KR20190115393A

KR20190115393A - 큐브 체인의 암호화 방법 및 큐브 체인을 이용한 코인 거래를 확인하는 방법

Info

Publication number: KR20190115393A
Application number: KR1020180078359A
Authority: KR
Inventors: 명노문; 김용운; 김동오
Original assignee: 주식회사 큐브시스템
Priority date: 2018-04-02
Filing date: 2018-07-05
Publication date: 2019-10-11
Also published as: KR20190115390A; KR20190115391A; KR102194190B9; KR102194190B1; KR20190115389A; KR102174801B1; KR102174801B9; KR20190115398A; KR20190115397A; KR20190115396A

Abstract

본 발명의 실시 예에 따른 큐브 체인의 암호화 방법은, 소정의 개수의 데이터 블록을 모아 소정의 패턴으로 상호 연결하고 데이터를 해시화하여 큐브를 생성하는 큐브화 과정을 포함하여 구성되며, 상기 큐브화 과정은, 상기 소정의 개수의 데이터 블록들 각각의 해시 값을 획득하는 블록 해시 값 획득 과정 및 상기 생성된 큐브에 대한 해시 값을 획득하는 큐브 해시 값 획득 과정을 포함하여 구성될 수 있다.

Description

큐브 체인의 암호화 방법 및 큐브 체인을 이용한 코인 거래를 확인하는 방법{Method for Cube Chain encryption and method for confirm coin transaction using cube chain}

본 발명은 큐브 체인을 암호화하는 방법 및 큐브 체인을 이용한 코인 거래를 확인하는 방법에 관한 것이다.

블록체인은 데이터를 일정한 시간단위로 모아 데이터 블록을 생성하고, 블록을 암호화한 해시 값을 통해 데이터를 검증하고, 이렇게 기록되는 데이터를 분산 서버에 저장하는 시스템이다. 암호화를 통한 데이터 검증과 동일한 데이터를 분산 저장하여 데이터의 신뢰와 안정성을 확보하기 위한 시스템이다.

기존에 사용되던 데이터베이스에 비해 블록체인의 장점은 데이터를 시간 순으로 암호화 검증하여 비가역적이고, 이를 P2P 방식으로 동일 데이터를 공유하여 저장함으로써 데이터를 매우 안전하게 보호하고 유지할 수 있다는 점에 있다. 다수의 사용자로부터 필히 신뢰를 얻어야 하는 디지털 화폐 기술에 블록체인이 사용되면서 오늘날 암호화 화폐 시장의 기반 기술로 자리잡은 데에는 이와 같은 이유가 있다.

한편, 본 발명에서는 이러한 종래의 블록 체인보다 보안성이 더욱 강화된 큐브 체인의 암호화 방법 및 큐브 체인을 이용한 코인의 채굴 방법을 제안한다.

[문헌 1] 한국 등록특허 10-166193호 [문헌 2] 한국 등록특허 10-1827373호

본 발명은 기존의 블록 체인의 보안성을 강화하기 위한 것이다.

또한, 본 발명은, 오랫동안 제기된 기존의 블록체인의 단점인 코인 채굴에 에너지(전력) 및 PC 리소스가 많이 소비되는 문제를 해결하기 위한 것이다.

본 발명의 실시 예에 따른 큐브 체인의 암호화 방법은 소정의 개수의 데이터 블록을 모아 소정의 패턴으로 상호 연결하고 데이터를 해시화하여 큐브를 생성하는 큐브화 과정을 포함하여 구성되며, 상기 큐브화 과정은, 상기 소정의 개수의 데이터 블록들 각각의 해시 값을 획득하는 블록 해시 값 획득 과정 및 상기 큐브에 대한 해시 값을 획득하는 큐브 해시 값 획득 과정을 포함하여 구성될 수 있다.

상기 큐브화 과정에서 블록들이 상호 연결되는 소정의 패턴은, 블록에 연결 되는 다른 블록의 최대 개수에 따라 결정될 수 있다.

상기 블록 해시 값 획득 과정은, 상기 큐브를 구성하는 블록 각각의 데이터 및 제1 해시 함수를 기반으로 블록 각각의 1차 해시 값을 생성하는 1차 해시 값 생성 과정 및 제2 해시 함수를 기반으로 블록 각각의 2차 해시 값을 생성하는 2차 해시 값 생성 과정을 포함하여 구성될 수 있다.

상기 2차 해시 값 생성 과정에서 사용되는 상기 제2 해시 함수는, 상기 소정의 패턴 또는 블록의 종류에 따라 서로 다른 소정의 해시 함수가 설정될 수 있다.

상기 블록의 종류는, 거래 데이터가 저장되는 데이터 블록, 색인 데이터가 저장되어 있는 인덱싱 블록, 통계 데이터가 저장되어 있는 통계 블록, 에스크로 거래 데이터가 저장되어 있는 에스크로 블록 중 어느 하나일 수 있다.

상기 블록이 소정의 패턴으로 상호 연결되는 데이터 블록인 경우, 상기 제2 해시 함수는, 상기 제1 해시 함수보다 난이도가 낮은 해시 함수이며, 상기 블록이 색인 블록, 통계 블록, 에스크로 블록 중 어느 하나인 경우, 상기 제2 해시 함수는 기존에 생성된 해시 값과 기존에 생성된 해시 값에 데이터를 추가한 후 생성된 새로운 해시 값이 동일할 수 있다.

한편, 상술한 본 발명의 실시 예에 따른 큐브 체인의 암호화 방법은 컴퓨터 프로그램으로 제작되어 기록 매체 및 서버에 저장될 수 있다.

본 발명의 다른 실시 예에 따른 큐브 체인의 합의 방법은, 거래 데이터의 합의 방식에 따른 보상 비율을 설정하는 보상 비율 설정 단계, 거래 데이터의 합의 방식을 설정하는 합의 방식 설정 과정 및 상기 합의 방식 설정 과정에서 설정된 합의 방식으로 거래 데이터를 합의하는 거래 데이터 합의 과정을 포함하여 구성되며, 상기 보상 비율 설정 단계는, 작업 증명 방식에 대한 보상과 지분 증명 방식에 의한 보상이 소정의 비율로 설정될 수 있다.

상기 거래 데이터의 합의 방식이 작업 증명 방식으로 설정되는 경우, 상기 거래 데이터 합의 과정은, 새로운 거래 데이터를 수집 및 검증하는 거래 데이터 수집 및 검증 과정, 상기 새로운 거래 데이터를 수집 및 검증하는 수수료를 계산하는 수수료 계산 과정 및 상기 새로운 거래 데이터를 블록화 하는 블록화 과정을 포함하여 구성될 수 있다.

상기 거래 데이터의 합의 방식이 지분 증명 방식으로 설정되는 경우, 상기 거래 데이터 합의 과정은, 지분 증명 방식에 참여하는 금액을 설정하는 참여량 설정과정, 상기 새로운 거래 데이터를 블록화 하는 블록화 과정 및 상기 블록화 과정이 완료된 후, 상기 참여하는 금액에 따라 보상을 분배 받는 보상 분배 과정을 포함하여 구성될 수 있다.

상기 보상 비율 설정 단계는, 큐브 체인이 지속되는 기간에 따라 작업 증명 방식의 보상 비율은 감소하고 지분 증명 방식의 보상 비율은 증가될 수 있다.

상기 블록화 과정은, 상술한 본 발명의 실시 예에 따른 큐브 체인의 암호화 방법을 포함하여 구성될 수 있다.

한편, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 큐브 체인의 합의 방법은 컴퓨터 프로그램으로 제작되어 기록 매체 및 서버에 저장되어 있을 수 있다.

본 발명은, 기존 블록 체인의 보안성을 더욱 강화하고자, 소정의 개수의 블록을 모아 큐브 체인을 형성하고, 큐브 체인을 형성하는 과정에서 암호화를 한번 더 수행함으로써, 종래의 블록 체인보다 보안이 강화된 큐브 체인을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명은 합의(채굴) 방식을 작업 증명 방식 및 지분 증명 방식을 혼용함으로써, 종래의 블록 체인 기술에서 채굴시 사용되는 에너지(전력) 및 PC 리소스가 많이 낭비되는 문제를 해결할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 큐브 체인의 큐브 블록의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 큐브 체인에서 27개의 블록으로 구성되는 블록들의 연결 방법을 구조적으로 나타낸 도면이다.
도 3 내지 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 제1 내지 제4 패턴 각각을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 큐브 체인의 두 가지 채굴 방식의 비율을 나타낸 도면이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면부호를 붙였다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예컨대, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 “연결”되어 있다고 할 때, 이는 “직접적으로 연결”되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 “전기적으로 연결”되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 본원 명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 “~(하는) 단계” 또는 “~의 단계”는 “~를 위한 단계”를 의미하지 않는다.

본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.

1. 본 발명의 실시 예에 따른 큐브 체인의 암호화 방법

본 발명의 실시 예에 따른 큐브 체인의 암호화 방법은 큐브 체인 기술을 기반으로 구현된다.

큐브 체인 기술이란, 도 1과 같이 블록 체인을 구성하는 27개의 블록을 모아 하나의 큐브로 만드는 큐브화 기술을 의미한다. 본 발명의 발명자는 한국 특허출원번호 10-2018-0038298호에서 블록들의 연결을 다중화한 새로운 형태의 블록 체인 시스템을 출원하였고, 해당 내용은 본 발명에서 큐브화 과정의 기초가 된다.

한편, 본 발명의 실시 예에 따른 통계 블록을 포함하는 큐브 체인의 데이터 관리 방법은, 소정의 개수의 블록들을 모아 하나의 큐브를 생성하는 큐브화 과정을 포함하여 구성되며, 상기 큐브화 과정에서는 적어도 하나의 통계 블록이 생성된다.

1.1 큐브화 과정

큐브화 과정은 큐브 체인을 구성하는 데이터 블록이 생성됨과 동시에 시작되며, 큐브화 과정으로 생성된 큐브들 각각은 해시 값을 가지며, 해시 값은 큐브와 큐브의 연결을 검증하는 수단으로 사용될 수 있다. 즉, 큐브화 기술은 지속적으로 소정의 개수의 데이터 블록을 하나로 모아 큐브로 만들고, 이렇게 만들어진 큐브를 잇는다.

큐브화 과정은, 큐브를 구성하는 각각의 블록들에 대한 해시 값을 획득하는 블록 해시 값 획득 과정, 데이터 블록들을 소정의 서로 다른 연결 패턴을 가지고 상호 연결하여 큐브를 생성하는 큐브 생성 과정 및 상기 생성된 큐브에 대한 큐브 해시 값을 획득하는 큐브 해시 값 획득 과정을 포함하여 구성될 수 있다.

이러한 과정으로 획득된 해시 값은 데이터 블록이 위조 또는 변조 되었는지를 검증하는 자료로 사용될 수 있다.

이와 같이 개별 블록과 큐브 각각을 해싱하여 블록과 큐브 각각에 대한 해시 값을 획득하므로, 블록들만 해싱하여 해시 값을 획득하는 종래의 블록체인 기술보다 보안성이 높아질 수 있다.

한편, 상기 큐브 생성 과정은, 블록들을 하나 이상 블록들과 상호 연결하는 과정이다. 더욱 바람직하게는 둘 이상의 블록들과 상호 연결하는 과정이다.

한편, 상기 큐브는 큐브를 구성하는 블록의 개수가 소정의 개수로 정해져 있을 수 있다. 다시 말해, 블록의 개수가 상기 소정의 개수 이하인 경우에는 블록들을 큐브화하여 첫 번째 큐브를 생성하고, 블록의 개수가 상기 소정의 개수를 초과하는 경우, 상기 소정의 개수를 초과하는 블록들로 두 번째 큐브를 생성할 수 있다. 그리고, 상기 두 번째 큐브를 구성하는 블록의 개수가 상기 소정의 개수를 초과하게 되면, 소정의 개수를 초과하는 블록들로 세 번째 큐브를 생성한다.

예컨대, 27개의 블록이 큐브화되어 생성되는 큐브 체인에서, 고유 식별 번호 1 내지 80을 가지는 블록 80개가 있는 경우, 첫 번째 큐브는 고유 식별 번호 1 내지 27을 가지는 블록들로 구성되고, 두 번째 큐브는 고유 식별번호 28 내지 54을 가지는 블록들로 구성되며, 세 번째 큐브는, 고유 식별 번호 55 내지 80을 가지는 블록들로 구성될 수 있다. 그리고 세 번째 큐브에는 추후에 생성되는 고유 식별 번호 81을 가지는 블록이 더 포함될 수 있다

한편, 상기 블록 해시 값 획득 과정은, 상기 큐브를 구성하는 블록 각각의 데이터 및 제1 해시 함수를 기반으로 블록 각각의 1차 해시 값을 생성하는 1차 해시 값 생성 과정 및 상기 1차 해시 값 생성 과정에서 생성된 블록 각각의 1차 해시 값 및 제2 해시 함수를 기반으로 블록 각각의 2차 해시 값을 생성하는 2차 해시 값 생성 과정을 포함하여 구성될 수 있다.

상기 1차 해시 값의 생성 과정은 데이터 블록에 기록되어 있는 데이터를 제1 해시 함수를 이용하여 해시 값으로 치환하는 과정이다. 상기 제1 해시 함수로는 표준으로 채택된 SHA-256이 사용될 수 있다.

한편, 상기 2차 해시 값 생성 과정은, 상기 1차 해시 값 생성 과정에서 생성된 블록의 해시 값을 제2 해시 함수로 치환하는 과정이다. 상기 제2 해시 함수는 상기 블록이 큐브화 과정에서 상호 연결되는 패턴의 종류에 따라 다르게 설정된다.

상기 큐브 생성 과정에서 사용되는 소정의 서로 다른 연결 패턴은 블록에서 연결 가능한 블록의 최대 개수에 따라서 결정될 수 있으며, 최종적으로 생성되는 상기 큐브의 형태는, 상기 소정의 서로 다른 연결 패턴의 개수에 따라서 결정될 수 있다.

한편, 상기 큐브 내의 블록이 데이터 블록인지 특수 블록인지 확인하는 방법으로는, 시스템의 고유 키값을 확인하는 방법, 생성된 블록의 파일 이름으로 확인하는 방법, 해시 값의 정규식 형태를 분석하여 확인하는 방법 중 어느 하나 이상이 사용될 수 있다.

이와 같이 상호 연결되는 패턴의 종류에 따라 해시 함수를 다르게 설정하는 이유는, 패턴의 종류에 따라 연결되는 블록의 개수가 다르기 때문에 이를 효율적으로 해시 하고자 하는 것이 첫번째 이유이다, 두번째 이유로는 모든 패턴에 대해서 동일한 해시 함수를 사용하는 것보다 패턴에 따라 서로 다른 해시 함수를 사용함으로써, 해시 검증의 난이도를 높임으로 보안성을 강화하기 위함이다.

이하에서는 본 발명의 이해를 돕기 위해서 큐브화 과정으로 생성되는 큐브가 27개의 블록들로 구성되는 육면체 입체구조인 경우를 예로 들어 설명하기로 한다. 본 발명에서는 27개의 블록들로 구성되는 큐브에 대해서만 설명하지만 하나의 큐브를 구성하는 블록의 개수는 27개보다 많거나 적을 수도 있으며, 큐브의 입체구조 또한 육면체로 한정되는 것은 아니다.

또한, 상기 27개의 블록들로 구성되는 큐브는 적어도 하나 이상의 특수 블록을 포함할 수 있다. 특수 블록에는 인덱싱 블록, 통계 블록, 에스크로 블록 등이 있을 수 있다.

도 2는 27개의 블록들이 모여 형성되는 하나의 육면체 구조의 큐브를 나타낸 도면이다.

도 2를 살펴보면, 27개의 블록들은 3개씩 3열로 9개의 블록이 하나의 평면에 배열되고, 이와 같이 배열되는 9개의 블록이 3층으로 쌓여서 육면체 입체구조를 형성할 수 있다. 그리고, 각각의 블록들은 인접한 블록들과 해시 값으로 연결되어 있다.

구체적으로 상기 27개의 블록 각각은 인접한 6개의 블록과 연결되는 제1 패턴, 인접한 5개의 블록과 연결되는 제2 패턴, 인접한 4개의 블록과 연결되는 제3 패턴, 인접한 3개의 블록과 연결되는 제4 패턴 중 어느 하나의 패턴으로 연결될 수 있다.

한편, 상기 제1 내지 제4 패턴별로 인접한 블록들을 연결하는 해시함수는 서로 다를 수 있다.

이와 같이 제1 내지 제4 패턴 별로 서로 다른 해시 함수를 사용하는 이유는, 패턴의 종류에 따라 인접한 블록의 개수가 다르기 때문에, 이를 효율적으로 대응하기 위함일 수 있다, 또한, 해시 검증에 대한 난이도를 조절하기 위해서 각 패턴별로 해시 함수를 다르게 사용할 수도 있다.

도 3 내지 도 6은 제1 내지 제4 패턴 각각을 나타낸 도면이다.

도 3을 살펴보면, 제1 패턴을 가지는 블록은, 27개로 구성되는 육면체 입체구조에서 가운데 있는 블록(14)으로, 하나만 존재하며, 5,11,13,15,17,23 블록들과 연결될 수 있다.

도 4를 살펴보면 제2 패턴을 가지는 블록은 27개로 구성되는 육면체 입체구조에서 육면체의 각 면의 가운데에 위치하는 블록으로 5,11,13,15,17,23 블록이다. 상기 제2 패턴을 가지는 블록은 인접한 5개의 블록과 연결되며, 제2 패턴을 가지는 블록 각각에 연결되는 블록은 아래 표 1과 같다.

제2 패턴 블록	제2 패턴 블록과 연결되는 블록
5	2,4,6,8,14
11	2,10,12,14,20
13	4,10,16,14,22
15	6,12,14,18,24
17	8,14,16,18,26
23	14,20,22,24,26

도 5는 27개로 구성되는 육면체 입체구조에서 제3 패턴을 가지는 12개의 블록을 나타낸 도면이다. 구체적으로 제3 패턴을 가지는 12개의 블록 각각은 인접한 4개의 블록과 연결되며, 제3 패턴을 가지는 블록 각각에 연결되는 블록은 아래 표 2와 같다.

제3 패턴 블록	제3 패턴 블록과 연결되는 블록
2	1,3,5,11
4	1,5,7,13
6	3,5,9,15
8	5,7,9,17
10	1,11,13,19
12	3,11,15,21
16	7,13,17,25
18	9,15,17,27
20	11,19,21,23
22	15,21,23,27
24	13,19,23,25
26	17,23,25,27

도 6은 27개로 구성되는 육면체 입체구조에서 제4 패턴을 가지는 8개의 블록을 나타낸 도면이다. 구체적으로 제4 패턴을 가지는 8개의 블록 각각은 인접한 3개의 블록과 연결되며, 제4 패턴을 가지는 블록 각각에 연결되는 블록은 아래 표 3과 같다.

제4 패턴 블록	제4 패턴 블록과 연결되는 블록
1	2,4,10
3	2,6,12
7	4,8,16
9	6,8,18
19	10,20,22
21	12,20,24
25	16,22,26
27	18,24,26

한편, 상술한 방법으로 각각의 패턴에 대응되는 해시 함수로 해싱된 27개의 블록들이 모여 하나의 큐브를 형성하면, 다음에 생성되는 28번째 블록은, 새로운 큐브를 구성하게 된다. 즉 하나의 큐브는 27개의 블록들이 모여서 형성되고, 이와 같이 27개의 블록이 형성된 큐브들이 연결되어 블록 체인을 구현하게 된다.

한편, 상술한 예에서는 블록의 연결 패턴 별로 서로 다른 해시 함수로 해싱되는 것으로 기술하였으나, 일부 연결 패턴은 동일한 해시 함수로 해싱될 수도 있다.

한편, 본 발명의 실시 예에 따른 큐브 체인의 해시 함수는, 블록의 종류에 따라 해시 함수가 달라질 수 있다. 즉, 블록이 데이터 블록인지 특수 블록인지에 따라서 해시 함수가 달라진다. 한편, 상기 특수블록은 인덱싱 블록, 통계 블록, 에스크로 블록 중 어느 하나 일 수 있으며, 큐브 체인의 큐브는 적어도 하나 이상의 특수 블록과 데이터 블록들로 구성될 수 있다.

한편, 상기 큐브가 인덱싱, 통계, 에스크로 등의 특수 블록 중 어느 하나 이상을 포함되는 경우에 상기 특수 블록들은 상술한 연결 패턴에 따른 해시 함수와는 다른 해시 함수로 해싱될 수 있다.

예를 들어 인덱싱 블록, 통계 블록, 에스크로 블록은 큐브 체인의 자체 해시함수로 해싱될 수 있다.

구체적으로 큐브 체인의 자체 해시 함수는, 기존 해시 값에 소정의 데이터를 합친 전체를 해싱하여 생성되는 새로운 해시 값이 기존 해시 값과 소정의 데이터에 대한 해시 값을 조합한 해시 값과 동일하게 되는 해시 함수를 사용할 수 있다.

여기서 상기 기존 해시 값이란, 하나의 큐브에서 소정의 특수블럭을 생성하게 되면, 해당 특수블럭은 자기 블럭 데이터에 대한 해시 값 A를 갖게 되는데, 이를 기존 해시 값이라 표현하였다. 이후, 해당 큐브 내의 블럭에 데이터가 추가(이 때, 추가되는 데이터에 대한 해시값 C도 생성된다)되는 경우, 해당 특수블럭의 데이터도 추가되는데, 이 때 상기 추가된 데이터를 포함하여 새로운 해시 값 B를 생성한다. 이러한 경우, 특수블럭을 해싱하는 자체 해시 함수를, 상기 특수블럭에 대한 해시 값 B가 특수블럭 자체 데이터에 대한 해시값 A와 특수블럭에 추가되는 데이터에 대한 해시값 C의 조합이 되도록 한다는 의미이다. 이때, 특수블럭에 대한 해시 값 B는 자체 해시 함수에 의하여 해싱된 값이다.

이와 같은 해시 함수를 사용함으로써, 새로운 큐브에서 소정의 데이터가 추가되어 생성되는 특수 블록의 해시 값을 빠르게 생성할 수 있으며, 검증 또한 빠르게 수행할 수 있다.

한편, 상술한 큐브 체인의 자체 해싱 함수는 본 발명의 실시 예 일뿐 이에 한정되지 않고 다양한 해시 함수들이 사용될 수 있다.

다시 말해, 블록의 연결 패턴 별로 또는 블록의 종류에 따라 서로 다른 해시 함수를 사용한다는 것이 본 발명의 핵심이다.

한편, 상술한 바와 같이 생성되는 큐브는 다양한 기록 매체에 저장될 수 있다.

기록 매체로는, 데이터 CD, USB 메모리, 메모리 스틱, 메모리 카드 등의 포터블 메모리(portable memory)와, 하드 디스크, 플로피 디스크, 정적 메모리(static memory, SRAM) 등의 넌 포터블 메모리(non-portable memory)등이 사용될 수 있다.

1.3 본 발명의 실시 예에 따른 큐브 체인의 합의(채굴) 방법

상술한 본 발명의 실시 예에 따른 큐브 체인은 가상 화폐 지갑을 생성하고, 상기 지갑에 거래 내역을 상술한 큐브 체인에 기록하는 과정으로 가상화폐 거래에 사용될 수 있다.

구체적으로, 가상 화폐 지갑은 비대칭 암호화 방식으로 생성될 수 있다. 비대칭 암호화 방식은, 개인키 및 공개키를 쌍으로 사용하여 개인키로 암호화하고 공개키로 복호화할 수 있다. 그리고 상기 공개키는 지갑주소로도 사용될 수 있다.

상기 비대칭형 암호화 방식으로는 공지된 암호화 알고리즘인 RSA 알고리즘이 사용될 수 있다.

한편, 지갑을 통해 이체를 하게 되면 디지털 서명 과정을 거치게 되는데, 이때 디지털 서명 과정은 대칭형 암호화 방식을 사용한다. 대칭형 암호화 방식은 표준으로 정해진 대칭형 암호화 방식인 AES25일수 있다.

이러한 대칭 암호화 방식은 암호화 키만 알고 있으면 모든 암호화된 데이터를 복호화 할 수 있기 때문에 안전한 채널을 통해서 암호화 키를 교환해야 되는 단점이 있다.

그러나 대칭형 암호화 방식은 상기 비대칭형 암호화 방식에 비해 복호화 속도가 빠른 장점이 있다.

따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 큐브 체인을 이용한 거래에서는 상기 비대칭형 암호화 방식과 상기 대칭형 암호화 방식을 혼합하여 사용한다.

구체적으로, 대칭형 암호화 방식으로 전자 서명을 수행하되, 전자서명에 사용되는 대칭형 암호화키를 비대칭형 암호화키로 암호화하여 전송한다. 그리고 비대칭형 암호화키로 암호화된 대칭형 암호화키를 비대칭형 암호화키를 사용하여 복호화 할 수 있다.

한편, 본 발명의 실시 예에 따른 큐브 체인의 합의 방법은 거래 데이터의 합의 방식에 따른 보상 비율을 설정하는 보상 비율 설정 단계, 거래 데이터의 합의 방식을 설정하는 합의 방식 설정 과정, 상기 합의 방법 설정 과정에서 설정된 합의 방식으로 거래 데이터를 합의 하는 거래 데이터 합의 과정을 포함하여 구성된다.

상기 합의 방식 설정 과정에서 설정되는 합의 방식은 해시 코드를 풀어 블록을 형성하는 작업을 통한 작업 증명 방식 POW(Proof or Work)와 소유 코인의 증명 지분에 해당하는 이자를 받는 지분 증명 방식 POS(Proof of Stake)가 있다.

작업 증명 방식(POW)은 큐브 체인의 블록 생성을 위한 해시 값이 설정되면 채굴기를 사용하여 상기 해시 값을 맞추면 코인을 보상 받는 방식으로 채굴기(PC)의 성능이 좋을수록 해시 값을 맞출 확률이 높아질 수 있다.

즉, 작업 증명 방식은 채굴기의 성능이 좋을수록 더 많은 코인 보상을 얻을 수 있지만, 막대한 에너지(전기)와 컴퓨터 리소스가 소모된다.

이에 비해 지분 증명 방식(POS)는 자신이 이미 가지고 있는 코인 지분에 따라서 영향력을 행사할 수 있는 방식으로 별도의 채굴기가 필요 없고 코인(자본)이 많을수록 더 많은 코인 보상을 얻을 수 있다.

그러나 이와 같은 지분 증명 방식은 거래를 채굴자의 자본에 비례하여 코인을 지급해야 되므로 채굴자의 자본을 검색하는데 시간이 오래 걸리는 단점이 있지만, 이는 큐브 체인의 통계 블록을 이용함으로써 해결할 수 있다. 이러한 통계 블록에 대한 구체적인 내용은 동일 출원인이 2018년6월4일에 출원한 출원번호 10-2018-0064382호에 상세히 설명되어 있다.

따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 큐브 체인의 합의(채굴)는 상술한 작업 증명 방식과 지분 증명 방식 두 가지를 복합적으로 사용하여 구현된다.

한편, 본 발명의 실시 예에 따른 큐브 체인을 사용하는 참여자(채굴자)는 상기 작업 증명 방식 또는 지분 증명 방식 중 어느 하나를 선택하여 합의(채굴)하게 된다. 그리고 합의의 결과로 보상을 획득하게 된다.

예를 들어 어떤 거래에 대한 보상이 100일 때, 본 발명의 실시 예에 따른 큐브 체인의 작업 증명 방식과 지분 증명 방식의 비율이 7:3인 경우, 70은 작업 증명 방식에 대한 보상으로 지급되고, 30은 지분 증명 방식에 대한 보상으로 지급될 수 있다.

한편, 작업 증명 방식의 보상은 블록이 생성되는 소정의 주기 내에 블록을 생성하는 경우에만 지급될 수 있으며, 블록이 생성되는 소정의 주기 내에 블록을 생성하지 못하는 경우에는 지분 증명 방식으로만 보상이 지급될 수 있다.

한편, 작업 증명 방식으로 상기 블록이 생성되는 소정의 주기 내에 블록이 생성되는 경우, 상기 지분 증명 방식으로 생성된 블록은 백업 역할을 수행할 수 있다.

이하에서는 작업 증명 방식과 지분 증명방식 각각의 합의(채굴) 과정 및 보상에 대해서 보다 상세히 설명한다.

먼저 작업 증명 방식의 합의(채굴) 과정은, 새로운 거래 데이터를 수집 및 검증하는 거래 데이터 수집 및 검증 과정, 상기 새로운 거래 데이터를 수집 및 검증하는 수수료 계산하는 수수료 계산 과정 및 상기 새로운 거래 데이터를 블록화 하는 블록화 과정을 포함하여 구성될 수 있다.

그리고 작업 증명 방식의 보상 형태는, 매 큐브가 생성된 후, 참여자가 큐브 생성에 관여한 만큼의 보상이 계산되어 지급된다.

구체적으로 참여자가 받는 보상의 종류는 세가지로 구분될 수 있다. 첫째, 데이터 블록을 생성할 때 획득되는 데이터 블록 생성 보상, 둘째, 특수 블록을 생성할 때 획득되는 특수 블록 생성 보상, 셋째, 27개의 블록이 모여 큐브화 될 때 획득하는 큐브화 보상이 있다.

데이터 블록 보상은, 데이터 블록 하나를 생성할 때 마다 획득할 수 있으며, 여려 개의 데이터 블록을 생성하는 경우에는 중복으로 보상을 획득할 수 있다.

특수 블록을 생성할 때 획득하는 보상은, 특수 블록에 저장되는 데이터를 데이터 블록들로부터 추출하여 특수 블록에 저장될 데이터를 생성하여 특수 블록에 저장하는 것으로 보상을 획득할 수 있다. 상기 데이터 블록들로부터 추출하는 데이터는, 특수 블록의 종류에 따라 다를 수 있다. 예를 들어 특수 블록이 통계 블록인 경우, 데이터 블록들로부터 주소별 잔고 데이터를 추출하고, 이를 잔고가 많은 순서대로 내림차순 정리하여 통계블록에 저장하는 과정으로 보상을 획득할 수 있다.

한편, 큐브화 보상은, 특수 블록을 포함하여 27개의 블록들이 생성되면, 27개 블록 전체에 대해서 해싱을 수행함으로써 보상을 획득할 수 있다.

다음으로, 지분 증명 방식의 합의(채굴) 과정은, 지분 증명 방식에 참여하는 금액을 설정하는 참여량 설정과정, 상기 새로운 거래 데이터를 블록화 하는 블록화 과정 및 상기 블록화 과정이 완료된 후, 상기 참여하는 금액에 따라 보상을 분배 받는 보상 분배 과정을 포함하여 구성될 수 있다.

그리고, 지분 증명 방식의 보상 형태는, 상술한 작업 증명방식과는 다르게, 데이터 블록 생성 보상, 특수 블록 생성 보상, 큐브화 보상 중 어느 하나 이상을 선택하지 못하고 반드시 모든 보상에 참여하여 모든 보상을 지분 증명 방식에 참여량의 비율에 따라 보상 받게된다.

한편, 지분 증명방식은 현재 큐브 이전에 생성된 큐브를 기준으로 했을 때, 소정의 금액 이상의 잔고(소정 개수 이상의 코인)를 가지고 있는 사용자 중에서 지분 증명 방식에 참여를 희망하는 참여자에 한해 통계 블록을 사용하여 필터링하고, 소정의 금액 이상의 잔고를 가지고 있는 참여자에 한해서, 참여자가 가지고 있는 잔고 또는 지분 증명방식에 참여한 금액(참여량)에 비례하여 보상을 지급하는 방식이다. 다만, 소정의 금액 이상의 잔고를 가지고 있는 사용자라 하더라도, 노드에 참여하지 않거나, 지분 증명 방식의 지갑 서비스를 사용하지 않는 사용자는 보상을 받을 수 없다.

한편, 본 발명의 합의(채굴)방법의 보상 비율 설정 단계는 도 7과 같이 작업 증명 방식(POW)과 지분 증명 방식(POW)을 소정의 비율로 혼용하여 사용할 수 있다.

도 7을 살펴보면 큐브 체인의 초기에는 코인량 및 거래량을 늘리기 위해서 POW의 비중을 POS보다 크게 두고, 시간이 지남에 따라 POW의 비율을 점차 낮추고 POS의 비중을 높임으로써, 채굴에 사용되는 에너지(전력) 및 컴퓨터 리소스의 소모를 줄일 수 있다.

한편, 상술한 합의(채굴)방법은, 상술한 절차를 수행하는 컴퓨터 프로그램으로 제작되어 다양한 기록 매체에 저장될 수 있다.

한편, 본 발명의 기술적 사상은 상기 실시 예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기 실시 예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주지해야 한다. 또한, 본 발명의 기술분야에서 당업자는 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 실시 예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.

1 내지 27 : 큐브 내의 블록 각각의 고유 번호

Claims

큐브 체인의 암호화 방법에 있어서,
소정의 개수의 데이터 블록을 모아 소정의 패턴으로 상호 연결하고 데이터를 해시화하여 큐브를 생성하는 큐브화 과정을 포함하여 구성되며,
상기 큐브화 과정은,
상기 소정의 개수의 데이터 블록들 각각의 해시 값을 획득하는 블록 해시 값 획득 과정; 및
상기 생성된 큐브에 대한 해시 값을 획득하는 큐브 해시 값 획득 과정;
을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 큐브 체인의 암호화 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 큐브화 과정에서 블록들이 상호 연결되는 소정의 패턴은,
각각의 블록에 연결 되는 다른 블록의 최대 개수에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 큐브 체인의 암호화 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 블록 해시 값 획득 과정은,
상기 큐브를 구성하는 블록 각각의 데이터 및 제1 해시 함수를 기반으로 블록 각각의 1차 해시 값을 생성하는 1차 해시 값 생성 과정; 및
제2 해시 함수를 기반으로 블록 각각의 2차 해시 값을 생성하는 2차 해시 값 생성 과정;
을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 큐브 체인의 암호화 방법.
청구항 3에 있어서,
상기 2차 해시 값 생성 과정에서 사용되는 상기 제2 해시 함수는,
상기 소정의 패턴 또는 블록의 종류에 따라 서로 다른 소정의 해시 함수가 설정되는 것을 특징으로 하는 큐브 체인의 암호화 방법.
청구항 4에 있어서,
상기 블록의 종류는,
거래 데이터가 저장되는 데이터 블록;
색인 데이터가 저장되어 있는 인덱싱 블록;
통계 데이터가 저장되어 있는 통계 블록;
에스크로 거래 데이터가 저장되어 있는 에스크로 블록;
중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 큐브 체인의 암호화 방법.
청구항 5에 있어서,
상기 블록이 소정의 패턴으로 상호 연결되는 데이터 블록인 경우,
상기 제2 해시 함수는, 상기 제1 해시 함수보다 난이도가 낮은 해시 함수이며,
상기 블록이 색인 블록, 통계 블록, 에스크로 블록 중 어느 하나인 경우,
상기 제2 해시 함수는
기존에 생성된 해시 값과 기존에 생성된 해시 값에 데이터를 추가한 후 생성된 새로운 해시 값이 동일한 것을 특징으로 하는 큐브 체인의 암호화 방법.
청구항 1에 따른 큐브 체인 암호화 방법으로 생성되는 큐브 체인이 저장된 기록 매체.
청구항 1에 따른 큐브 체인 암호화 방법으로 큐브 체인을 생성하는 컴퓨터 프로그램이 저장된 기록 매체.
청구항 1에 따른 큐브 체인 암호화 방법으로 큐브 체인을 생성하는 컴퓨터 프로그램이 저장된 네트워크에 연결된 컴퓨터 서버.
큐브 체인의 합의 방법에 있어서,
거래 데이터의 합의 방식에 따른 보상 비율을 설정하는 보상 비율 설정 단계;
거래 데이터의 합의 방식을 설정하는 합의 방식 설정 과정; 및
상기 합의 방식 설정 과정에서 설정된 합의 방식으로 거래 데이터를 합의하는 거래 데이터 합의 과정;
을 포함하여 구성되며,
상기 보상 비율 설정 단계는,
작업 증명 방식에 대한 보상과 지분 증명 방식에 의한 보상이 소정의 비율로 설정되는 것을 특징으로 하는 큐브 체인의 합의 방법.
청구항 10에 있어서,
상기 거래 데이터의 합의 방식이 작업 증명 방식으로 설정되는 경우, 상기 거래 데이터 합의 과정은,
새로운 거래 데이터를 수집 및 검증하는 거래 데이터 수집 및 검증 과정;
상기 새로운 거래 데이터를 수집 및 검증하는 수수료를 계산하는 수수료 계산 과정; 및
상기 새로운 거래 데이터를 블록화 하는 블록화 과정;
을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 큐브 체인의 합의 방법.
청구항 10에 있어서,
상기 거래 데이터의 합의 방식이 지분 증명 방식으로 설정되는 경우, 상기 거래 데이터 합의 과정은,
지분 증명 방식에 참여하는 금액을 설정하는 참여량 설정과정;
상기 새로운 거래 데이터를 블록화 하는 블록화 과정; 및
상기 블록화 과정이 완료된 후, 상기 참여하는 금액에 따라 보상을 분배 받는 보상 분배 과정;
을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 큐브 체인의 합의 방법.
청구항 10에 있어서,
상기 보상 비율 설정 단계는,
큐브 체인이 지속되는 기간에 따라 작업 증명 방식의 보상 비율은 감소하고 지분 증명 방식의 보상 비율은 증가되는 것을 특징으로 하는 큐브 체인의 합의 방법.
청구항 11 또는 청구항 12중 어느 한 항에 있어서,
상기 블록화 과정은,
청구항 1에 따른 큐브 체인의 암호화 방법을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 큐브 체인의 합의 방법.
청구항 10에 따른 큐브 체인의 합의 방법을 수행하는 컴퓨터 프로그램이 기록된 기록 매체.
청구항 8에 따른 큐브 체인의 합의 방법을 수행하는 컴퓨터 프로그램이 기록된 네트워크에 연결된 컴퓨터 서버.