가 제1해시값을 재해시하여 제2해시값을 생성하고 암호화하는 단계이다.
E단계(S300)에서 서버(200)는 전송받은 해시값을 무작위(random)한 횟수로 재해시를 실행하여 제2재해시값을 생성한다. 그리고, 증명자단말기(100)의 공개키로 암호화한다,
F단계(S350)는 E단계(S300)에서 재해시하여 생성된 제2해시값을 서버(200)가 증명자단말기(100)로 전송한다. 그리고, 제2해시값과 비공개블록해시값인 제1해시값을 서버(200)가 블록체인의 검증자단말기(300)로 전송하는 단계이다.
서버(200)에서 암호화된 값은 증명자단말기(100)로 전송되고, 블록체인 상의 검증자단말기(300)에게는 재해시값인 제2해시값과 비공개 블록의 해시값이 전송된다.
G단계(S400)는, F단계(S350)에서 서버(200)로부터 제2해시값을 전송받은 증명자단말기(100)가 개인키로 복호화하는 단계이다.
증명자는 랜덤한 횟수로 재해시된 값을 알지 못하기 때문에 암호화된 재해시값인 제2해시값을 자신의 개인키로 복호화하는 작업을 통해 자신이 인증받은 사용자인지를 검증받는다.
H단계(S450)는 G단계(S400)에서 복호화된 제2해시값을 블록체인의 검증자단말기(300)로 전송하는 단계이다. 증명자단말기(100)에서 복호화 작업을 진행하여 생성된 복호값이 증명자단말기(100)에서 검증자단말기(300)로 전송된다.
I단계(S500)는 H단계(S450)에서 전송된 복호화된 해시값을 검증자단말기(300) 제2해시값과 비교하고, 비공개블록해시값을 원장에 기록하고 퍼블릭블록을 생성하는 단계이다.
서버(200)에서 받은 재해시값인 제2해시값과 증명자가 보낸 복호된 제2해시값을 검증자단말기(300) 비교하여 해시값이 같으면 비공개블록해시값인 제1해시값을 원장에 기록하고 퍼블릭 블록을 생성한다.
그리고, J단계(S550)에서는 I단계(S500)에서 생성된 퍼블릭블록을 증명자단말기(100)로 전송한다.
K단계(S600)는 J단계(S550)에서 전송된 퍼블릭블록을 증명자단말기(100)가 비공개블록에 연결하는 단계이다.
검증자는 생성된 퍼블릭 블록을 증명자에게 재전송하고 증명자는 퍼블릭 블록을 비공개블록의 서브볼록으로 연결한다.
증명자단말기(100)는 비공개블록 다음에 퍼블릭블록이 서브블록으로서 이어지게 연결시키되, 비공개블록 내에 포함된 현재블록해시와 퍼블릭블록 내에 포함된 비공개블록해시를 연결시킨다는 것이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른, 퍼블릭 블록체인 환경에서 개인정보보호를 위한 거래방법에서 블록의 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3에서 참조되는 바와 같이, 비공개블록에는 이전블록해시, 거래내용 및 현재블록해시가 포함되어 있다.
퍼블릭블록에는 해당 블록번호의 비공개블록해시값이 포함되어 있으므로 비공개 블록의 서브 블록으로 연결할 수 있다.
블록체인 참여자 1은 자신의 거래 내용이 존재하는 B1_비공개 블록을 가지고 있으며, 서브블록으로 퍼블릭블록인 B1이 연결되어 있다.
비공개 블록은 거래 당사자들만 가지고 있을 수 있기 때문에 참여자 2는 퍼블릭 블록 B1만을 가지고 있다. B2 블록은 참여자 1도, 참여자 2도 해당거래의 당사자가 아니므로 퍼블릭 블록 B2만을 가지고 있게 된다.
B3블록 생성에서는 참여자 2가 거래를 진행하였기 때문에 B3_비공개 블록이 생성되어 이전 블록과 연결되었으며, 합의 후 생성된 퍼블릭 블록인 B3이 서브 블록으로 연결되는 것을 볼 수 있다.
이와 같이, 증명자가 랜덤한 횟수로 재해시된 값을 자신의 개인키로 복호화 하고, 검증자가 서버(200)에서 받은 재해시값과 증명자에게 받은 복호값을 비교하여 검증함으로써 증명자가 거래를 위해 인증을 받았다는 것과 실제 거래를 진행하였다는 것을 알 수 있다.
이러한 과정으로 퍼블릭 블록체인에서 합의가 이루어지기 때문에 거래의 투명성과 데이터의 무결성을 보장할 수 있으며, 비공개 환경에서 거래가 진행되어 비공개 블록을 생성하기 때문에 개인정보 누출을 차단할 수 있어 개인정보보호를 보장할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 퍼블릭 블록체인 환경에서 개인정보보호를 위한 거래방법은 다수의 참여자가 참여하는 퍼블릭 블록체인 환경에서 거래의 합의에 대한 무결성과 투명성의 장점은 보장됨과 동시에 개인정보는 보호되는 장점이 있다.
이상에서 설명된 바와 같이, 본 발명에 대한 구체적인 설명은 첨부된 도면을 참조한 실시 예들에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시 예들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 들어 설명하였을 뿐이기 때문에, 본 발명이 상기의 실시 예에만 국한되는 것으로 이해되어져서는 아니되며, 본 발명의 권리범위는 후술하는 청구범위 및 그 등가개념으로 이해되어져야 할 것이다.
100 : 증명자단말기
200 : 서버
300 : 블록체인

Claims (6)

  1. 증명자단말기가 접속된 서버가 상기 증명자단말기로부터 인증요청을 받는 A단계;
    상기 A단계에서 받은 상기 인증요청에 따라 상기 서버가 인증하고 비대칭키를 발급하여 상기 증명자단말기로 전송하는 B단계;
    상기 B단계에서 발급된 상기 인증 및 비대칭키를 전송받은 상기 증명자단말기가 소정의 거래에 따른 비공개블록을 생성한 후 비공개블록해시값인 제1해시값을 생성하는 C단계;
    상기 C 단계에서 생성된 상기 비공개블록 및 상기 제1해시값을 증명자단말기로부터 상기 서버가 전송받는 D단계;
    상기 D 단계에서 상기 제1해시값을 전송받은 상기 서버가 상기 제1해시값을 재해시하여 제2해시값을 생성하고 암호화하는 E단계;
    상기 E단계에서 재해시하여 생성된 상기 제2해시값을 상기 서버가 증명자단말기로 전송하고,
    상기 제2해시값과 상기 제1해시값을 상기 서버가 블록체인상의 검증자단말기로 전송하는 F단계;
    상기 F단계에서 상기 서버로부터 상기 제2해시값을 전송받은 상기 증명자단말기가 개인키로 상기 암호화된 제2해시값을 복호화하는 G 단계;
    상기 G단계에서 복호화된 제2해시값을 상기 블록체인의 검증자단말기로 전송하는 H 단계;
    상기 H 단계에서 상기 증명자단말기로부터 전송된 상기 복호화된 제2해시값을 상기 검증자단말기가 상기 F단계에서 상기 서버로부터 전송받은 상기 제2해시값과 비교하고 퍼블릭블록을 생성하는 I단계;
    상기 I단계에서 생성된 상기 퍼블릭블록을 상기 증명자단말기로 전송하는 J 단계 및
    상기 J 단계에서 전송된 상기 퍼블릭블록을 상기 증명자단말기가 상기 비공개블록에 연결하는 K 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    퍼블릭 블록체인 환경에서 개인정보보호를 위한 거래방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 C단계에서 생성되는 상기 비공개블록에는, 상기 C단계에서 생성된 상기 거래의 내용이 포함되어 있는 것을 특징으로 하는,
    퍼블릭 블록체인 환경에서 개인정보보호를 위한 거래방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 E단계에서 상기 제2해시값은,
    상기 제1해시값을 무작위 횟수로 재해시하여 생성되는 것을 특징으로 하는,
    퍼블릭 블록체인 환경에서 개인정보보호를 위한 거래방법.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 E단계에서,
    상기 제2해시값의 암호화는 공개키로 암호화하는 것을 특징으로 하는
    퍼블릭 블록체인 환경에서 개인정보보호를 위한 거래방법.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 I단계에서,
    상기 증명자단말기로부터 전송된 상기 복호화된 제2해시값을 상기 검증자단말기가 상기 제2해시값과 비교하여 일치하는 것으로 판단된 경우에
    상기 제1해시값을 원장에 기록하고 퍼블릭블록을 생성하는 것을 특징으로 하는,
    퍼블릭 블록체인 환경에서 개인정보보호를 위한 거래방법.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 K단계에서,
    상기 증명자단말기는 상기 비공개블록 다음에 상기 퍼블릭블록이 서브블록으로서 이어지게 연결시키되,
    상기 비공개블록 내에 포함된 현재블록해시와 상기 퍼블릭블록 내에 포함된 비공개블록해시를 연결시키는 것을 특징으로 하는,
    퍼블릭 블록체인 환경에서 개인정보보호를 위한 거래방법.
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