KR20200007349A - 블록체인 기반의 무선 네트워크 운영 방법 및 시스템 - Google Patents

블록체인 기반의 무선 네트워크 운영 방법 및 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 블록체인 기반의 분산형 네트워크를 제공하며, 게이트웨이들 사이의 상호 작용에 따라 분산적으로 보안 정보를 생성하는 블록체인 기반의 무선 네트워크 운영 방법에 관한 것으로, 상기 복수의 게이트웨이들 중 대상 게이트웨이에 의하여, 서비스 공급자 또는 디바이스 사용자로부터 상기 무선 네트워크에 대한 접속 요청을 승인하는 단계, 상기 대상 게이트웨이에게 상기 대상 게이트웨이의 사용에 대한 보상에 대응하는 토큰을 발행하는 단계 및 상기 대상 게이트웨이와 상기 복수의 게이트웨이들 사이의 상호 작용에 기초하여 상기 발행된 토큰에 대한 보안 정보를 분산적으로 생성하는 단계를 포함한다.

Description

블록체인 기반의 무선 네트워크 운영 방법 및 시스템{METHOD FOR MANAGING WIRELESS NETWORK BASED ON BLOCK CHAIN AND THE SYSTEM THEREOF}
본 발명은 블록체인 기반의 무선 네트워크 운영 방법 및 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 블록체인 기반의 분산형 네트워크를 제공하며, 게이트웨이들 사이의 상호 작용에 따라 분산적으로 보안 정보를 생성하는 기술에 관한 것이다.
사물 인터넷(Internet of Things; IoT)은 초연결사회의 기반 기술, 서비스이자 차세대 인터넷으로 사물 간 인터넷 혹은 개체 간 인터넷으로 정의되며 고유 식별이 가능한 사물이 만들어낸 정보를 인터넷을 통해 공유하는 환경을 의미한다.
사물 인터넷이 적용된 기기(Device)는 추후 급속도로 증가될 것으로 예상되며, 기술 발전으로 인해 글로벌 통신 업체들은 최소의 배터리 소모, 광범위한 네트워크 범위 및 저렴한 비용으로 IoT 기기에 가장 적합한 새로운 네트워크 인프라를 구축하고자 한다.
다만, 기존의 IoT 기기는 최적화된 기능에도 불구하고, 비용의 장벽이 존재하였다. 기존의 문제점을 해결하기 위해, 종래 기술은 무료 네트워크를 구축하고자 하였으나, 적극적인 참여에 대한 인센티브 지급이 원활하지 못한다는 한계가 존재하였다.
나아가, 종래 기술은 중앙 집중형 제어 장치를 포함하므로, 중앙 집중형 제어 장치의 투명성 및 보안 안정성이 보장되지 않는 문제점이 존재하였다.
본 발명의 목적은 블록체인 기반의 분산형 네트워크를 기반으로, 게이트웨이 간의 상호 작용을 이용하여 투명한 보상과 보상에 대한 분산적인 보안 정보를 제공하고자 한다.
또한, 본 발명의 목적은 디바이스 분배의 장벽을 낮추어 누구나 자유롭게 사용할 수 있는 공개 네트워크를 제공하고자 한다.
본 발명의 실시예에 따른 기여자들에 의해 제공된 복수의 게이트웨이들을 포함하는 블록체인 기반의 무선 네트워크를 운영하는 방법에 있어서, 상기 복수의 게이트웨이들 중 대상 게이트웨이에 의하여, 서비스 공급자 또는 디바이스 사용자로부터 상기 무선 네트워크에 대한 접속 요청을 승인하는 단계, 상기 대상 게이트웨이에게 상기 대상 게이트웨이의 사용에 대한 보상에 대응하는 토큰을 발행하는 단계 및 상기 대상 게이트웨이와 상기 복수의 게이트웨이들 사이의 상호 작용에 기초하여 상기 발행된 토큰에 대한 보안 정보를 분산적으로 생성하는 단계를 포함한다.
상기 무선 네트워크에 대한 접속 요청을 승인하는 단계는 선형 무선 프로토콜(Linear Wireless Protocol)을 이용하여 블록(Block)을 포함하는 디바이스(Device)를 사용하는 상기 디바이스 사용자 또는 상기 디바이스 사용자에게 서비스를 제공하는 상기 서비스 공급자(IoT Service Provider; ISP)로부터 상기 무선 네트워크에 대한 접속 요청을 감지할 수 있다.
상기 무선 네트워크에 대한 접속 요청을 승인하는 단계는 상기 디바이스 사용자 또는 상기 서비스 공급자로부터 공개키 및 개인키를 이용하여 접속 요청에 대한 승인 여부를 결정할 수 있다.
상기 토큰을 발행하는 단계는 상기 기여자들에 의해 제공된 상기 복수의 게이트웨이들을 통해 상기 무선 네트워크의 범위를 제공하며, 상기 대상 게이트웨이의 사용에 대한 거래 수수료 및 네트워크 인증 수수료에 대한 보상으로 토큰(Token)을 발행할 수 있다.
상기 토큰을 발행하는 단계는 상기 서비스 공급자 또는 상기 디바이스 사용자에게 상기 대상 게이트웨이의 사용을 제공하는 경우, 상기 대상 게이트웨이를 통해 상기 무선 네트워크의 범위를 제공하는 대상 기여자에게 토큰을 발행할 수 있다.
상기 발행된 토큰에 대한 보안 정보를 분산적으로 생성하는 단계는 상기 대상 게이트웨이를 기준으로 상기 복수의 게이트웨이들 각각에게 특정 신호를 제공하고, 상기 복수의 게이트웨이들 각각으로부터 수신되는 ACK 신호의 상호 작용에 따라 상기 발행된 토큰에 대한 상기 보안 정보를 분산적으로 생성할 수 있다.
상기 복수의 게이트웨이들 각각은 GPS(Global Positioning System; 위치감지시스템), GNSS(Global Navigation Satellite System; 위성항법시스템) 및 TDOA(Time Differential or Arrival; 도착 시간차) 중 적어도 어느 하나를 이용하여 서로 다른 위치 정보를 포함하며, 상기 발행된 토큰에 대한 보안 정보를 분산적으로 생성하는 단계는 상기 위치 정보에 기초하여, 상기 대상 게이트웨이를 기준으로 거리가 가까운 게이트웨이부터 거리가 먼 게이트웨이까지 순차적으로 상기 상호 작용을 수행할 수 있다.
상기 발행된 토큰에 대한 보안 정보를 분산적으로 생성하는 단계는 상기 상호 작용에 기반하여 상기 대상 게이트웨이와 상기 복수의 게이트웨이들 각각에 상기 발행된 토큰에 대한 서로 다른 상기 보안 정보를 분산적으로 생성 및 저장할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 기여자들에 의해 제공된 복수의 게이트웨이들을 포함하는 블록체인 기반의 무선 네트워크를 운영하는 시스템에 있어서, 상기 복수의 게이트웨이들 중 대상 게이트웨이에 의하여, 서비스 공급자 또는 디바이스 사용자로부터 상기 무선 네트워크에 대한 접속 요청을 승인하는 접속 승인부, 상기 대상 게이트웨이에게 상기 대상 게이트웨이의 사용에 대한 보상에 대응하는 토큰을 발행하는 토큰 발행부 및 상기 대상 게이트웨이와 상기 복수의 게이트웨이들 사이의 상호 작용에 기초하여 상기 발행된 토큰에 대한 보안 정보를 분산적으로 생성하는 정보 생성부를 포함한다.
상기 접속 승인부는 선형 무선 프로토콜(Linear Wireless Protocol)을 이용하여 블록(Block)을 포함하는 디바이스(Device)를 사용하는 상기 디바이스 사용자 또는 상기 디바이스 사용자에게 서비스를 제공하는 상기 서비스 공급자(IoT Service Provider; ISP)로부터 상기 무선 네트워크에 대한 접속 요청을 승인할 수 있다.
상기 정보 생성부는 상기 대상 게이트웨이를 기준으로 상기 복수의 게이트웨이들 각각에게 특정 신호를 제공하고, 상기 복수의 게이트웨이들 각각으로부터 수신되는 ACK 신호의 상호 작용에 따라 상기 발행된 토큰에 대한 상기 보안 정보를 분산적으로 생성할 수 있다.
상기 복수의 게이트웨이들 각각은 GPS(Global Positioning System; 위치감지시스템), GNSS(Global Navigation Satellite System; 위성항법시스템) 및 TDOA(Time Differential or Arrival; 도착 시간차) 중 적어도 어느 하나를 이용하여 서로 다른 위치 정보를 포함하며, 상기 정보 생성부는 상기 위치 정보에 기초하여, 상기 대상 게이트웨이를 기준으로 거리가 가까운 게이트웨이부터 거리가 먼 게이트웨이까지 순차적으로 상기 상호 작용을 수행할 수 있다.
상기 정보 생성부는 상기 상호 작용에 기반하여 상기 대상 게이트웨이와 상기 복수의 게이트웨이들 각각에 상기 발행된 토큰에 대한 서로 다른 상기 보안 정보를 분산적으로 생성 및 저장할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기여자들에 의해 제공된 복수의 게이트웨이들을 포함하는 블록체인 기반의 무선 네트워크를 운영하는 시스템에 있어서, 상기 기여자들에 의해 제공되며, 서비스 공급자 또는 디바이스 사용자에게 제공되는 게이트웨이의 사용에 대한 보상에 대응하여 발행된 토큰에 대한 보안 정보를 저장하는 상기 복수의 게이트웨이들 및 블록체인 기반의 무선 네트워크에서 데이터를 통신하며, 블록(Block)을 포함하는 상기 디바이스 사용자를 포함한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 기여자들에 의해 제공된 복수의 게이트웨이들을 포함하는 블록체인 기반의 무선 네트워크를 운영하는 시스템은 상기 디바이스 사용자에게 서비스를 제공하는 상기 서비스 공급자를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 블록체인 기반의 분산형 네트워크를 기반으로, 게이트웨이 간의 상호 작용을 이용하여 투명한 보상과 보상에 대한 분산적인 보안 정보를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 디바이스 분배의 장벽을 낮추어 누구나 자유롭게 사용할 수 있는 공개 네트워크를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 블록체인 기반의 무선 네트워크 운영 방법의 흐름도를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 블록체인 기반의 무선 네트워크 운영 시스템의 구성도를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 게이트웨이 간 상호 작용의 예를 설명하기 위해 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 디바이스의 위치 정보 및 거리를 추정하는 예를 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 블록체인 기반의 무선 네트워크 운영 시스템의 구성을 블록도로 도시한 것이다.
이하, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 또한, 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 용어(terminology)들은 본 발명의 바람직한 실시예를 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 시청자, 운용자의 의도 또는 본 발명이 속하는 분야의 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 블록체인 기반의 무선 네트워크 운영 방법의 흐름도를 도시한 것이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 블록체인 기반의 무선 네트워크 운영 시스템의 구성도를 도시한 것이다.
도 1의 방법은 도 5에 도시된 본 발명의 실시예에 따른 블록체인 기반의 무선 네트워크 운영 시스템에 의해 수행되며, 이하에서는 도 2를 참조하여 도 1에 대해 설명하고자 한다.
단계 110에서, 복수의 게이트웨이들(220) 중 대상 게이트웨이(221)에 의하여, 서비스 공급자(IoT Service Providers; ISP, 240) 또는 디바이스 사용자(User)로부터 무선 네트워크에 대한 접속 요청을 승인한다.
단계 110은 선형 무선 프로토콜(Linear Wireless Protocol)을 이용하여 블록(Block)을 포함하는 디바이스(Device, 230)를 사용하는 디바이스 사용자 또는 디바이스(230)를 통해 디바이스 사용자에게 서비스를 제공하는 서비스 공급자(240)로부터 무선 네트워크에 대한 접속 요청을 감지할 수 있다.
예를 들면, 디바이스(230)는 블록체인(Block chain) 기반의 무선 네트워크에서 선형 무선 프로토콜(Linear Wireless Protocol)을 통해 데이터를 통신하며, 무선 칩을 포함하는 하드웨어 형태이다. 또한, 무선 네트워크는 분산형 네트워크로 무료 네트워크 또는 LoRa의 물리적 네트워크이다.
상기 선형 무선 프로토콜은 디바이스 사용자 또는 서비스 공급자(240)와 무선 네트워크 간의 양방향 데이터 전송 시스템으로, 통신 회사와 같이 독립 공급 업체의 네트워크를 통해 제공되는 단일 엔티티(entity)에 의존하지 않는다.
이 때, 디바이스(230)는 IoT(Internet of Things; 사물 인터넷) 기술이 접목된 개인 추적기 또는 가정용 전자기기일 수 있으며, 예를 들어 전구, 에어컨, TV, 세탁기, 스마트폰, 냉장고 및 컴퓨터 중 적어도 어느 하나 이상일 수 있다. 다만, 디바이스(230)의 종류는 이에 한정하지 않으며, 선형 무선 프로토콜을 사용하여 사용료없이 IoT 네트워크에 접속 가능한 기기이면 무관하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 블록체인 기반의 무선 네트워크 운영 시스템(200)에 포함된 복수의 디바이스들(230) 각각은 블록체인(Block chain)을 동작시키기 위한 블록(Block)을 포함한다. 예를 들면, 블록체인을 동작하기 위해서는 블록체인 내에 있는 장치들 즉, 복수의 디바이스들(230)은 모두 블록체인용 블록을 포함하여야 한다. 상기 블록의 크기는 블록체인의 동작 시간이 증가함에 따라 점차 증가할 수 있다. 예를 들어, 상기 블록의 크기는 수 기가바이트(gigabyte, GB) 내지 수십 기가바이트(gigabyte, GB)일 수 있다.
예를 들어, 복수의 디바이스들(230) 각각은 블록체인 기반의 무선 네트워크에서 암호화된 데이터를 통신할 수 있다.
실시예에 따라서, 복수의 디바이스들(230)은 무선 네트워크에 대한 액세스 권한을 보유하며, 복수의 디바이스들(230) 각각은 블록체인 기반의 무선 네트워크에 기반하여 암호화된 데이터를 통신할 수 있다. 블록을 각기 포함하는 복수의 디바이스들(230) 각각은 모든 통신 내역을 저장 및 기록하며, 이로 인해 블록체인은 모든 통신 내역을 가지게 된다.
이 때, 복수의 디바이스들(230)은 블록체인 각각의 공개키와 개인키를 포함할 수 있으며, 공개키 및 개인키는 전자기기 각각에 포함된 저장 모듈(예를 들면, 칩 또는 MPU(Main Processing Unit) 형태의 마이크로프로세서의 메모리 모듈에 해당)에 불휘발성 형태로 이식될 수 있고, 필요에 따라서는 주기적으로 새롭게 생성되어 교체되도록 제공될 수도 있다.
이로 인해, 단계 110은 디바이스 사용자 또는 서비스 공급자(240)로부터 수신되는 공개키 및 개인키를 이용하여 접속 요청에 대한 승인 여부를 결정할 수 있다.
이 때, 상기 공개키 및 개인키는 본 발명의 실시예에 따른 블록체인 기반의 무선 네트워크 운영 방법 및 시스템의 기여자들(210) 또는 서비스 공급자(240)에 의해 복수의 디바이스들(230) 각각에 제공된 것일 수 있다.
또한, 본 발명에서 서비스 공급자(240)는 통신사 규정 및 등록 비용 없이 무선 네트워크에 액세스하여 이익을 얻을 수 있으며, 저렴한 비용으로 디바이스(230)를 사용하는 디바이스 사용자(user)에게 IoT 관련 서비스를 제공할 수 있다. 실시예에 따라서, 서비스 공급자(240)는 복수의 디바이스들(230)을 통해 디바이스 사용자에게 다양한 IoT 관련 서비스를 공급 및 제공하는 업체일 수 있다.
단계 120에서, 대상 게이트웨이(221)에게 대상 게이트웨이(221)의 사용에 대한 보상에 대응하는 토큰을 발행한다.
단계 120은 기여자들(210)에 의해 제공된 복수의 게이트웨이들(220)을 통해 무선 네트워크의 범위를 제공하며, 대상 게이트웨이(221)의 사용에 대한 거래 수수료 및 네트워크 인증 수수료에 대한 보상으로 토큰(Token)을 발행할 수 있다. 이 때, 기여자(210)는 게이트웨이를 통해 네트워크 범위를 제공하는 마이너(Miner)일 수 있다. 나아가, 도 2에서 기여자(210)가 게이트웨이(220) 내부에 위치하는 것으로 도시하였으나, 이는 기여자(210)가 게이트웨이(220)에 연관 즉, 관련된 상태를 나타내는 것으로, 기여자(210)와 게이트웨이(220) 간의 위치 및 결합 여부는 한정하지 않는다.
예를 들면, 서비스 공급자(240) 또는 디바이스 사용자(230)가 대상 게이트웨이(221)를 통한 무선 네트워크를 사용하는 경우, 단계 120은 대상 게이트웨이(221)를 통해 무선 네트워크의 범위를 제공하는 대상 기여자(211)에게 거래 수수료 및 네트워크 인증 수수료의 인센티브로 토큰을 발행할 수 있다. 이 때, 토큰은 블록체인 기반의 안전하고 투명한 거래로 제공될 수 있다.
단계 130에서, 대상 게이트웨이(221)와 복수의 게이트웨이들(220) 사이의 상호 작용에 기초하여 발행된 토큰에 대한 보안 정보를 분산적으로 생성한다.
본 발명에서 게이트웨이(220)의 역할은 복수의 디바이스들(230)과 서비스 공급자(240) 간의 데이터를 제공하여 서비스에 대한 정보를 활용할 수 있도록 하는 것이다.
이하에서는 도 3을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 게이트웨이 간에 수행되는 상호 작용에 대해 상세히 설명하고자 한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 게이트웨이 간 상호 작용의 예를 설명하기 위해 도시한 것이다.
복수의 게이트웨이들(310, 320) 중 대상 게이트웨이(310)를 기준으로, 대상 게이트웨이(310)는 복수의 게이트웨이들(320) 각각에게 특정 신호를 제공하고, 복수의 게이트웨이들(320) 각각으로부터 수신되는 ACK 신호의 상호 작용에 따라 발행된 토큰에 대한 보안 정보를 분산적으로 생성할 수 있다.
이 때, 대상 게이트웨이(310)는 사용에 대한 보상에 대응하는 토큰이 발행된 것이며, 대상 게이트웨이(310)를 기준으로 제1 게이트웨이(R1, 320)는 거리가 가까우며, 제2 게이트웨이(R2, 320)는 거리가 멀다 가정한다.
세부적으로, 복수의 게이트웨이들(310, 320) 각각은 GPS(Global Positioning System; 위치감지시스템), GNSS(Global Navigation Satellite System; 위성항법시스템) 및 TDOA(Time Differential or Arrival; 도착 시간차) 중 적어도 어느 하나(250)에 의해 서로 다른 위치 정보를 포함할 수 있다.
예를 들면, 본 발명의 실시예에 따른 블록체인 기반의 무선 네트워크 운영 방법 및 시스템에서, 복수의 게이트웨이들(310, 320)은 GPS, GNSS 및 TDOA 중 적어도 어느 하나(250)로부터 획득되는 시간 값 및 위치 정보를 업데이트하여 시간 계약(time agreement)을 이행할 수 있다.
도 1에서, 단계 130은 상기 위치 정보에 기초하여, 대상 게이트웨이(310)를 기준으로 거리가 가까운 제1 게이트웨이(R1, 320)부터 거리가 먼 제2 게이트웨이(R2, 320)까지 순차적으로 상호 작용의 과정을 수행할 수 있다.
이 때, 총 n번(n times)의 반복이 수행되며, 대상 게이트웨이(310)와 복수의 게이트웨이들(320) 사이의 상호 작용에 따른 데이터 패킷(P, 330)이 생성되고, 제n 게이트웨이(Rn, 320)만이 제n 패킷(Pn, 330)을 디코딩할 수 있다.
단계 130은 전술한 상호 작용에 기반하여 대상 게이트웨이(310)와 복수의 게이트웨이들(320) 각각에서 단계 120으로부터 발행된 토큰에 대한 서로 다른 보안 정보를 분산적으로 생성 및 저장할 수 있다.
상기 상호 작용의 과정은 무선 네트워크에서 복수의 게이트웨이들(310, 320) 간의 투명하고 안전한 방식으로 서로를 증명하기 위한 것으로, 데이터의 보안을 확인하는 방법일 수 있다. 이 때, 상기 보안 정보는 각 게이트웨이(310, 320)에 대한 위치 정보, 상호 작용에 따른 패킷 정보 및 발행된 토큰에 관련된 정보 중 적어도 어느 하나를 포함하는 데이터일 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 디바이스의 위치 정보 및 거리를 추정하는 예를 도시한 것이다.
도 4를 참조하면, 복수의 게이트웨이들(420) 사이에 디바이스(410)가 위치하는 경우, 복수의 게이트웨이들(420)은 TDOA(Time Differential or Arrival)를 통해 디바이스(410)의 위치 정보 및 거리를 추정할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 블록체인 기반의 무선 네트워크 운영 방법 및 시스템 게이트웨이(420) 내에 위치하는 디바이스(410)와 통신하는 경우, 신호의 수신 시간 차이에 따라 디바이스(410)의 위치 정보 및 거리를 추정할 수 있다. 나아가, 게이트웨이(420)에 의하여, 선형 무선 프로토콜(Linear Wireless Protocol)을 통해 디바이스(410)와 통신할 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 블록체인 기반의 무선 네트워크 운영 시스템의 구성을 블록도로 도시한 것이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 블록체인 기반의 무선 네트워크 운영 시스템은 블록체인 기반의 분산형 네트워크를 제공하며, 게이트웨이들 사이의 상호 작용에 따라 분산적으로 보안 정보를 생성한다.
이를 위해, 본 발명의 실시예에 따른 블록체인 기반의 무선 네트워크 운영 시스템(500)은 접속 승인부(510), 토큰 발행부(520) 및 정보 생성부(530)를 포함한다.
접속 승인부(510)는 복수의 게이트웨이들 중 대상 게이트웨이에 의하여, 서비스 공급자(IoT Service Providers; ISP, 240) 또는 디바이스 사용자(User)로부터 무선 네트워크에 대한 접속 요청을 승인한다.
접속 승인부(510)는 선형 무선 프로토콜(Linear Wireless Protocol)을 이용하여 블록(Block)을 포함하는 디바이스(Device)를 사용하는 디바이스 사용자 또는 디바이스 사용자에게 서비스를 제공하는 상기 서비스 공급자(IoT Service Provider; ISP)로부터 무선 네트워크에 대한 접속 요청을 감지할 수 있다.
예를 들면, 디바이스는 블록체인(Block chain) 기반의 무선 네트워크에서 선형 무선 프로토콜(Linear Wireless Protocol)을 통해 데이터를 통신하며, 무선 칩을 포함하는 하드웨어 형태이다. 또한, 무선 네트워크는 분산형 네트워크로 무료 네트워크 또는 LoRa의 물리적 네트워크이다.
상기 선형 무선 프로토콜은 디바이스 사용자 또는 서비스 공급자와 무선 네트워크 간의 양방향 데이터 전송 시스템으로, 통신 회사와 같이 독립 공급 업체의 네트워크를 통해 제공되는 단일 엔티티(entity)에 의존하지 않는다.
이 때, 디바이스는 IoT(Internet of Things; 사물 인터넷) 기술이 접목된 개인 추적기 또는 가정용 전자기기일 수 있으며, 예를 들어 전구, 에어컨, TV, 세탁기, 스마트폰, 냉장고 및 컴퓨터 중 적어도 어느 하나 이상일 수 있다. 다만, 디바이스의 종류는 이에 한정하지 않으며, 선형 무선 프로토콜을 사용하여 사용료없이 IoT 네트워크에 접속 가능한 기기이면 무관하다.
복수의 디바이스들 각각은 블록체인(Block chain)을 동작시키기 위한 블록(Block)을 포함한다. 예를 들면, 블록체인을 동작하기 위해서는 블록체인 내에 있는 장치들 즉, 복수의 디바이스들은 모두 블록체인용 블록을 포함하여야 한다. 상기 블록의 크기는 블록체인의 동작 시간이 증가함에 따라 점차 증가할 수 있다. 예를 들어, 상기 블록의 크기는 수 기가바이트(gigabyte, GB) 내지 수십 기가바이트(gigabyte, GB)일 수 있다.
예를 들어, 복수의 디바이스들 각각은 블록체인 기반의 무선 네트워크에서 암호화된 데이터를 통신하고, 데이터 통신에 대한 암호화폐로 보상할 수 있다.
실시예에 따라서, 복수의 디바이스들은 무선 네트워크에 대한 액세스 권한을 보유하며, 복수의 디바이스들 각각은 블록체인 기반의 무선 네트워크에 기반하여 암호화된 데이터를 통신할 수 있다. 블록을 각기 포함하는 복수의 디바이스들 각각은 모든 통신 내역을 저장 및 기록하며, 이로 인해 블록체인은 모든 통신 내역을 가지게 된다.
이 때, 복수의 디바이스들은 블록체인 각각의 공개키와 개인키를 포함할 수 있으며, 공개키 및 개인키는 전자기기 각각에 포함된 저장 모듈(예를 들면, 칩 또는 MPU(Main Processing Unit) 형태의 마이크로프로세서의 메모리 모듈에 해당)에 불휘발성 형태로 이식될 수 있고, 필요에 따라서는 주기적으로 새롭게 생성되어 교체되도록 제공될 수도 있다.
이로 인해, 접속 승인부(510)는 디바이스 사용자 또는 서비스 공급자로부터 수신되는 공개키 및 개인키를 이용하여 접속 요청에 대한 승인 여부를 결정할 수 있다.
토큰 발행부(520)는 대상 게이트웨이에게 대상 게이트웨이의 사용에 대한 보상에 대응하는 토큰을 발행한다.
예를 들면, 서비스 공급자 또는 디바이스 사용자가 대상 게이트웨이를 통한 무선 네트워크를 사용하는 경우, 토큰 발행부(520)는 대상 게이트웨이를 통해 무선 네트워크의 범위를 제공하는 대상 기여자에게 거래 수수료 및 네트워크 인증 수수료의 인센티브로 토큰을 발행할 수 있다. 이 때, 토큰은 블록체인 기반의 안전하고 투명한 거래로 제공될 수 있다.
정보 생성부(530)는 대상 게이트웨이와 상기 복수의 게이트웨이들 사이의 상호 작용에 기초하여 발행된 토큰에 대한 보안 정보를 분산적으로 생성한다.
정보 생성부(530)는 대상 게이트웨이를 기준으로 복수의 게이트웨이들 각각에게 특정 신호를 제공하고, 복수의 게이트웨이들 각각으로부터 수신되는 ACK 신호의 상호 작용에 따라 발행된 토큰에 대한 보안 정보를 분산적으로 생성할 수 있다.
복수의 게이트웨이들 각각은 GPS(Global Positioning System; 위치감지시스템), GNSS(Global Navigation Satellite System; 위성항법시스템) 및 TDOA(Time Differential or Arrival; 도착 시간차) 중 적어도 어느 하나를 이용하여 서로 다른 위치 정보를 포함하며, 정보 생성부(530)는 위치 정보에 기초하여, 대상 게이트웨이를 기준으로 거리가 가까운 게이트웨이부터 거리가 먼 게이트웨이까지 순차적으로 상호 작용을 수행할 수 있다.
정보 생성부(530)는 상호 작용에 기반하여 대상 게이트웨이와 복수의 게이트웨이들 각각에 발행된 토큰에 대한 서로 다른 보안 정보를 분산적으로 생성 및 저장할 수 있다.
상기 상호 작용의 과정은 무선 네트워크에서 복수의 게이트웨이들 간의 투명하고 안전한 방식으로 서로를 증명하기 위한 것으로, 데이터의 보안을 확인하는 방법일 수 있다. 이 때, 상기 보안 정보는 각 게이트웨이에 대한 위치 정보, 상호 작용에 따른 패킷 정보 및 발행된 토큰에 관련된 정보 중 적어도 어느 하나를 포함하는 데이터일 수 있다.
이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPA(field programmable array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 어플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.
소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.
200, 500: 블록체인 기반의 무선 네트워크 운영 시스템
210: 기여자(Miner)
220, 310, 320, 420: 게이트웨이(Gateway)
230, 410: 디바이스(Device)
240: 서비스 공급자(IoT Service Providers; ISP)
250: GPS, GNSS 및 TDOA 중 적어도 어느 하나
330: 패킷(P)

Claims (15)

  1. 기여자들에 의해 제공된 복수의 게이트웨이들을 포함하는 블록체인 기반의 무선 네트워크를 운영하는 방법에 있어서,
    상기 복수의 게이트웨이들 중 대상 게이트웨이에 의하여, 서비스 공급자 또는 디바이스 사용자로부터 상기 무선 네트워크에 대한 접속 요청을 승인하는 단계;
    상기 대상 게이트웨이에게 상기 대상 게이트웨이의 사용에 대한 보상에 대응하는 토큰을 발행하는 단계; 및
    상기 대상 게이트웨이와 상기 복수의 게이트웨이들 사이의 상호 작용에 기초하여 상기 발행된 토큰에 대한 보안 정보를 분산적으로 생성하는 단계
    를 포함하는 블록체인 기반의 무선 네트워크 운영 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 무선 네트워크에 대한 접속 요청을 승인하는 단계는
    선형 무선 프로토콜(Linear Wireless Protocol)을 이용하여 블록(Block)을 포함하는 디바이스(Device)를 사용하는 상기 디바이스 사용자 또는 상기 디바이스 사용자에게 서비스를 제공하는 상기 서비스 공급자(IoT Service Provider; ISP)로부터 상기 무선 네트워크에 대한 접속 요청을 감지하는 블록체인 기반의 무선 네트워크 운영 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 무선 네트워크에 대한 접속 요청을 승인하는 단계는
    상기 디바이스 사용자 또는 상기 서비스 공급자로부터 공개키 및 개인키를 이용하여 접속 요청에 대한 승인 여부를 결정하는 블록체인 기반의 무선 네트워크 운영 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 토큰을 발행하는 단계는
    상기 기여자들에 의해 제공된 상기 복수의 게이트웨이들을 통해 상기 무선 네트워크의 범위를 제공하며, 상기 대상 게이트웨이의 사용에 대한 거래 수수료 및 네트워크 인증 수수료에 대한 보상으로 토큰(Token)을 발행하는 블록체인 기반의 무선 네트워크 운영 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 토큰을 발행하는 단계는
    상기 서비스 공급자 또는 상기 디바이스 사용자에게 상기 대상 게이트웨이의 사용을 제공하는 경우, 상기 대상 게이트웨이를 통해 상기 무선 네트워크의 범위를 제공하는 대상 기여자에게 토큰을 발행하는 블록체인 기반의 무선 네트워크 운영 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 발행된 토큰에 대한 보안 정보를 분산적으로 생성하는 단계는
    상기 대상 게이트웨이를 기준으로 상기 복수의 게이트웨이들 각각에게 특정 신호를 제공하고, 상기 복수의 게이트웨이들 각각으로부터 수신되는 ACK 신호의 상호 작용에 따라 상기 발행된 토큰에 대한 상기 보안 정보를 분산적으로 생성하는 블록체인 기반의 무선 네트워크 운영 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 복수의 게이트웨이들 각각은
    GPS(Global Positioning System; 위치감지시스템), GNSS(Global Navigation Satellite System; 위성항법시스템) 및 TDOA(Time Differential or Arrival; 도착 시간차) 중 적어도 어느 하나를 이용하여 서로 다른 위치 정보를 포함하며,
    상기 발행된 토큰에 대한 보안 정보를 분산적으로 생성하는 단계는
    상기 위치 정보에 기초하여, 상기 대상 게이트웨이를 기준으로 거리가 가까운 게이트웨이부터 거리가 먼 게이트웨이까지 순차적으로 상기 상호 작용을 수행하는 블록체인 기반의 무선 네트워크 운영 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 발행된 토큰에 대한 보안 정보를 분산적으로 생성하는 단계는
    상기 상호 작용에 기반하여 상기 대상 게이트웨이와 상기 복수의 게이트웨이들 각각에 상기 발행된 토큰에 대한 서로 다른 상기 보안 정보를 분산적으로 생성 및 저장하는 것을 특징으로 하는 블록체인 기반의 무선 네트워크 운영 방법.
  9. 기여자들에 의해 제공된 복수의 게이트웨이들을 포함하는 블록체인 기반의 무선 네트워크를 운영하는 시스템에 있어서,
    상기 복수의 게이트웨이들 중 대상 게이트웨이에 의하여, 서비스 공급자 또는 디바이스 사용자로부터 상기 무선 네트워크에 대한 접속 요청을 승인하는 접속 승인부;
    상기 대상 게이트웨이에게 상기 대상 게이트웨이의 사용에 대한 보상에 대응하는 토큰을 발행하는 토큰 발행부; 및
    상기 대상 게이트웨이와 상기 복수의 게이트웨이들 사이의 상호 작용에 기초하여 상기 발행된 토큰에 대한 보안 정보를 분산적으로 생성하는 정보 생성부
    를 포함하는 블록체인 기반의 무선 네트워크 운영 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 접속 승인부는
    선형 무선 프로토콜(Linear Wireless Protocol)을 이용하여 블록(Block)을 포함하는 디바이스(Device)를 사용하는 상기 디바이스 사용자 또는 상기 디바이스 사용자에게 서비스를 제공하는 상기 서비스 공급자(IoT Service Provider; ISP)로부터 상기 무선 네트워크에 대한 접속 요청을 승인하는 블록체인 기반의 무선 네트워크 운영 시스템.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 정보 생성부는
    상기 대상 게이트웨이를 기준으로 상기 복수의 게이트웨이들 각각에게 특정 신호를 제공하고, 상기 복수의 게이트웨이들 각각으로부터 수신되는 ACK 신호의 상호 작용에 따라 상기 발행된 토큰에 대한 상기 보안 정보를 분산적으로 생성하는 블록체인 기반의 무선 네트워크 운영 시스템.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 복수의 게이트웨이들 각각은
    GPS(Global Positioning System; 위치감지시스템), GNSS(Global Navigation Satellite System; 위성항법시스템) 및 TDOA(Time Differential or Arrival; 도착 시간차) 중 적어도 어느 하나를 이용하여 서로 다른 위치 정보를 포함하며,
    상기 정보 생성부는
    상기 위치 정보에 기초하여, 상기 대상 게이트웨이를 기준으로 거리가 가까운 게이트웨이부터 거리가 먼 게이트웨이까지 순차적으로 상기 상호 작용을 수행하는 블록체인 기반의 무선 네트워크 운영 시스템.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 정보 생성부는
    상기 상호 작용에 기반하여 상기 대상 게이트웨이와 상기 복수의 게이트웨이들 각각에 상기 발행된 토큰에 대한 서로 다른 상기 보안 정보를 분산적으로 생성 및 저장하는 것을 특징으로 하는 블록체인 기반의 무선 네트워크 운영 시스템.
  14. 기여자들에 의해 제공된 복수의 게이트웨이들을 포함하는 블록체인 기반의 무선 네트워크를 운영하는 시스템에 있어서,
    상기 기여자들에 의해 제공되며, 서비스 공급자 또는 디바이스 사용자에게 제공되는 게이트웨이의 사용에 대한 보상에 대응하여 발행된 토큰에 대한 보안 정보를 저장하는 상기 복수의 게이트웨이들; 및
    블록체인 기반의 무선 네트워크에서 데이터를 통신하며, 블록(Block)을 포함하는 상기 디바이스 사용자
    를 포함하는 블록체인 기반의 무선 네트워크 운영 시스템.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 디바이스 사용자에게 서비스를 제공하는 상기 서비스 공급자
    를 더 포함하는 블록체인 기반의 무선 네트워크 운영 시스템.
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