KR20190010157A - P2p 방식의 분산공유장부 관리기법에 의하여 다수의 기관이 연계되어서 이루어지는 전자상거래 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전자상거래시 다수의 기관들이 연동되어 있을경우 각 기관간의 원할한 처리를 위하여 직접적인 데이터 인터페이스를 구축하거나 별도의 중앙시스템을 통한 구현방식이 아닌 Peer-to-peer 방식의 분산된 환경에서 합의된 방식에 의한 분산공유장부 검증 및 승인방식을 통하여 비용이 저렴하며 신속하고 안전한 전자상거래 운영이 가능하도록 하는것을 특징으로 한다.

Description

P2P 방식의 분산공유장부 관리기법에 의하여 다수의 기관이 연계되어서 이루어지는 전자상거래 방법{System and method for e-commerce using distributed sharing ledger with peer-to-peer network}

본 발명은 P2P(Peer-to-peer)방식의 분산된 공유거래장부(또는 거래원장)의 공유 및 관리기법을 이용하여 다수의 기관이 연계된 상황에서의 안전한 전자상거래를 구현한다. 본 발명은 최근에 주목받고 있는 블록체인(Block chain) 기법과 유사한 방법으로 블록체인 기술이 가상화폐 구현을 위한 기반기술로 개발되었으며 이러한 기술을 기반으로 가상화폐 이외의 영역으로 확대적용을 고려하거나 시도하고 있는 상황에서 이러한 기법을 다수의 관련 기관이 연계되어 운영되는 환경에서 기존의 중앙집중화 및 기관간 직접 연동방식이 아닌 Peer-to-peer 방식의 분산된 한경에서 정보를 유통하고 관리하며 정보기밀, 부인방지 및 위변조방지와 같은 보안상으로 안전한 거래가 가능한 전자상거래 방법에 관한 것이다.

블록체인은 최근 주목받고 있는 가상화폐인 비트코인(Bit-coin)을 구현하는데 사용된 기법으로 기존의 중앙집중 방식의 데이터 교환방식을 벗어나 클라우드 상에 연결되어 있는 노드(물리적인 컴퓨터 및 스토리지 등)간에 직접 정보처리를 하는것을 특징으로 한다. 블록체인은 4차산업혁명 시대를 맞아 기존의 정보처리 개념의 근간을 바꾸어 놓을것으로 예측하고 있다. 은행이 없는 금융거래 및 중계서버가 없는 전자상거래와 같이 정보기술분야의 개념을 송두리째 바꾸어 놓을 기술로 평가 받고 있다.

블록체인의 원리를 간략히 기술하면 다음과 같다. 인터넷과 같은 네트워크상에 컴퓨터와 태블릿PC와 같은 여러대의 컴퓨터가 연결되어 있고 A 라는 사용자가 B 라는 사용자에게 거래를 위하여 주문서를 발송한다고 가정한다. 이때 사용자 A 의 컴퓨터를 노드 A 라고 하고 사용자 B 의 컴퓨터를 노드 B 라고 할 경우 노드 A 에서 노드 B 에게 주문서를 보내기 위하여 노드 A 에서는 거래내역을 기록하고 자신의 개인키와 수신자인 사용자 B의 공개키로 전자서명을 한 후 연결된 모든 노드에 전송한다. 그러면 이 장부를 수신한 노드에서는 정해진 작업증명 방식에 따라 만족하는 값을 찾는 방식으로 거래장부에 대한 검증작업을 하게 된다. 이 검증작업을 가장 먼저 완료한 노드에 대하여 보상을 하게되는데 이를 채굴(Mining)이라고 한다. 이러한 채굴을 한 노드는 새로운 블록을 기존의 블록에 추가하게 되고 소정의 보수를 받게된다. 이때 이전의 블록들을 체인과 같이 연결하여 보관하며 이전 블록의 해쉬값을 포함하여 저장하게 되므로 중간에 블록을 수정하기 어렵게 하는 구조를 가지게 된다. 이는 이론적으로 네트워크에 연결된 모든노드의 최소 절반 이상의 컴퓨팅 능력이 있어야 수정(해킹)이 가능하므로 실질적으로 수정이 불가능하며 안전성이 보장된다.

또한, 최근에는 블록체인 기술에 프로그램이 가능한 방식으로 이 프로그램에 거래행위에 대한 규칙을 기술하여 처리하도록 하여 보다 지능적인 처리가 가능한 기술이 개발되었다. 대표적으로 이더리움(Ethereum) 이라는 가상화폐를 구현한 기술로서 기존의 블록체인에 프로그래밍이 가능한 구조를 지원하므로서 스마트계약 (Smart contract)의 구현이 가능하도록 설계되었다. 이러한 스마트계약의 기법을 전자상거래에 적용하여 보다 신속하고 정확한 거래가 이루어 지도록 서비스 할 수 있다.

이와같이 블록체인은 데이터 위조방지, 해커의 해킹방지, 투명한 거래 보장및 거래의 즉각적인 추적 및 확인 가능한 장점을 가지고 있으며 중계시스템이 없이 네트웍에 연결된 누구와도 직접 신속하에 거래할 수 있는 장점이 있다. 따라서 이러한 블록체인 기술의 원리를 이용하여 중계서버가 없는 P2P 방식의 전자상거래를 구현하고 또한 거래에 따른 보안 및 거래성립에 대한 검증이 가능하고 거래에 드는 비용이 매우 저렴하고 안전한 전자상거래를 실현할 수 있다

전자상거래분야는 다수의 기관이 연계되어서 운영되고 있다. 특히 기업간전자상거래분야는 공급사, 구매사, 금융기관, 보증보험사, 신용조사기관, 공인인증기관 및 업무연관기관등이 연계되어 있고, 필요에 따라 물류업무에는 배송업체, 창고, 선사, 포워드, 특송업체등이 있으며 국제무역의 경우는 통관을 위한 관세사등이 연관되게 된다.

이러한 전자상거래의 복잡한 기관연계로 인하여 각각의 기관과의 원할한 정보처리를 위하여 필요한 정보를 연계하기 위한 연동작업이 필요하며 이러한 연동작업을 위하여서는 구축업무 및 관리 비용의 증가를 초래하였다. 또한 기관간 연계가 이루어지지 않은 부분에 대하여서는 정보의 교류가 원할하지 못하여 처리시간의 지연을 초래하게 되었다.

P2P 기반 분산공유장부을 사용하면 합의(Consensus) 매커니즘 의해 유효성이 검사되고 장부에 기록된 거래정보를 변경할 수 없기 때문에 위험을 줄이면서 시간과 비용을 절약 할 수 있으며 또한, 거래의 투명성을 향상시키고, 거래를 자동화 시키므로서 네트워크 구성원간의 신뢰도의 향상을 기대할 수 있다.

본 발명은 이러한 다수의 기관이 복잡하게 연계된 환경에서 P2P방식의 분산공유장부 관리기법에 의하여 신속하고 안전한 전자상거래가 이루어 질수 있도록 하는데 목표가 있다.

본 과제를 해결하기 위하여는 기존의 중앙집중적인 관리시스템이 아닌 분산된 환경에서 노드 대 노드(Peer-to-Peer) 형태의 당사간의 직접적인 거래를 하도록 시스템 환경이 제공되어야 한다. 이에 따라 개개인의 시스템은 네트워크에 연결되어 있어야 하며 P2P 방식의 분산공유장부 관리를 지원하는 플랫폼이 모든 사용자에게 제공되어야 한다. 또한 모든 사용자는 상기 플랫폼의 사용을 위한 앱이나 브라우저에 접속이 되어야 하며 분산공유장부 정보를 저장할 수 있는 저장공간이 확보되어야 한다.

상기 환경에서 생성되는 모든 문서정보는 프로토콜 규약에 따라서 생성, 수정 및 삭제를 하여야 하며 이러한 처리를 할수 있는 도구를 제공할 수 있다

기존 중앙집중형 전자상거래 방식은 중앙에 서버를 두고 모든 정보를 집중하여 관리함으로서 시스템 구축비용 및 관리비용이 증가하는 문제점이 있었다. 또한, 중앙에 저장된 데이터베이스의 고장등으로 서버의 중단사태가 발생할 가능성 있고 중앙서버에 해킹에 의한 정보의 유출이나 손실을 초래할 가능성이 존재한다.

또한, 다수의 기관이 연계된 경우에는 기관간의 정보교류가 원할하지 못하게 되고 이를 해결하기 위하여 위하여 별도의 시스템간 인터페이스 작업을 하여야할 필요가 발생하며 이러한 연동작업이 기관마다 시스템환경의 상이함과 표준화의 어려움으로 인하여 많은 비용이 발생하게 되는 구조이다. 따라서 중요도가 낮은 기관과는 정보의 온라인 연계가 되지 않고 수작업으로 이루어지므로 처리시간의 지연이 초래되는경우가 빈번히 발생하였고 이러한 이유로 신속한 처리를 요구하는 사용자의 불편을 초래하게 되었다.

본 발명에서는 각 기관간의 거래내역을 분산공유장부형태로 관리하게하고 이러한 거래내역에 대한 검증 및 부인방지와 위변조방지 등의 보안성을 강화하여 안전하고 신속하게 처리하도록 하므로서 참여기관의 시스템 구축운영에 대한 비용절감과 업무효율향상을 기할수 있으며 전자상거래 이용자에게는 신속하고 안전한 서비스를 제공하는 효과를 기대할 수 있으며 또한, 국가적으로는 보다 효율적이고 투명한 전자상거래 정착에 기여할 수 있게 될것이다.

도 1 은 종래의 시스템구성과 본 발명의 시스템 구성의 차이점이다.
도 2 는 전자상거래시 일반적인 경우의 관련기관의 연계 구성도이다.
도 3 은 전자상거래시 발생하는 정보의 흐름에 대한 예시도이다.
도 4 는 사용자가 시스템을 사용하기 위한 순서도이다.

본 발명의 실시예에 따른 분산공유장부 관리기법에 의한 다수의 기간이 연계된 전자상거래 시스템 및 방법에서는 종래에는 거래를 위하여 각 기관이 직접 인터페이스를 구축하여 거래정보의 처리를 실시하는것을 Peer-to-peer방식의 분산공유장부처리 기법을 이용하여 거래 당사자간에 신속하고 안전한 전자상거래 운영이 가능하도록 하는 것을 특징으로 한다.

기존의 직접 인터페이스하는 방식은 시스템 구축비용 및 관리비용이 증가하는 문제점이 있었다. 또한, 각 기관에 저장된 서버의 데이터베이스의 고장등으로 서버의 중단사태가 발생할 가능성 있고 중앙서버에 해킹에 의한 정보의 유출이나 손실을 초래할 가능성이 존재한다. 본 발명은 보다 더 낮은 비용으로 보다 더 안전하고 효율적인 전자상거래가 이루어지도록 고안되었으며 사용자는 최초에 제공되는 플랫폼의 앱을 다운로드 받아서 설치하거나 웹페이지에 회원가입을 하므로서 이용할 수 있다.

도1의 왼쪽 그림은 기존의 기관간 적접 인터페이스 방식이다. 각 기관들은 필요한 기관과 개별적으로 데이터 인터페이스 시스템을 구축하여 데이터 연동(101)을 하게된다. 따라서 기관과의 인터페이스 연결이 안되었거나 사고로 인한 단절(103)시 해당 기관과의 정보 연동은 불가능하게 된다. 오른쪽 그림은 분산공유장부 관리기법에 의한 방식으로 직접 연동하는 인터페이스 없이 각 기관이 분산공유장부 관리 플랫폼(102)에 연결되어 상호 정보를 공유하는 구조를 가지게 된다.

도2는 일반적인 전자상거래 시 연계되는 기관들의 구성도이다. 구매사(201)와 공급사(202) 간의 거래를 위하여 신용정보사(203), 보증보험사(204), 은행(205), 배송회사(206), 물류창고(207)이 참여하게 된다. 물론 상황에 따라 참여기관의 구성은 변동이 될 수 있다. 도3의 경우와 같이 구매사(201)의 구매업무가 발생하면 각 기관간의 정보의 연동이 필요하다. 이러한 경우 각 기관의 해당 정보의 연동을 위한 인터페이스가 구축되어야 하며 만약 구축이 되어있지 않다면 정보의 단절이 발생한다. 이러한 정보의 단절은 처리시간의 지연을 가져오게 되고 신속한 처리가 필요한 경우에 사용자는 피해를 볼 가능성이 높아진다. 따라서 관련기관들은 연관기관과의 정보연동을 위하여 인터페이스의 구축 및 운영하여야 하며 이로인해 비용의 상승을 초래하게 된다. 각 기관간의 인터페이스 구축이 어려운 이유는 기관마다 시스템 환경이 상이하게 구성되어 있고, 정보교류를 위한 표준화가 부족하기 때문이다. 이러한 이유로 XML,SOAP 과 같은 표준프로토콜을 활용하거나 EAI나 EDI와 같은 시스템 도입을 추진하지만 이역시 많은 비용을 초래할뿐만 아니라 원할한 연계가 되지 않는 문제가 발생한다.

상기 문제를 해결하기 위하여 본 발명은 도2의 검증 및 승인기관(208)을 두고 관련기관의 거래내역을 합의된 분산공유장부(이하 '장부'라 부른다)에 자신의 로컬시스템에 저장하고 관리하면서 해당 장부의 무결성과 보안성을 확보하는 전자상거래 시스템 구현을 제시하고있다. 도2에서 각 기관간의 거래내역을 직접적인 인터페이스를 이용하여 연동 후 개별기관의 중앙서버에 저장하는 대신에 각 개별 기관의 로컬 시스템(이후 '노드'라 부른다)에 저장 보관하게 된다. 이때 저장하는 정보를 분산공유장부라고 부르며 이는 블록체인기술의 장부(Ledger)와 유사한 개념으로 처리된다. 이러한 장부는 검증 및 승인기관(이하 '승인기관' 이라 부른다)에서 합의된 알고리즘에 의하여 검증 및 승인작업을 수행하게 된다. 이때 승인이 완료되면 거래내역을 모은 하나의 새로운 블록을 만들고 암호화 및 합의된 알고리즘에 의하여 보안 처리를 한 후 연결된 모든 노드에 블록을 배포하게 된다.

상기 배포된 블록을 수신한 모든 노드는 유효성 검증 알고리즘에 의하여 블록의 유효성을 검증하고 유효하다면 자신이 가지고 있는 기존의 장부에 추가 하게된다. 새로운 블록을 추가시 해쉬값을 포함하는데 이 해쉬값은 담고있는 정보의 특성을 나타내는 정보로서 해당 정보가 아주 작은 변경이 발생하더라도 해쉬값은 완전히 다른값이 나오게 된다. 또한 해쉬값으로 원 데이터의 정보를 유추할 수 없다는 특성을 가지고 있다. 이와같이 블록을 추가할 시 이전 블록값의 해쉬값을 포함하여 새로운 해쉬값을 생성하여 기록한후 저장하므로서 이 장부는 과거의 기록부터 연속적으로 이루어진 내역을 모두 담고 있으며 이를 위변조하기 위하여서는 연결된 모든 블록의 해쉬값을 모두 위변조 하여야 하므로 실질적으로 매우 안전하다고 볼수 있다. 이러한 일련의 처리과정에 대하여 참여하는 기관의 노드들이 모두 합의한 합의알고리즘이 필요하게 된다.

상기의 일련의 처리를 위하여 분산공유장부 플랫폼(210)을 이용하여야 하며 이를위하여 물리적으로 해당 네트워크에 연결되어 있어야 하며 플랫폼 서비스 제공사(209)가 제공하는 애플리케이션을 설치하거나 공급사의 웹사이트에 접속하여 승인절차를 획득함으로 서 가능하게 된다. 플랫폼 서비스 제공사는 참여자의 정보를 보관 관리하며 각종 정책적인 의사결정과 시스템의 반영에 대한 역할을 수행하게 된다.

도3은 구매사와 공급사간의 거래가 일어나는 경우의 정보의 흐름도이다. 본 그림에서는 각 정보의 교류를 위하여 해당 관련기관과 직접 인터페이스를 구현하여야 가능하다. 만약 이러한 정보의 흐름이 어느 한곳이라도 단절이 되면 실시간 처리가 불가능하게 되며 시스템의 신뢰성은 감소하게 된다.

도 4는 기관의 사용자가 상기 플랫폼을 이용하여 전자상거래를 하고자 하는 경우 처리 순서도이다. 사용자(401)은 구매사 판매사 또는 관련기관의 사용자가 된다. 본 발명에서는 모든 사용자는 서비스 제공사가 제공하는 공통의 애플리케이션을 이용하여 거래를 하게된다. 사용을 위하여 사용자는 회원가입(403)을 신청하게되고 서비스 제공사는 정보확인 및 회원접수(404)를 하게된다. 이후 사용자는 서비스 사용을 의한 애플리케이션(405)을 다운로드 받아서 설치(406)하게 된다. 본 애플리케이션(405)은 서비스 제공사(402)가 제공하는 서비스를 이용하기 위하여 필요한 프로그램으로서 직접 다운로드에 의하여 설치하는 방식과 웹브라우저의 플러그인(Plug-in)으로 설치하는 방식이 있다. 상기 애플리케이션의 설치가 완료되면 애플리케이션을 실행(407)하고 이후에 거래에 관련된 일련의 작업(408~410)을 처리할 수 있다.

101 : 기존의 직접연동 방식
102 : 개선된 분산공유 방식
201 ~ 207 : 전자상거래 참여기관
208 : 장부에 대한 검증 및 인증기관
209 : 플랫폼 서비스 제공사
210 : 제공되는 분산공유장부 플랫폼
401 : 서비스 이용하고자 하는 전자상거래 기관에 속한 사용자
402 : 분산공유장부 플랫폼 서비스 제공사
403 ~ 410 : 서비스를 사용하기 위한 순서

Claims (5)

1. 전자상거래에 있어서 관련된 기관들간의 거래 처리를 위하여 기존의 중앙집중 방식 또는 개별 직접 인터페이스 방식이 아닌 P2P방식의 분산공유장부 관리기법에 의하여 신속하고 안전하며 구축 및 운영에 따른 비용이 최소화되는 시스템 구성을 위하여 모든 사용자가 상호 연결된 네트워크상에서 제공되는 분산환경 운영 시스템;
   상기 운영 시스템에서 거래가 발생하면 해당 거래 내역을 검증 및 승인기관의 시스템에 전송하는 단계;
   해당 검증 및 승인기관이 해당 거래를 사전에 합의된 방식에 의하여 검증하여 승인여부를 판단하며 승인이 되면 해당 거래내역을 포함하는 새로운 블록을 생성하고 검증확인 값(Hash 값)을 기록한 후 연결된 모든 노드에게 전송하는 단계;
   상기 승인된 블록을 수신한 모든 노드는 블록의 검증확인 값을 이용하여 해당 블록이 유효한지를 확인한 후 유효하다면 자신의 공유장부에 추가하는 단계를 가지는 전자상거래 방법.
2. 제 1 항에 있어서, 거래 단계에서 거래 조건을 프로그램하여 거래 상대인이 조건을 만족할 경우 자동으로 거래가 성립되는 스마트계약(Smart contract) 기능을 특징으로 하는 전자상거래 방법.
3. 제 1 항에 있어서 본 발명시스템의 사용을 위하여 사용자 등록, 거래내역의 생성과 등록, 거래내역의 확인 및 유효성 검증등의 일련의 작업을 지원하기 위한 별도의 서비스를 제공하는 단계를 포함하는 전자상거래 방법.
4. 제 1 항에 있어서 거래가 성립되고 배송이 완료되면 자동으로 가상화폐 또는 기타의 결제수단으로 대금결제가 이루어 지도록 하는 결제방식의 전자상거래 방법.
5. 제 1항에 있어서 거래내역을 저장하는 분산공유장부에 대하여 연결된 모든 개별 노드에 저장하는 대신에 제3의 저장장치에 집적하여 저장하고 이러한 저장장치를 네트워크상에 다수 배치하여 운영하는 하이브리드 방식의 분산공유 저장방식을 포함하는 전자상거래 방법.
   

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