KR20190140688A - 신속한 검색을 위한 시퀀스 해쉬를 이용한 블록체인 생성 시스템 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 신속한 검색을 위한 시퀀스 해쉬를 이용한 블록체인 생성 시스템 및 그 방법 에 대한 것이다.
본 발명에 따르면, 트랜잭션과 시쿼스 해쉬가 합입된 바디와 헤더를 포함하는 블록, 그리고 온라인 거래시 발생되는 트랜잭션을 수신하여 블록을 생성하고, 생성된 블록에 대해 검증 및 배포하는 복수의 노드로 이루어지는 블록체인네트워크를 포함하며, 동일한 프로세스는 동일한 시퀀스 해쉬를 가진다.
이와 같이 본 발명에 따르면, 하나의 프로세스에 따라 발생되는 다수개의 트랜잭션에 동일한 시퀀스 해쉬값을 설정하므로 검색요청 시, 시퀀스 해쉬값을 이용하여 신속한 검색이 가능하고, 프로세스에 대한 전체 블록 검색이 가능하므로 데이터 관리도 용이한 효과를 지닌다.

Description

신속한 검색을 위한 시퀀스 해쉬를 이용한 블록체인 생성 시스템 및 그 방법{Block chain creation system with sequence hash and method}

본 발명은 신속한 검색을 위한 시퀀스 해쉬를 이용한 블록체인 생성 시스템 및 그 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 프로세스에 관련된 작업내용에 대한 관리가 편리하고 검색이 신속한 시퀀스 해쉬를 이용한 블록체인 생성 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.

블록체인은 블록에 데이터를 담아 체인 형태로 연결하는 것으로, 수많은 컴퓨터에 동시에 이를 복제해 저장하는 분산형 데이터 저장 기술이다. 공공 거래 장부라고도 부르며, 중앙 집중형 서버에 거래 기록을 보관하지 않고 거래에 참여하는 모든 사용자에게 거래 내역을 보내 주며, 거래 때마다 모든 거래 참여자들이 정보를 공유하고 이를 대조해 데이터 위조나 변조를 할 수 없도록 한다.

블록체인에 저장하는 정보는 다양하므로 전자 결제나 디지털 인증뿐만 아니라 화물 추적 시스템, P2P 대출, 원산지부터 유통까지 전 과정을 추적하거나 예술품의 진품 감정, 위조화폐 방지, 전자투표, 전자시민권 발급, 차량 공유, 부동산 등기부, 병원 간 공유되는 의료기록 관리 등 신뢰성이 요구되는 다양한 분야에 활용할 수 있다.

한편, 블록체인은 퍼블릭 블록체인과 프라이빗 블록체인으로 나뉘어지며, 퍼블릭 블록체인은 비트코인이나 이더리움 등 모두에게 개방되어 누구나 참여할 수 있는 형태이고, 프라이빗 블록체인은 기관 또는 기업이 운영하며 사용하는 형태로 참여수가 제한된 만큼 상태적으로 속도가 빠른 장점이 있다.

일반적으로 블록체인의 처리방법을 살펴보면, 하나의 노드에서 트랜잭션이 생성되면, 이를 현재 시점에서 블록을 생성할 수 있는 노드에게 전달하고, 이를 수신한 노드는 트랜잭션에 대한 검증을 진행한다. 검증이 완료된 트랜잭션을 생성된 불록에 저장하고 저장된 블록은 해쉬값을 포함하여 다른 노드에 배포함으로써 모든 참여자의 컴퓨터에 분산 저장될 수 있도록 한다.

종래의 방법을 이용하여 하나의 프로세스에 관련된 트랜잭션을 검색하기 위해서는 여러 작업을 순차적으로 참조하여 결과를 생성한 다음, 이를 이용하여 검색을 하므로 처리 속도가 느리고 블록체인의 신뢰성을 얻기 위하여 모든 데이터가 담긴 블록을 노드가 소유하고 있어야 하는 문제점이 있었다.

본 발명의 배경이 되는 기술은 대한민국 공개특허공보 제2018-0014534호(2018. 02. 09. 공개)에 개시되어 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 프로세스에 관련된 작업내용에 대한 관리가 편리하고 검색이 신속한 시퀀스 해쉬를 이용한 블록체인 생성 시스템 및 그 방법을 제공하기 위한 것이다.

이러한 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 실시예에 따르면, 시퀀스 해쉬를 이용한 블록체인 생성 시스템에 있어서, 트랜잭션과 시쿼스 해쉬가 삽입된 바디와 헤더를 포함하는 블록, 그리고 온라인 거래 시 발생되는 트랜잭션을 수신하여 블록을 생성하고, 생성된 블록에 대해 검증 및 배포하는 복수의 노드로 이루어지는 블록체인네트워크를 포함하며, 동일한 프로세스는 동일한 시퀀스 해쉬를 가진다.

사용자에 의해 특정 프로세스를 입력 받으면, 상기 시퀀스 해쉬를 통하여 해당 프로세스에 대응하는 트랜잭션 전체가 검색될 수 있다.

상기 온라인 거래는, 주문, 결제, 배송, 인증에 대한 프로세스를 포함할 수 있다.

주문, 결제, 배송, 인증 프로세스는 각 프로세스마다 트랜잭션이 생성되며, 각각의 트랜잭션은 상기 트랜잭션이 생성되는 시점에 대응하는 블록에 저장될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 시퀀스 해쉬가 포함된 블록체인 생성 방법에 있어서, 현재의 시점에서 블록을 생성할 수 있는 노드가 트랜젝션을 수신받아 블록을 생성하는 단계, 상기 생성된 블록에 블록해쉬와 시퀀스 해쉬를 설정하는 단계, 현재의 시점에서 블록을 생성할 수 있는 노드가 블록체인 네트워크에 시퀀스 해쉬가 포함된 블록을 전달하여 기 저장된 블록에 연결하는 단계, 그리고 특정 프로세스에 대하여 검색을 요청 받으면, 상기 프로세스에 대응되는 시퀀스 해쉬를 이용하여 상기 프로세스와 관련된 모든 트랜젝션의 검색 결과를 제공하는 단계를 포함한다.

이와 같이 본 발명에 따르면, 하나의 프로세스 진행시 발생되는 여러 트랜잭션에 하나의 시퀀스 해쉬키를 적용하므로, 검색요청 시 시퀀스 해쉬키를 이용하여 하나의 프로세스에 발생되는 다수개의 트랜잭션을 일괄 검색가능한 효과를 도모할 수 있다.

도 1은 일반적인 블록의 생성방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 2는 도 1을 이용하여 생성된 블록을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 블록체인 생성 시스템을 설명하기 위한 블록도이다.
도 4는 도3에서 하나의 프로세스에 시퀀스 해쉬를 적용하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 블록체인 생성 시스템을 이용한 블록생성 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 블록체인 생성 시스템을 이용하여 하나의 프로세스에 작업들을 다른 블록에 시퀀스 해쉬를 적용하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.

또한 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

먼저, 도 1 및 도 2를 통해 일반적인 블록생성 및 생성된 블록에 대하여 설명한다.

도 1은 일반적인 블록의 생성방법을 설명하기 위한 순서도이다.

도 1에 나타낸 블록을 살펴보면, 블록은 데이터를 저장하는 단위로, 블록헤더(Block Header) 와 블록바디(Block Body)로 구분되며, 블록은 대략10분을 주기로 생성된다. 다만, 상기 블록은 다수의 노드 중에서 현재의 시점에서 블록을 생성할 수 있는 노드에서만 블록을 생성할 수 있다. 따라서, 발생된 트랜잭션은 현재 시점에서 블록을 생성할 수 있는 노드에게 송신하고(S110), 트랜잭션을 수신한 노드는 블록을 생성하기 위해서 다른 노드들의 합의를 얻어 트랜잭션을 블록에 삽입할지 여부를 판단한다(S120).

합의가 완료된 트랜잭션은 블록에 삽입한 뒤, 다른 노드로 브로드캐스팅이 이루어져 각 노드에 저장될 수 있도록 하고(S130), 저장될 블록은 기 저장되어 있던 블록에 연결되어 블록체인으로 형성될 수 있도록 한다(S140).

이를 다시 설명하면, 생성된 하나의 트랜잭션은 트랜잭션이 발생되는 시점에서 블록을 생성할 수 있는 노드에 전달되어 트랜잭션이 삽입된 블록을 생성할 수 있도록 하고, 생성된 블록은 다수의 노드에 브로드캐스팅되어 블록체인의 형태로 저장될 수 있도록 한다.

이때, 생성된 블록을 살펴보면 도2에 도시된 바와 같이, 블록헤더(Block Header) 와 블록바디(Block Body)로 구성되며, 블록헤더에는 블록해쉬, 이전 블록해쉬, 머클해쉬 등을 포함하고, 블록바디에는 여러 개의 트랜잭션과 기타 정보로 구성된다.

따라서, 블록 내에서 머클해쉬 값을 통해 트랜잭션의 무결성을 검증할 수 있고, 블록해쉬 값을 통해 헤더 값에 대한 무결성을 검증할 수 있으며, 특히 블록 해쉬에는 머클해쉬값을 포함하여 해쉬값을 생성하므로 트랜잭션 무결성도 함께 검증할 수 있다.

생성된 블록은 체인 형태로 연결되며, 이전에 생성된 블록해쉬 값은 다음 블록헤더의 이전 블록해쉬 항목에 저장되므로, 블록해쉬 값을 기준으로 각각의 블록이 서로 연결될 수 있도록 한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 블록체인 생성 시스템을 설명하기 위한 블록도이고, 도 4는 도3에서 하나의 프로세스에 시퀀스 해쉬를 적용하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 3에 나타낸 것처럼, 본 발명의 실시예에 블록체인 생성 시스템은 블록과 노드를 포함하여 블록체인 네트워크를 구성하며, 상기 블록은 체인형태로 연결된다.

먼저 본 발명의 이해를 돕기 위하여 노드에 대해 설명하면, 노드는 개개인의 서버, 즉 참여자로서, 블록 생성, 배포, 저장의 역할을 하며, 블록을 생성할 경우 해쉬함수를 포함한다.

블록체인네트워크는 온라인 거래가 발생될 경우 거래 내역 정보가 특정 서버에 집중되지 않고 온라인 네트워크 참여자의 컴퓨터에 분산되어 저장될 수 있도록 하는 것으로서, 거래가 발생하게 되면 각 참여자, 즉 노드에 의해 검증이 이루어지고 참여된 노드들로부터 동의를 얻게 되면 이에 대한 블록을 생성하여 각 노드에 배포되므로 장부 자체가 인터넷상에 개방되어 있고 수시로 검증이 이루어지기 때문에 해킹이 원칙적으로 불가능하다.

다만, 본 발명의 블록체인 생성 시스템은 하나의 프로세스에 발생되는 다수의 트랜잭션에 동일한 시퀀스 해쉬값을 적용한다.

1개의 프로세스에는 복수개의 트랜잭션이 생성된다. 예를 들어 도 4에 도시된 바와 같이, 아마존과 같은 쇼핑몰에서 물건을 구매했다고 하면 구매한 물건에 대해 배송대행지와 세관 및 배송 등에 따른 하나의 프로세스가 생성된다.

따라서, 원장이 생성되었다면, 먼저, 지정된 배송대행지에 물품을 송부하기 위한 특송업체를 선정하여 운송정보, 운임정보, 장치정보, 가격정보, 물품정보, 인적정보를 포함한 1차 트랜잭션이 생성된다.

그 다음에는 배송대행지에서 발송되는 물품이 국내 반입이 허용 가능한지의 여부를 판단하기 위하여 인증기관에서 인증정보를 포함한 2차 트랜잭션이 생성되고, 인증이 완료된 물품은 세관을 통해 물품에 과세되는 세율정보 및 세액정보를 포함하는 3차 트랜잭션이 생성된다.

4차 트랜잭션은 관세청에서 발생되며, 물품에 대한 현지 통관진행정보와 관세 결제 정보 등을 포함한다.

마지막으로 관세를 통과한 물품에 대하여 배송업체에서 통관후 배송정보를 입력함으로써 5차 트랜잭션이 생성된다.

상기와 같이 구매자가 쇼핑몰 사이트를 이용하여 물품을 구매하고 이를 배송 받기까지 발생되는 1개의 프로세스에 따라 5개의 트랜잭션이 발생된다. 발생된 5개의 트랜잭션은 트랜잭션이 생성된 시점에서 블록을 생성되는 노드에 송신된다.

따라서, 1차 트랜잭션이 생성된 시점에 노드 3에서 블록을 생성할 수 있다면, 1차 트랜잭션을 노드 3에 송신하고, 2차 트랜잭션이 생성된 시점에 노드 5에서 블록을 생성할 수 있다면, 2차 트랜잭션은 노드 5에 송신하여 블록이 생성될 수 있도록 한다. 즉, 1개의 트랜잭션이 삽입된 1개의 블록이 연속적으로 생성된다.

그러나, 5개의 트랜잭션은 하나의 프로세스에서 파생된 것이므로 각각의 트랜잭션이 삽입된 블록에 동일한 시퀀스 해쉬를 적용한다.

동일한 시퀀스 해쉬를 적용하므로, 추후 검색요청 발생시 시퀀스 해쉬를 이용하여 검색되므로 관련된 모든 블록이 전체 검색될 수 있도록 한다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 블록체인 생성 시스템을 이용한 블록생성 방법을 설명하기 위한 순서도이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 블록체인 생성 시스템을 이용하여 하나의 프로세스에 작업들을 다른 블록에 시퀀스 해쉬를 적용하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.

더욱 상세하게 설명하면, 도 5는 하나의 프로세스에 따라 발생된 다수개의 트랜잭션에 동일한 시퀀스 해쉬를 설정하여 블록을 생성하는 방법에 대한 흐름도이다.

먼저, 하나의 프로세스에 따라 발생되는 일련의 과정에서 각각의 트랜잭션이 생성된다.

생성된 트랜잭션은 현재의 시점에서 블록을 생성할 수 있는 노드에게 송신되고, 이를 수신한 노드는 다른 노드들로부터 알고리즘 합의를 거쳐 수신된 트랜잭션을 블록에 삽입하여 블록을 생성한다(S510).

생성된 블록의 헤더에는 블록해쉬가 포함되고 바디에는 설정된 시퀀스 해쉬를 삽입한다(S520).

상기 시퀀스 해쉬는 1개의 프로세스에 따라 발생되는 다수개의 트랜잭션이 동일한 해쉬값을 설정하는 것으로, 예를 들어 시퀀스 해쉬값을 '000101'이라고 하였을 경우 1개의 프로세스에 5개의 트랜잭션이 발생되면, 각각의 트랜잭션이 삽입된 블록의 바디에 동일한 시퀀스 해쉬값 '000101'이 삽입되는 것이다.

시퀀스 해쉬값까지 설정 완료된 블록은 다른 노드에 브로드케스팅하여 기 저장된 블록과 체인 연결될 수 있도록 한다(S530).

추후, 어느 노드로부터 검색요청 신호가 발생되면(S540), 검색하고자 하는 트랜잭션이 삽입된 블록에 시퀀스 해쉬값이 설정되어 있는지의 여부를 판단한다(S550).

시퀀스 해쉬값이 설정되어 있다면, 시퀀스 해쉬값을 입력하여 시퀀스 해쉬가 설정된 모든 블록을 산출하고 검색 완료될 수 있도록 한다(S560).

만약 시퀀스 해쉬값이 설정되어 있지 않다면, 검색하고자 하는 트랜잭션이 삽입된 블록 하나만이 검색될 수 있다.

예를 들어 설명하면, 구매자가 해외직구를 하기 위하여 아마존에 접속하여 물품을 구매하게 되면, 상기 아마존 서버는 원장이 생성된다.

원장은 0차 트랜잭션으로 아마존에서 구매한 물품에 대해 결제가 완료되면 생성되는 것으로 제출일련번호나 개인 통관번호 등을 포함하며, '000101'이라는 시퀀스 해쉬가 생성된다.

다음에는 배송대행지에서 구매 물품에 대하여 1차 트랜잭션이 생성되며, 생성된 1차 트랜잭션은 현재의 시점에서 블록을 생성할 수 있는 노드 3에 송신한다.

1차 트랜잭션을 수신한 노드 3은 다른 노드들로부터 검증을 받아 블록에 삽입하여 1차 블록을 생성한다. 생성된 블록은 상기 0차 트랜잭션에서 생성된 시퀀스 해쉬와 동일한 값 즉, '000101'을 설정한다.

시퀀스 해쉬값까지 설정된 1차 블록은 다른 노드에 브로드캐스팅하여 기저장된 블록과 체인연결된다.

그 다음에는 인증기관에서 인증정보에 대한 2차 트랜잭션이 생성되며, 생성된 2차 트랜잭션은 현재의 시점에서 블록을 생성할 수 있는 노드5에 송신되고, 노드 5는 다른 노드들로부터 알고리즘 합의를 도출하여 2차 트랜잭션을 블록에 삽입하되 0차 트랜잭션 및 1차 트랜잭션과 동일한 시퀀스 해쉬값인 '000101'을 설정하여 2차블록을 생성한다.

시퀀스 해쉬값까지 설정된 2차 블록은 다른 노드에 브로드캐스팅하여 기 저장된 블록과 체인연결된다.

구매한 물품에 대하여 인증기관을 통해 국내 반입이 허용 가능한지 여부를 확인한 다음에는 세관에 신고를 하게 되므로, 세관은 세율정보 세액정보에 대한 3차 트랜잭션을 생성한다.

생성된 3차 트랜잭션은 현재 시점에서 블록을 생성할 수 있는 노드2에 송신되며, 이를 수신한 노드2는 검증과정을 거쳐 동일한 해쉬값인 '000101'이 설정된 3차블록을 생성한다.

시퀀스 해쉬값까지 설정된3차 블록은 다른 노드에 브로드캐스팅하여 기저장된 블록과 체인연결된다.

이후, 관세청은 구매된 물품에 대하여 통관정보를 생성하는데, 반출 승인일자, 반출일자, 현지 통관진행정보 등을 포함하는 4차 트랜잭션이 생성된다.

4차 트랜잭션은 현 시점에서 블록을 생성할 수 있는 노드11로 송신되며, 노드 11은 수신된 4차 트랜잭션에 대하여 검증을 하고 4차 블록에 삽입하되 시퀀스 해쉬값 '000101'이 설정될 수 있도록 한다.

시퀀스 해쉬값까지 설정된3차 블록은 다른 노드에 브로드캐스팅하여 기저장된 블록과 체인연결된다.

통관이 완료된 물품은 국내의 배송업체에 인계되어 배송되므로 배송업체는 국내 배송정보를 포함한 5차 트랜잭션이 생성되며, 5차 트랜잭션은 현 시점에서 블록을 생성할 수 있는 노드 13에 송신된다.

5차 트랜잭션을 수신한 노드13은 검증과 시퀀스 해쉬 '000101'를 설정하여 5차 블록을 생성하고, 생성된 5차 블록은 다른 노드들에게 브로드캐스팅하여 기저장된 블록과 체인연결된다.

이때, 1차블록, 2차블록, 3차블록, 4차블록 및 5차블록은 각각의 생성된 시점이 서로 상이하므로 반드시 서로 이웃하여 체인연결되지 않는다.

상기와 같이 1개의 프로세스에 따라서 5개의 트랜잭션이 형성되며, 이는 다른 노드들에게 각각 분산되어 저장된다.

추후, 검색요청이 발생될 경우에는 상기 시퀀스 해쉬가 있는지의 여부를 확인하고, 시퀀스 해쉬가 있다 판단되어 시퀀스 해쉬값 '000101'를 입력하게 되면, 체인 연결되었던 많은 블록들 중에서 시퀀스 해쉬 '000101'가 설정된 1차블록, 2차블록, 3차블록, 4차블록 및 5차블록 전체가 검색될 수 있도록 한다.

따라서, 본 발명은 하나의 프로세스에 따라 발생되는 다수개의 트랜잭션에 동일한 시퀀스 해쉬값을 설정하므로 검색요청 시, 시퀀스 해쉬값을 이용하여 신속한 검색이 가능하고, 프로세스에 대한 전체 블록 검색이 가능하므로 데이터 관리도 용이한 효과를 지닌다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

Claims (7)

1. 시퀀스 해쉬를 이용한 블록체인 생성 시스템에 있어서,
   트랜잭션과 시쿼스 해쉬가 삽입된 바디와 헤더를 포함하는 블록, 그리고
   온라인 거래 시 발생되는 트랜잭션을 수신하여 블록을 생성하고, 생성된 블록에 대해 검증 및 배포하는 복수의 노드로 이루어지는 블록체인네트워크를 포함하며,
   동일한 프로세스는 동일한 시퀀스 해쉬를 가지는 블록체인 생성 시스템.
2. 제1항에 있어서,
   사용자에 의해 특정 프로세스를 입력 받으면, 상기 시퀀스 해쉬를 통하여 해당 프로세스에 대응하는 트랜잭션 전체가 검색되는 블록체인 생성 시스템.
3. 제1항에 있어서,
   상기 온라인 거래는,
   주문, 결제, 배송, 인증에 대한 프로세스를 포함하는 블록체인 생성 시스템.
4. 제3항에 있어서,
   주문, 결제, 배송, 인증 프로세스는 각 프로세스마다 트랜잭션이 생성되며, 각각의 트랜잭션은 상기 트랜잭션이 생성되는 시점에 대응하는 블록에 저장되는 블록체인 생성 시스템.
5. 시퀀스 해쉬가 포함된 블록체인 생성 방법에 있어서,
   현재의 시점에서 블록을 생성할 수 있는 노드가 트랜젝션을 수신받아 블록을 생성하는 단계,
   상기 생성된 블록에 블록해쉬와 시퀀스 해쉬를 설정하는 단계,
   현재의 시점에서 블록을 생성할 수 있는 노드가 블록체인 네트워크에 시퀀스 해쉬가 포함된 블록을 전달하여 기 저장된 블록에 연결하는 단계, 그리고
   특정 프로세스에 대하여 검색을 요청 받으면, 상기 프로세스에 대응되는 시퀀스 해쉬를 이용하여 상기 프로세스와 관련된 모든 트랜젝션의 검색 결과를 제공하는 단계를 포함하는 블록체인 생성 방법.
6. 제5항에 있어서,
   상기 블록을 생성하는 단계는,
   현시점에서 블록을 생성할 수 있는 노드가 하나의 프로세스에서 발생한 다수개의 트랜잭션 중에서 블록을 생성하는 현시점에 발생한 하나의 트랜잭션을 수신하여 블록을 생성하는 블록체인 생성 방법.
7. 제5항에 있어서,
   상기 시퀀스 해쉬를 설정하는 단계는,
   하나의 프로세스를 진행함에 따라 발생하는 다수개의 트랜잭션에 동일한 시권스 해쉬값을 설정하는 블록체인 생성 방법.

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