KR102643418B1 - 블록체인 기반의 모바일 전자지갑 시스템 - Google Patents

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Abstract

블록체인 기반의 모바일 전자지갑 구동방법은 인터넷 망을 통해 송신자 장치가 송신자의 암호화 코인 계좌에서 코인을 관리 장치의 토큰 관리자에게 전송하는 단계와, 상기 관리 장치에서 채굴과정을 진행 한 후, 인터넷망을 통해 상기 토큰 관리자가 상기 송신자 장치에 토큰을 전송하는 단계와, 근거리 무선통신망을 통해 상기 송신자 장치에서 수신자 장치로 토큰을 전송하는 단계와, 상기 수신자 장치가 인터넷 망을 통해 상기 토큰 관리자에게 토큰을 전송하고 채굴과정을 진행 한 후, 수신자의 암호화 코인 계좌에 코인을 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

블록체인 기반의 모바일 전자지갑 시스템{Mobile Electronic wallet system based on Block chain technology}
본 발명은 모바일 전자지갑에 관한 것으로서, 더 상세하게는 오프라인 환경에서 사용 가능한 블록체인 기반의 모바일 전자지갑 시스템에 관한 것이다.
블록체인의 개념은 금융 기관들의 금융 거래에 대한 제한을 없애기 위해 발명되었다. 이 블록체인 패러다임은 특히 금융 거래에 널리 사용되지만, 무선 네트워크에서 널리 사용되는 비재무적 목적으로도 인기를 얻고 있다. 암호 화폐는 금융 기관이 돈을 통제하지 않는 분산된 은행 시스템을 만들기 위해 등장했다. 암호 화폐는 암호화를 사용하여 거래를 보호하는 일종의 가상 화폐이다. 암호 화폐가 도입되기 전에는, 금융 기관과 인터넷 연결의 두 가지 요소가 전자 거래의 성공을 결정한다. 비트코인, 이더리움과 같은 암호화 결제의 도입으로 금융 기관의 역할이 약화되고 있다. 그러나 블록체인 거래를 가능하기 위해 인터넷에 대한 즉각적이고 지속적인 연결이 필요한 것은 여전히 현재 아키텍처의 한계이다. 기존 블록체인 방식은 거래 순간에 인터넷 연결이 필요하므로 글로벌 채택에 한계가 있다.
도 1은 기존의 블록체인 구조를 나타낸 도면이다.
기존 방식은 송신자(지급자)와 수신자(수취자) 사이에 인터넷 연결이 있을 때만 토큰 관리자의 변환과정이 가능하다. 토큰 관리자는 네트워크 내에 존재한다. 토큰 관리자를 통하는 모든 트랜잭션은 수신자가 트랜잭션에 대한 나머지 정보를 제공하거나, 시간제한에 도달하기 전까지는 완성되지 않는다.
즉, 현 블록체인은 인터넷 연결의 지속성을 요구하며, 이는 특히 시골과 같은 벽지 지역에서 사용의 한계를 지닌다. 현재의 블록체인 방식은 트랜잭션 동안 지속적인 인터넷 연결을 요구하므로, 시골 지역, 비행기(비행 중), 인터넷 제공업체의 갑작스러운 연결 끊김 등의 경우에 암호 화폐거래가 적합하지 않은 문제점이 있다.
"D. Godfrey-Welch, R. Lagrois, J. Law, and R. S. Anderwald, "Blockchain in Payment Card Systems,"SMU Data Science Review, Vol. 1, No. 1 , Article 3, pp. 1-44, 2018.
본 발명은 상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해 제안된 것으로, 인터넷 연결이 일시적으로 없어도 트랜잭션을 가능하게 하여 오프라인 환경에서 사용 가능한 블록체인 기반의 모바일 전자지갑 시스템을 제공한다.
상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 인터넷 망을 통해 송신자 장치가 송신자의 암호화 코인 계좌에서 코인을 관리 장치의 토큰 관리자에게 전송하는 단계와, 상기 관리 장치에서 채굴과정을 진행 한 후, 인터넷망을 통해 상기 토큰 관리자가 상기 송신자 장치에 토큰을 전송하는 단계와, 근거리 무선통신망을 통해 상기 송신자 장치에서 수신자 장치로 토큰을 전송하는 단계와, 상기 수신자 장치가 인터넷 망을 통해 상기 토큰 관리자에게 토큰을 전송하고 채굴과정을 진행 한 후, 수신자의 암호화 코인 계좌에 코인을 전송하는 단계를 포함하는 블록체인 기반의 모바일 전자지갑 구동방법이 제공된다.
또한, 본 발명에서 근거리 무선통신망은, NFC, WiFi, Zigbee, 블루투스 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서 수신자 장치가 토큰의 값을 청구할 수 있는 소정의 제1 시간(Tr)이 부여되고, 상기 송신자 장치가 소정의 제2 시간(Ts) 내에 토큰을 전송하지 않을 경우, 소정의 제3 시간(Tt) 후 청구되지 않은 코인은 상기 송신자의 암호화 코인 계좌으로 반환되되, Ts + Tr ≤ Tt 인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서 토큰 관리자는 1회의 코인-토큰 전환 중에 생성된 토큰과 관련된 모든 거래를 완료한 후 사용하지 않은 토큰의 잔액을 상기 송신자의 암호화 코인 계좌로 반환하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 블록체인 기반의 모바일 전자지갑 시스템은, 인터넷 연결이 일시적으로 없어도 트랜잭션을 가능하게 하여 오프라인 환경이 발생하는, 즉 항공기 기내, 시골과 같은 벽지 지역에서 사용의 한계를 극복할 수 있다.
도 1은 기존의 블록체인 구조를 나타낸 도면
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 퓨어월렛(Pure wallet) 블록체인 아키텍처의 블록 다이어그램
도 3은 지급자와 수취자가 은행 계좌에서 돈을 인출하고 입금하는 거래과정을 나타낸 도면
도 4는 NFC 연결을 통해 토큰을 사용하여 지급자에서 수취자로의 지불 프로세스를 보여주는 제안된 퓨어월렛(Pure wallet) 블록체인 아키텍처
도 5는 NFC 토큰 교환 중 퓨어월렛(Pure wallet) 트랜잭션에서 송신자와 수신자 간의 상호 작용과정을 나타낸 도면이다.
도 6은 도 2의 제안된 퓨어월렛(Pure wallet) 트랜잭션 과정을 나타낸 도면
도 7 내지 도 9는 제안된 퓨어월렛(Pure wallet) 트랜잭션의 진행과정을 구현한 예시도
도 10은 전 세계 인터넷 사용 보급률지수 및 예상 보급률 지수를 나타낸 도면
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
본 발명은 오프라인 트랜잭션을 위한 블록체인 가상화폐의 개념적 확장을 위해 스마트폰 기반의 퓨어월렛(Pure wallet)이 적용된 블록체인 기반의 모바일 전자지갑 시스템을 제안한다.
간략히 요약하면 제안된 퓨어월렛(Pure wallet)은 총 3가지 단계로 구성된다.
첫 번째는 송신자(지급자)와 토큰 관리자 사이에 암호 코인을 오프라인 공유 토큰으로 변환하기 위해 인터넷 연결을 요구한다.
두 번째로 인터넷 연결이 아닌 근거리 무선통신을 이용하여 토큰은 송신자 장치에서 오프라인 상태의 다른 수신자 장치로 트랜잭션된다.
세 번째 단계에서는 트랜잭션을 완료하기 위한 수신자가 토큰 관리자에게 인터넷으로 요구 정보의 전송을 통해, 수신자(수취자)는 토큰을 현재 인터넷망의 암호 화폐(코인)로 변환한다. 이러한 방법은 금융 뿐만 아니라 다양한 사물 인터넷 기술에도 적용될 수 있다. 즉, 본 발명은 오프라인 상황에서의 블록체인 사용에 대한 개념 확장에 관한 것이며, 블록체인의 사용은 은행을 사용하지 않는 사람들에게도 뱅킹사용에 대한 기회를 제공하는 것이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 퓨어월렛(Pure wallet) 블록체인 아키텍처의 블록 다이어그램이다.
도 2를 참조하면, 블록체인 기반의 모바일 전자지갑 시스템(1)은 송신자 장치(100)와, 수신자 장치(200)와, 토큰 관리자 모듈, 마이너(채굴자) 모듈을 구비하는 관리 장치(300)를 포함하여 구성된다.
참고적으로 본 발명에서는 설명의 편의를 위해 송신자 장치(100)는 송신자(지급자)와 혼용해서 기술하고, 수신자 장치(200)는 수신자(수취자)와 혼용해서 기술하고, 토큰 관리자 모듈은 토큰 관리자로 혼용해서 기술하고, 마이너(채굴자) 모듈은 마이너(채굴자)와 혼용해서 기술하기로 한다.
또한, 송신자 장치(100), 수신자 장치(200)는 휴대폰, 스마트폰, 스마트 패드, 결제단말 등과 같이 블루투스, 와이파이, NFC, 지그비 등의 근거리 무선통신모듈이 장착되어 장치 간에 무선으로 데이터를 교환할 수 있어 사용자가 금융거래에 사용할 수 있는 기기를 총칭하는 것이며, 본 실시예에서는 스마트폰으로 구성된 장치로 가정하고 설명하기로 한다.
또한, 토큰 관리자 모듈, 마이너(채굴자) 모듈을 구비하는 관리 장치(300)는 암호 화폐의 트랜잭션 내역을 기록한 블록을 생성하고 관리하는 클라우드, 관리서버 및 관리 컴퓨터를 총칭하는 것으로 정의된다.
도 2는 송신자(지급자, 100) 계좌에서, 암호화 코인에서 전자 토큰으로, 수신자(수취자, 200) 측에서 그 반대의 변환 프로세스를 포함하는 제안된 퓨어월렛(Pure wallet) 블록체인 아키텍처를 포함하는 블록체인 기반의 모바일 전자지갑 시스템의 구성을 보여준다.
토큰 관리자에서의 이 변환 프로세스는 인터넷에 연결되어 있을 때만 수행할 수 있고, 토큰 관리자는 네트워크에 상주한다. 토큰 관리자를 통한 모든 트랜잭션은 시작되었지만 아직 완료되지 않은 트랜잭션으로 네트워크에서 표시된다.
제안된 퓨어월렛(Pure wallet)의 트랜잭션은 다음 세 단계로 구성된다.
우선, 송신자(지급자, 100)는 코인을 관리 장치(300)의 토큰 관리자의 토큰으로 변환하는데, 이 과정은 인터넷 연결을 요구한다.
다음으로, 토큰 정보는 송신자(지급자, 100)에 의해 암호화되고 수신자(수취자, 200)로 전달된다. 이 과정은 인터넷 연결을 요구하지 않는다. 이 과정은 블루투스, 와이파이, NFC 와 같은 근거리 통신을 통해 이루어진다. 본 실시예에서는 토큰이 NFC(Near Field Communication)를 통해 송신자에서 수신자로 전송되는 예시를 설명한다.
마지막으로, 인터넷을 통해, 수신자(수취자, 200)의 토큰은 토큰 관리자에게 전달되고, 이에 대한 응답으로 토큰 관리자에게서 수신자(수취자, 200)의 계좌로 올바른 코인 값이 전달된다.
<알고리즘 1 : Pure Wallet (PW) processes>
1 : 송신자는 인터넷 액세스를 통해 토큰 관리자(TM)에게 코인을 보냄
2 : 송신자는 인터넷 액세스를 통해 토큰을 받음
3 : 트랜잭션이 오프라인인 동안 수행
　　4 : 송신자가 핸드 쉐이크 시작
　　5 : 수신자가 확인승인 발송
　　6 : 수신자가 송신자에게 토큰 금액을 전송하고,
　　7 : 송신자가 금액을 확인함
　　8 : 송신자가 토큰을 전송함
　　9 : 수신자는 토큰의 가치와 권한을 확인함
　　10 : 수신자는 송신자의 계좌에서 보낸 토큰의 중복을 제거함
　　11 : 수신자가 수신확인 및 거래 종료
　　12 :　끝
13 ：수신자가 토큰 관리자(TM)에 토큰을 보냄
14 ：토큰 관리자(TM)는 채굴을 위해 마이너(채굴자)에게 거래를 전달함
15 수신자가 코인을 받음
제안된 퓨어월렛(Pure wallet) 알고리즘은 <알고리즘 1>에 표시되었다.
토큰은 특정 시간 Ts 내에 송신자 장치(100)에서 전송되고 하나의 트랜잭션에 대해서만 유효하다.
수신자 장치(200)에 수신된 토큰은 토큰 관리자에게만 보낼 수 있으며, 이는 수신자가 새 계좌로 토큰을 보낼 수 없음을 의미한다.
이때, 수신자가 수신된 토큰의 값을 청구할 수 있는 시간 Tr이 제공된다.
송신자 장치가 Ts 이전에 어떠한 트랜잭션을 수행하지 않으면, 토큰이 암호화 코인으로 다시 변환되기 전에 Tt를 기다려야 한다. Tt 후 청구되지 않은 코인은 송신자의 계좌로 반환된다.
<식 1>
Ts + Tr ≤ Tt
토큰 관리자는 시간 Tt까지 모든 수취자가 제출한 모든 토큰을 보유한다.
토큰 관리자(Token Manager, TM)는 1회의 코인-토큰 전환 중에 생성된 토큰과 관련된 모든 거래를 완료한 후 사용하지 않은 토큰의 잔액을 보낸 사람(송신자(지급자, 100))의 코인 계좌로 반환한다. 이는 수취자의 이중 상환 가능성을 방지하기 위한 것이다.
도 3은 지급자와 수취자가 은행 계좌에서 돈을 인출하고 입금하는 거래과정을 나타낸 도면이고, 도 4는 NFC 연결을 통해 토큰을 사용하여 지급자에서 수취자로의 지불 프로세스를 보여주는 제안된 퓨어월렛(Pure wallet) 블록체인 아키텍처이다.
거래에 현금을 사용하는 프로세스는 도 3에 나와 있는 전통적인 수단이다. 거래가 이루어지기 전에 지급자는 은행 계좌에서 현금을 인출한다. 거래 중에 현금은 재화 또는 서비스의 대가로 전달된다.
현금은 은행으로 가져가 수취자의 계좌로 입금된다. 오프라인 거래를 위해 퓨어월렛(Pure wallet)에서 유사한 프로세스가 모방되지만 물리적 현금 대신 토큰이 사용된다. 퓨어월렛(Pure wallet) 프로세스는 도 4에 나타나 있으며 도 3과 같이 현금 거래와의 유사성을 보여준다.
도 5는 NFC 토큰 교환 중 퓨어월렛(Pure wallet) 트랜잭션에서 송신자와 수신자 간의 상호 작용과정을 나타낸 도면이다.
프로세스는 송신자(지급자, 100)에 의해 시작되고 수신자(수취자, 200)에 의해 종료된다. 승인 및 암호화는 송신자(지급자, 100)와 수신자(수취자, 200) 간의 보안을 위한 것이다.
인터넷 연결 없이 토큰을 전송하려면 수신자(수취자, 200)와 발신자 사이에 근거리 통신이 있어야 한다.
이러한 토큰 전송은 사이버 공격을 방지할 수 있는 안전한 조건에서 발생하는 것이 중요하다. 이러한 안전 조건에 해당하는 Near Field Communication(NFC)이 사용될 수 있다.
NFC는 일반적으로 도 5와 같이 P2P 구성으로 연결된 두 개의 휴대용 장치로 구성된 단거리(약 4cm)의 무선 기술이다. SSL(Secure Socket Layer)과 같은 상위 계층 암호화 프로토콜을 사용하여 NFC 연결은 도청으로부터 안전하다.
모바일 장치에 대한 NFC 보안 요소(NFC Secure Element, SE)는 근거리 무선 통신 기반 호스트 카드 에뮬레이션(Host Card Emulation, HCE) 기능을 활용하여 보안 온디맨드 액세스(a secure on demand access)를 제공할 수 있다.
토큰은 클라우드 기반 신뢰할 수 있는 인증 기관(Trusted Certified Authority, TCA)에서 생성하고 장치의 변조 방지 NFC 보안요소(NFC Secure Element, SE) 및 신뢰할 수 있는 플랫폼 모듈(Trusted Platform Module, TPM) 기반 증명 모듈에 저장된다.
토큰은 도 5와 같이 인터넷에 연결되지 않은 상태에서도 NFC 장치 간의 트랜잭션에 사용된다. NFC 프로세스는 송신자(지급자, 100)가 핸드셰이크를 통해 시작한다.
승인(수신확인)은 수신자(수취자, 200)의 프로필을 보여주고 토큰이 올바른 장치로 전송되었는지 확인하는 데 사용된다.
수신자(수취자, 200) 장치는 전송할 토큰 값을 가져오고, 발신자 장치는 전송 값을 확인한 후 토큰을 전송한다.
수신자(수취자, 200) 장치는 사용된 토큰을 송신자(지급자, 100) 장치에서 제거하고 트랜잭션을 종료한다. 사용된 토큰의 제거는 이중 지출을 방지하기 위한 첫 번째 예방 조치이다.
도 6은 도 2의 제안된 퓨어월렛(Pure wallet) 트랜잭션 과정을 나타낸 도면이다.
제안된 퓨어월렛(Pure wallet) 트랜잭션은 3가지 주요단계를 통해서 진행된다.
첫 번째 단계에서 송신자(지급자, 100)는 일부 코인을 토큰 관리자(TM)에서 토큰으로 변환한다. 이 프로세스 A 및 B 는 인터넷 연결이 필요하다. 이 프로세스에 대한 의사 코드는 알고리즘 2에 나와 있다.
<알고리즘 2 : Sender to the token manager>
1 : 송신자가 토큰 관리자(Token Manager, TM)에 코인을 보냄
2 : 채굴과정(mining process)
3 : 토큰 관리자(Token Manager, TM)는 송신자에게 토큰을 보냄
4 : 토큰 관리자(Token Manager, TM)는 새로운 트랜잭션을 시작함
마지막 단계는 도 6에서 D와 E로 표시되며, 이 단계에서 수신자(수취자, 200) 장치에 있는 토큰은 인터넷을 통해 관리 장치(300)의 토큰 관리자(Token Manager, TM)로 전송되고 토큰 관리자(Token Manager, TM)는 이에 대한 응답으로 적절한 코인값을 수신자(수취자, 200)의 계좌로 전송한다. 이 프로세스에 대한 의사 코드는 알고리즘 3에 나와 있다.
<알고리즘 3 : Receiver from the token manager>
1 : 수신자가 토큰 관리자(Token Manager, TM)에게 토큰을 보냄
2 : 토큰 관리자(Token Manager, TM)가 보류 중인 거래를 완료함
3 : 채굴과정(mining process)
4 : 토큰 관리자(Token Manager, TM)가 코인값을 수신자에게 보냄
스마트 계약(Smart Contract, SC)은 단계 중 하나로 나열되지 않지만 트랜잭션 프로세스에서 중요한 역할을 한다. 스마트 계약(Smart Contract, SC)은 계약 조건에 따라 일련의 명령을 실행하는 트랜잭션 코드이다. 스마트 계약(Smart Contract, SC)은 블록체인 네트워크의 원장에 상주한다.
송신자(지급자, 100)와 토큰 관리자(Token Manager, TM) 간에 트랜잭션이 이루어질 때마다 토큰 관리자(Token Manager, TM)에서 다른 전송 프로세스가 시작된다. 새 전송 프로세스는 트랜잭션과 연결된 토큰에 포함된 정보만 사용하여 완료할 수 있으며, 이 과정은 알고리즘 4로 표현된다.
<알고리즘 4 : Smart Contract process at token manager>
1 : 송신자로부터 코인을 받음
2 : 송신자 주소와 트랜잭션 해시 정보를 결합하여 토큰(T1)을 생성함
3 : 송신자의 장치에 토큰을 보냄
4 : 토큰(T1)이 코인을 보내야 하는 거래를 시작함
5 : 시간(Tr) 내에 T1 정보를 제공하는 모든 주소로 코인 보내기
6 : 그렇지 않으면 시간(Tt) 이후에 코인 값을 보낸 사람에게 반환함
7 : 거래 종료
이 작업에는 송신자(지급자, 100)의 장치에서 실행되는 코드, 토큰 관리자가 실행하는 코드, 수신자(수취자, 200)의 장치에서 실행되는 코드, 스마트 계약(Smart Contract, SC)에서 실행된 코드, 자동 트랜잭션 마이닝을 보장하기 위해 마이너(채굴자)가 실행하는 코드의 5개의 구현 코드가 있고, 아키텍처 단위의 원하는 동작을 촉진하는 데 사용된다.
구현을 위한 실시예에서 송신자(지급자, 100), 수신자(수취자, 200) 및 토큰 관리자는 모두 동일한 장치의 다른 계정을 사용하고, 네트워크에는 단 하나의 마이너(채굴자)가 있다고 가정한다. 표 1은 구현에 사용된 장치의 사양을 보여준다.
Item Specification
Computer Mac Air 2015
Memory 4Gb ram
Storage 256 Gb
Processor 1.6 Ghz dual core Intel core i5
Operating System Mac OS sierra
도 7 내지 도 9는 제안된 퓨어월렛(Pure wallet) 트랜잭션의 진행과정을 구현한 예시도이다.
제안된 퓨어월렛(Pure wallet) 구현 결과를 실증하기 위해 실험적 평가를 수행하였다.
특히 본 발명의 실시예에서 데모는 “Ethereum Blockchain” 의 스마트 계약 기능을 사용하여 퓨어월렛(Pure wallet) 아키텍처의 블록체인(Blockchain) 구현을 보여주기 위해 수행되었다.
본 실시예의 아키텍처는 토큰을 오프라인 트랜잭션의 단위로 사용한다.
토큰은 송신자 또는 수신자의 장치에 상주하며, 근거리 연결(예: NFC, Bluetooth, WiFi 등)을 통해 전송할 수 있다. 이 평가에서는 값이 10인 토큰이 거래된다.
도 7은 토큰 관리자로부터 10개의 토큰 값을 요구하는 요청 메시지를 보여준다.
이 프로세스는 인터넷 연결을 사용하여 블록체인 네트워크에 연결한다. 토큰 관리자는 토큰에 포함된 정보를 사용하여 토큰의 정보가 필요한 알고리즘 2에서 시작된 보류 중인 트랜잭션을 완료한다.
즉, 수신자 장치(200)가 토큰 관리자(Token Manager, TM)에서 10개의 토큰을 요청하고, 스마트 계약(Smart Contract, SC) 토큰 보유량이 10(거래 전)에서 0(토큰이 모두 청구된 후)으로 변경된 것을 확인할 수 있다.
또한, 토큰 관리자(Token Manager, TM)는 도 8과 같이 마이너(채굴자)가 트랜잭션을 채굴할 때 블록체인에 트랜잭션을 커밋한다. 온라인 블록체인 거래를 처리하는 마이닝 작업과 동일하다. 여러 계좌의 계좌 잔고가 거래의 성공을 입증한다.
도 9는 마이너(채굴자)의 계좌(계좌[0]), 토큰 관리자 또는 은행(계좌[1]), 송신자(계좌[2]), 수신자(계좌[3])의 잔액을 보여준다. 도 9의 상단에 표시된 첫 번째 계좌 잔액 표시 세트는 요청 전이고 그림 하단에 표시된 잔액은 출금 후 잔액을 보여준다.
계좌[1]의 잔고가 29.999에서 19.999로 변경되어 토큰 관리자(Token Manager, TM)에서 출금을 나타내는 10개의 토큰 출금이 성공적으로 실행되었음을 알 수 있다. 계좌[3]이 9.999에서 19.999로 변경되어 수취인의 계좌에 입금되었음을 알 수 있다.
본 발명의 실시예의 블록체인 기반의 모바일 전자지갑 시스템은 실시간 거래, 농촌 거래, 거래 수수료 절감, 인터넷 사각지대의 4가지 주요 영역에서 암호 화폐 사용 경험을 향상시키기 위해 필요하다.
- 실시간 거래
일반 블록 트랜잭션은 블록에 추가되는 데 약 10분이 걸린다. 거래를 완료하는 데 소요되는 시간은 특정 이유에 따라 며칠이 걸릴 수도 있다. 예를 들어 차단 전파 시간, 네트워크 내 채굴자 수, 사용자가 설정한 거래 수수료, 웹 속도, 네트워크 스팸 등등....
퓨어월렛(Pure wallet)을 사용하면 언제든지 실시간 트랜잭션을 성공적으로 수행할 수 있다. 13.56MHz 주파수에서 작동하는 NFC 무선통신은 424 kbit/s의 데이터 속도를 제공한다. UTF-8, UTF-16 또는 UTF-32로 인코딩된 64자의 토큰은 각각 0.0012s, 0.0023s 및 0.0047s로 전달된다. 토큰 관리자는 수취자으로부터 토큰을 받은 후 Tt 시간에 수신자의 암호화 코인 계좌로 이체를 완료한다.
- 거래 수수료 절감
암호화폐의 인기가 높아짐에 따라 사용자는 높은 수수료를 받는 거래에 집중함으로써 초과 대기 시간을 이용하는 마이너(채굴자)들에게 이용되고 있다.
퓨어월렛(Pure wallet)을 사용하면 즉각적인 평균 거래 수수료와 상관없이 언제든지 거래가 진행될 수 있으며, 토큰 관리자는 낮은 평균 거래 수수료로 한 번에 전송을 완료한다.
- 농촌 거래
도 10은 전 세계 인터넷 사용 보급률지수 및 예상 보급률 지수를 나타낸 도면이다.
도 10의 (A)는 2005-2019년 인터넷을 사용하는 개인의 수와 %를 나타내고 있고, (B)는2000-2017년의 인터넷 사용 보급률 지수와 2018-2034년의 예상 보급률 지수를 나타낸다.
암호화폐의 개념은 은행 인프라가 없는 농촌 지역을 포함한 모든 사람에게 금융 서비스를 제공하는 것이다. 그러나 이러한 농촌 지역에서는 인터넷 연결이 열악하거나 아예 없기 때문에 암호 화폐 거래의 가능성이 희박하다.
국제전기통신연합(International Telecommunication Union)의 데이터에 따르면 2017년 일부 국가에서는 인터넷 사용률이 15% 미만이어서 해당 지역에서 암호화폐를 채택할 가능성이 낮다.
도 10에서 2000년부터 2017년까지의 실제 값은 인터넷 보급 추세의 지속적인 성장을 보여준다. 실제 값을 사용한 예측은 전 세계적으로 100%에 가까운 채택을 달성하는 데 약 15년이 걸릴 것임을 보여준다. 따라서 제안된 퓨어월렛(Pure wallet)을 사용하면 은행 없는 은행의 목표를 더 빨리 달성할 수 있을 것이다.
- 인터넷 사각지대
비행 중 승객은 실제 현금 없이 퓨어월렛(Pure wallet)을 통해 판매하는 제품을 구입할 수 있다. 또한 인터넷 연결이 열악하거나 전혀 없는 도시 지역은 제안된 블록체인 알고리즘의 잠재적인 수혜자의 일부로 간주될 수 있다.
전세계적으로 블록 체인에 대한 인지도와 채택이 증가하고 있지만, 여전히 인터넷 연결이 가능한 사람들에 국한되어 있다.
본 발명의 실시예에 따른 블록체인 기반의 모바일 전자지갑 시스템은 블록체인 네트워크에 토큰 관리자를 도입하고 토큰과 스마트 계약 기능을 적용하여 거래를 가능하게 하는 블록체인 아키텍처를 제시했다. 즉, 퓨어월렛(PW)이라는 암호화폐에 대한 새로운 결제기법의 블록체인 측면을 설명하고 구현했다. 여기에는 오프라인 상태에서 암호 화폐(코인)를 거래에 사용되는 디지털 토큰으로 변환하는 작업이 포함된다.
퓨어월렛(Pure wallet) 아키텍처는 “Ethereum” 지원 스마트 계약을 사용하여 성공적으로 구현되었다. 실시예에 따른 시스템은 토큰을 전체적으로 보내야 하는 제약사항이 있으나, 10개 토큰의 오프라인 거래가 완료되어 퓨어월렛(Pure wallet) 아키텍처가 블록체인을 오프라인 거래에 성공적으로 가능하게 했음을 증명한다.
본 발명의 실시예에 따른 블록체인 기반의 모바일 전자지갑 시스템은, 인터넷 연결이 일시적으로 없어도 트랜잭션을 가능하게 하여 오프라인 환경이 발생하는, 즉 항공기 기내, 시골과 같은 벽지 지역에서 사용의 한계를 극복할 수 있다.
이와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100 : 송신자 장치
200 : 수신자 장치
300 : 관리 장치

Claims (5)

  1. 인터넷 망을 통해 송신자 장치가 송신자의 암호화 코인 계좌에서 코인을 관리 장치의 토큰 관리자에게 전송하는 단계;
    상기 관리 장치에서 채굴과정을 진행 한 후, 인터넷망을 통해 상기 토큰 관리자가 상기 송신자 장치에 토큰을 전송하는 단계;
    근거리 무선통신망을 통해 상기 송신자 장치에서 수신자 장치로 토큰을 전송하는 단계; 및
    상기 수신자 장치가 인터넷 망을 통해 상기 토큰 관리자에게 토큰을 전송 - 토큰은 하나의 트랜잭션에 대해서만 유효하고 상기 토큰 관리자에게만 전송할 수 있음 - 하고 채굴과정을 진행 한 후, 수신자의 암호화 코인 계좌에 코인을 전송하는 단계;를 포함하고,
    상기 송신자 장치와 상기 관리 장치 사이에 스마트 계약이 처리됨에 있어서, 상기 스마트 계약은 상기 송신자 장치로부터 코인을 수신하고, 송신자 주소와 트랜잭션 해시 정보를 결합하여 토큰을 생성하고, 상기 송신자 장치에 토큰을 송신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하고,
    상기 송신자 장치에서 수신자 장치로 토큰을 전송하는 단계는, 상기 송신자 장치가 핸드 쉐이크 시작하고, 상기 수신자 장치가 확인승인 발송하고, 상기 수신자 장치가 상기 송신자 장치에게 토큰 금액을 전송하고, 상기 송신자 장치가 토큰 금액을 확인하고, 상기 송신자 장치가 토큰을 전송하고, 상기 수신자 장치는 토큰의 가치와 권한을 확인하고, 상기 수신자 장치는 상기 송신자 장치에서 보낸 토큰을 상기 송신자 장치에서 제거하고, 상기 수신자 장치가 수신확인 및 거래 종료하는 단계를 포함하고,
    상기 송신자 장치에서 토큰을 상기 수신자 장치로 전송할 때, 근거리 무선통신망을 이용하여, UTF-8, UTF-16 또는 UTF-32로 인코딩된 소정의 크기의 토큰을 전송하며, 상기 근거리 무선통신망은 상기 토큰을 전송할 때, 근거리 무선 통신 기반 호스트 카드 에뮬레이션(Host Card Emulation, HCE) 기능을 통해 보안 온디맨드 액세스(a secure on demand access)를 제공하는 것을 특징으로 하는 블록체인 기반의 모바일 전자지갑 구동방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 근거리 무선통신망은, NFC, WiFi, Zigbee, 블루투스 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 블록체인 기반의 모바일 전자지갑 구동방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 수신자 장치가 토큰의 값을 청구할 수 있는 소정의 제1 시간(Tr)이 부여되고, 상기 송신자 장치가 소정의 제2 시간(Ts) 내에 토큰을 전송하지 않을 경우, 소정의 제3 시간(Tt) 후 청구되지 않은 코인은 상기 송신자의 암호화 코인 계좌로 반환되되, Ts + Tr ≤ Tt 인 것을 특징으로 하는 블록체인 기반의 모바일 전자지갑 구동방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 토큰 관리자는 1회의 코인-토큰 전환 중에 생성된 토큰과 관련된 모든 거래를 완료한 후 사용하지 않은 토큰의 잔액을 상기 송신자의 암호화 코인 계좌로 반환하는 것을 특징으로 하는 블록체인 기반의 모바일 전자지갑 구동방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 하나의 블록체인 기반의 모바일 전자지갑 구동방법을 사용하는 블록체인 기반의 모바일 전자지갑 시스템.
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