KR20200053736A

KR20200053736A - 블록체인 기반의 통행료 징수 시스템 및 방법

Info

Publication number: KR20200053736A
Application number: KR1020180136888A
Authority: KR
Inventors: 백주용
Original assignee: 주식회사 퀀텀게이트
Priority date: 2018-11-08
Filing date: 2018-11-08
Publication date: 2020-05-19

Abstract

본 개시는, 블록체인 기반의 통행료 징수 시스템과 방법을 제공한다. 이 시스템은, 하나 이상의 차량, 요금소 또는 노변장치로부터 수집 또는 생성된 통행료 관련 데이터를 포함하는 복수의 블록을 포함하는 분산 장부(distributed ledger)를 관리하며, 각각 적어도 하나의 컴퓨팅 장치를 포함하는 복수의 노드를 포함한다. 여기서, 복수의 블록 각각은 차량 식별정보를 포함하는 통행료 관련 데이터, 및 분산 장부에 대한 해시 참조(hash reference)를 포함하며, 복수의 노드 중 요금소 노드 또는 노변장치 노드는, 차량으로부터 차량식별정보를 수신하면, 상기 차량식별정보를 포함하는 통행료 관련 데이터를 포함하는 블록을 생성한다. 또한, 복수의 노드 중 통행료 관리 노드는, 생성된 블록에 포함된 차량 식별정보를 포함하는 통행료 관련 데이터에 기초하여, 차량 식별정보에 대응하는 차량에 대하여 징수할 통행료를 결정한다.

Description

블록체인 기반의 통행료 징수 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR TOLL CHARGING BASED ON BLOCKCHAIN}

본 개시는 블록체인 기반의 통행료 징수 시스템 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 노변장치 또는 요금소를 통과하는 차량의 식별정보, 통행료 정보 등을 블록체인에 기록하고, 이에 기초하여 통행료를 산정 및 징수하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.

블록체인(blockchain) 기술은, 네트워크 통신상에서 이루어지는 거래내용을 신뢰성 있고 안전한 방법으로 기록하고 저장하는 기술이다. 블록체인 네트워크는, 디지털화된 자산이나 거래내역(transaction)의 교환이 가능한 분산 환경의 시스템으로, 공유된 장부(ledger)를 이용하여 P2P(peer-to-peer) 네트워크에서 발생되는 전자적 거래 내역의 이력을 기록한다. 블록체인 네트워크는 탈중앙화된 또는 분산된 합의 프로토콜(decentralized consensus mechanism)을 이용한다. 특히, 네트워크 상의 모든 검증 노드(validating node)는 동일한 거래내역에 대해 동일한 (또는 합의된) 합의 알고리즘을 실행함으로써 그 거래내역을 승인(또는 비승인)한다. 블록체인 P2P 네트워크는, 이러한 탈중앙화된 구조와 합의 알고리즘을 이용하기 때문에, 제3자에 의한 거래내역의 위변조가 사실상 불가능하게 되어, 거래 내역의 신뢰성과 투명성을 보장할 수 있다.

기존의 통행료 징수 시스템은, 통행권 이용 방식이나 전자식 통행료 징수 시스템(electronic toll collection system: ETCS)을 이용하고 있다. 통행권 이용 방식에 따르면, 차량이 요금소에서 통행권을 받거나 요금을 지불하기 위해 일정 시간 동안 정차해야 하므로, 요금소 주변에서 교통 정체를 일으키는 원인이 된다. 한편, ETCS 시스템을 이용하는 경우에는, 요금소를 차량이 통과하는 경우에 요금 부과가 자동적으로 실행되기 때문에 해당 요금소에서 차량 정차 시간이 거의 발생하지 않아 교통 정체가 방지되는 이점이 있다. 그러나, ETCS 시스템에서는 차량에 설치된 차량 탑재기가 작동하지 않거나 차량 탑재기에 통행료 지불용 IC카드가 삽입되지 않은 경우에는 오작동이나 통행료가 미과금되는 경우가 발생할 수 있다.

또한, 기존의 통행료 징수 시스템을 이용하는 경우에는, 차량의 운전자 또는 차량과 관련된 개인정보(예를 들면, IC 카드번호, 차량번호, 차량 속도와 경로 정보 등)를 제공할 필요가 있다. 그러나, 기존의 통행료 징수 시스템은, 개인정보에 대한 보호와 안전성을 보장할 수 없기 때문에 사용자는 항시 개인정보 유출에 대한 불안감을 지녀야 한다. 또한, 기존의 통행료 징수 시스템은, 통행료 지불용 IC 카드를 통한 통행료 지불을 실행하기 위해, 통행료 관련 공공기관 외에 금융기관이 참여하기 때문에 이에 따른 금융비용이 추가로 발생될 수 있다.

위에서 설명한 바와 같이 기존의 통행료 징수 시스템은, 요금소에서 차량의 정차없이 통행료를 징수할 수 있는 편리성을 제공하고 있다. 그러나, 기존의 통행료 징수 시스템은, 차량 탑재기가 동작하지 않는 등 오작동을 일으키거나 통행료가 미징수되는 경우가 발생할 수 있다. 이에 더하여, 기존의 통행료 징수 시스템은, 사용자나 차량으로부터 생성되는 개인정보의 보호와 익명성이 확보되지 않는다는 문제점이 있다. 따라서, 기존의 차량 통행료 징수 시스템의 문제점들을 극복하고, 사용자들의 개인정보를 보호하면서 안전하고 효율적인 방식으로 통행료를 징수할 수 있는 시스템을 제공할 필요성이 있다.

본 명세서에 개시되는 실시예들은, 차량, 요금소 또는 노변장치로부터 수집되는 차량 및 통행료 정보의 신뢰성과 개인정보 보호를 보장하기 위해, 이러한 데이터를 블록체인에 등록, 유지 및 업데이트하는 시스템 및 방법을 제공한다. 또한, 본 개시의 실시예들은, 블록체인에 기록되는 차량 및 통행료 관련 데이터에 기초하여, 신뢰성과 안전성이 보장되는 방식으로 통행료를 징수할 수 있는 통행료 징수 시스템 및 방법을 제공하고자 한다.

본 개시의 일 실시예에 따른 블록체인 기반의 통행료 징수 시스템은, 하나 이상의 차량, 요금소 또는 노변장치로부터 수집 또는 생성된 통행료 관련 데이터를 포함하는 복수의 블록을 포함하는 분산 장부(distributed ledger)를 관리하며, 각각 적어도 하나의 컴퓨팅 장치를 포함하는 복수의 노드를 포함하며, 상기 복수의 블록 각각은 차량 식별정보를 포함하는 통행료 관련 데이터, 및 상기 분산 장부에 대한 해시 참조(hash reference)를 포함하며, 상기 복수의 노드 중 요금소 노드 또는 노변장치 노드는, 상기 차량으로부터 차량식별정보를 수신하면, 상기 차량식별정보를 포함하는 통행료 관련 데이터를 포함하는 블록을 생성하며, 상기 복수의 노드 중 통행료 관리 노드는, 상기 생성된 블록에 포함된 차량 식별정보를 포함하는 통행료 관련 데이터에 기초하여, 상기 차량 식별정보에 대응하는 차량에 대하여 징수할 통행료를 결정한다.

본 개시의 다른 실시예에 따른 블록체인 기반의 통행료 징수 방법은, 상기 블록체인은, 하나 이상의 차량, 요금소 또는 노변장치로부터 수집 또는 생성된 통행료 관련 데이터를 포함하는 복수의 블록을 포함하는 분산 장부(distributed ledger)를 관리하며, 각각 적어도 하나의 컴퓨팅 장치를 포함하는 복수의 노드를 포함하며, 상기 방법은, 상기 복수의 노드 중 요금소 노드 또는 노변장치 노드에 의해, 상기 차량으로부터 차량식별정보를 수신하면, 상기 차량식별정보를 포함하는 통행료 관련 데이터를 포함하는 블록을 생성하는 단계; 및 상기 복수의 노드 중 통행료 관리 노드에 의해, 상기 생성된 블록에 포함된 차량 식별정보를 포함하는 통행료 관련 데이터에 기초하여, 상기 차량 식별정보에 대응하는 차량에 대하여 징수할 통행료를 결정한다.

본 개시의 다양한 실시예들에 따르면, 차량 또는 차량의 사용자와 관련된 데이터를 블록체인에 기록, 유지 및 업데이트함으로써, 해당 데이터의 신뢰성을 보장하고 그 데이터에 포함된 개인정보를 보호할 수 있다. 또한, 본 개시의 실시예들에 따르면, 블록체인에 기록된 차량 관련 데이터를 기초로 하여 정확하고 신뢰성 있는 방식으로 통행료를 산정할 수 있다. 사용자 단말기 또는 차량으로부터 생성된 데이터가 블록체인에 등록될 때 이에 대응하는 적절한 보상이 제공될 수 있다. 이와 같은 차량 관련 데이터의 안전하고 신뢰성 있는 기록 방식과 차량 관련 데이터 제공에 대한 보상 체계는, 사용자가 안전하고 효율적인 방식으로 차량 데이터를 제공하고 객관적인 방식으로 산정된 통행료를 지불할 수 있게 한다.

본 개시의 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 개시의 실시예들은, 이하 설명하는 첨부 도면들을 참조하여 설명될 것이며, 여기서 유사한 참조 번호는 유사한 요소들을 나타내지만, 이에 한정되지는 않는다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 통행료 징수 시스템의 개략도이다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 블록체인 기반의 통행료 징수 시스템의 개략도이다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 요금소 또는 노변장치의 상세 구성을 나타내는 블록도이다.
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 차량 또는 사용자 단말기의 상세 구성을 나타내는 순서도이다.
도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 블록체인 기반의 통행료 정산 및 징수 방법을 나타내는 순서도이다.
도 6은 본 개시의 일 실시예에 따라 블록체인 기반으로 산정된 통행료 정보가 차량의 경로 안내 장치에 표시된 것을 도시한 예시도이다.

이하, 본 개시의 실시를 위한 구체적인 내용을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 다만, 이하의 설명에서는 본 개시의 요지를 불필요하게 흐릴 우려가 있는 경우, 널리 알려진 기능이나 구성에 관한 구체적 설명은 생략하기로 한다.

첨부된 도면에서, 동일하거나 대응하는 구성요소에는 동일한 참조부호가 부여되어 있다. 또한, 이하의 실시예들의 설명에 있어서, 동일하거나 대응하는 구성요소를 중복하여 기술하는 것이 생략될 수 있다. 그러나 구성요소에 관한 기술이 생략되어도, 그러한 구성요소가 어떤 실시예에 포함되지 않는 것으로 의도되지는 않는다.

본 개시의 일 실시예에 따른 블록체인 기반의 통행료 징수 시스템 및 방법은, 차량 및/또는 차량을 운전하는 사용자(또는 사용자의 휴대장치)로부터 수집한 차량 식별정보 및/또는 개인 식별정보, 출발지 및 목적지의 요금소, 및/또는 출발지 및 목적지 사이의 경로 상에 설치된 하나 이상의 노변장치들로부터 수집된 통행료 관련 데이터를 블록체인에 기록한다. 차량 식별정보와 같은 개인정보 데이터가 블록체인에 기록될 때, 개인정보 데이터는 그 데이터의 제공자인 사용자 또는 차량의 신분 인증(identity verification)을 통하여 검증되는 절차를 거친다. 이러한 검증 절차는 블록체인의 검증 노드(validating node) 또는 외부의 인증기관(certificate authority: CA)에 의해 실행될 수도 있다. 또한, 검증 절차를 거쳐 블록체인에 기록된 개인정보 데이터에 대해서는, 그 데이터의 제공자인 사용자에게 적절한 보상이 제공될 수 있다. 개인정보 데이터에 대한 보상은 블록체인 상에서 검증 노드 또는 다른 노드(node)의 채굴을 통해 생성된 암호화 화폐로 지급되거나, 통행료 징수 기관과 같은 다른 기관에 의해 제공되는 전자 화폐(또는 전자 바우처)의 형태로 지급될 수 있다. 이와 같이 수집되어 블록체인에 기록된 개인정보 데이터 또는 통행료 관련 데이터는, 이하 상세히 설명하는 것과 같이 신뢰성 있고 효율적인 방식으로 통행료 징수를 가능하게 하는 통행료 징수 시스템 또는 방법에 의해 사용될 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따른 블록체인 기반의 통행료 징수 시스템 및 방법에 있어서, 통행료 관리 서버는, 블록체인에 기록된 블록들에 포함된 통행료 관련 데이터를 참조하여 차량에 대해 징수할 통행료를 결정할 수 있다. 예를 들어, 통행료 관리 서버는, 블록체인의 블록들에 포함된 차량 식별번호를 기초로 해당 차량 식별번호와 함께 기록된 요금소 및/또는 노변장치들의 위치, 통과시각 및 누적 통행료를 참조하여 해당 차량에 대해 징수할 통행료를 결정할 수 있다. 이와 같이 블록체인 기반으로 차량의 통행료 산정과 징수가 실행됨에 따라, 신뢰성 있고 안전한 방식으로 통행료 징수가 가능하게 된다.

본 개시에 있어서, "차량"은, 이하 실시예들의 상세한 설명에서 다르게 정의하지 않는 한, 차량 자체 또는 그 차량에 설치된 OBU(on board unit), 차량의 운전자 또는 동승자가 휴대한 컴퓨팅 장치를 지칭할 수 있다. 또한, 본 개시에 있어서, "노변장치"와 "요금소"는, 차량으로부터 차량 식별정보를 수신하고, 해당 노변장치 또는 요금소의 위치 정보와 통과 시각 정보에 기초하여 통행료를 정산하는 기능을 상호 동일 또는 유사한 방법으로 실행할 수 있으며, 이와 같이 동일 또는 유사한 기능을 실행하는 한, "노변장치"와 "요금소"라는 용어는 상호 교환적으로 사용될 수 있다. 또한, 본 개시에 있어서, "통행료 관련 데이터"는, 본 개시의 통행료 징수 시스템을 운영하는데 필요한 다양한 형태의 데이터를 지칭할 수 있다. 예를 들어, "통행료 관련 데이터"는, 차량의 식별정보(예를 들어, 차량 번호, 차대 번호 등), 차량 운전자 또는 소유주의 개인식별(예를 들어, 전화번호, 이메일 주소, 거주지의 주소, 주민등록번호 등), 차량의 위치 및 속도, 차량의 주변 상황 정보(예를 들어, 차량 주변의 도로 상태를 나타내는 이미지 또는 소리 정보, 온도 또는 날씨 정보 등) 중의 하나 이상을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.

도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 통행료 징수 시스템(100)의 개략도 이다. 도 1에 도시된 시스템(100)은, 도로를 주행하는 하나 이상의 차량(140) 및/또는 차량(140)을 운행하는 운전자의 사용자 단말기(150)로부터 다양한 개인정보 데이터 또는 통행료 관련 데이터를 수집할 수 있다.

사용자 단말기(150)는, 통행료 관련 데이터를 수집, 생성 또는 송수신할 수 있는 컴퓨팅 장치일 수 있다. 일 예에서, 사용자 단말기(150)는, 스마트 폰, 테블릿 컴퓨터, 웨어러블 컴퓨터, 네비게이션 장치, 블랙 박스 장치 등을 포함한 다양한 컴퓨팅 장치들 중의 어느 하나일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 한편, 차량(140)에는 통행료 관련 데이터를 수집, 생성 또는 송수신할 수 있는 다양한 차량 센서(예를 들어, 속도 센서, 위치 센서, 거리 센서, 카메라, 마이크 등), OBU(on-board unit), 네비게이션 장치 또는 블랙 박스 장치와 같은 에프터마켓 장치(after-market device)를 포함할 수 있다.

하나 이상의 차량(140) 및/또는 사용자 단말기(150)로부터 수집 또는 생성된 통행료 관련 데이터는 노변장치(130) 또는 요금소(160)로 전송된다. 노변장치(130) 및 요금소(160) 각각은 통행료 관련 데이터를 수집, 생성 또는 송수신할 수 있는 하나 이상의 센서 또는 통신 장치를 구비할 수 있다. 노변장치(130) 또는 요금소(160)가 수집 또는 생성한 통행료 관련 데이터는 네트워크(120)를 통하여 통행료 관리 서버(110)로 전송될 수 있다.

통행료 징수 시스템(100)은 통행료 관련 데이터를 기록, 유지 또는 업데이트하는 블록체인 네트워크(미도시)에 연결될 수 있다. 블록체인 네트워크는, 통행료 관련 데이터를 기록하는 하나 이상의 블록이 연결되어 구성된다. 블록체인 네트워크의 블록들은 하나 이상의 노드(node)에 동일하게 저장 및 유지될 수 있다. 노드는, 블록의 생성 및 검증을 실행할 수 있는 계산 처리 능력을 갖는 컴퓨팅 장치이다. 본 개시에 있어서, 노변장치(130) 또는 요금소(160)는 블록의 생성 및 검증을 실행할 수 있는 노드에 해당할 수 있다. 한편, 차량(140) 및 사용자 단말기(150)는, 노드에 통행료 관련 데이터를 제공할 수 있다. 차량(140) 및 사용자 단말기(150)는, 노드의 계산 처리 능력에 의해 제공되는 통행료 산정 및 징수 관련 서비스를 제공받고, 그 서비스에 대한 대가를 지급할 수 있다. 다른 한편, 차량(140) 및 사용자 단말기(150)는, 노드가 통행료 산정 및 징수 서비스를 제공하는데 사용되는 통행료 관련 데이터를 제공하고, 통행료 관련 데이터의 제공에 대한 보상을 지급받을 수 있다.

일 실시예에서, 차량(140) 또는 사용자 단말기(150)는, 통행료 관리 서버(110), 노변장치(130) 또는 요금소(160)가 제공하는 통행료 산정 및 징수 서비스를 제공받을 수 있다. 통행료 산정 및 징수 서비스를 제공받기 위해, 예를 들어 차량(140)에 설치된 경로 안내 장치는 경로 안내와 더불어 표시할 통행료 정보를 노변장치(130) 또는 요금소(160)로부터 수신할 수 있다. 여기서, 경로 안내 장치는 차량의 사용자로부터 목적지를 수신할 수 있는 사용자 인터페이스를 구비할 수 있다. 예를 들어, 경로 안내 장치의 사용자 인터페이스는, 터치 디스플레이, 키보드, 마우스, 터치 펜 또는 스틸러스, 마이크로폰, 동작 인식 센서 등 중의 하나 이상을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

노변장치(RSU: road side unit)(130)는 노변상 고정된 위치에 설치되어 차량과 통행료 관련 데이터를 수신 또는 송신할 수 있다. 일 예에서, 노변장치(130)는 도로 주변에 서로 일정한 간격을 두고 설치될 수 있다. 이와 같이 노변장치(130)가 일정한 간격을 두고 설치되면, 각 노변장치(130) 주변을 통과하는 차량의 통행료를 산정하는 절차가 간단해질 수 있다. 즉, 차량이 현재 통과하는 노변장치(130)까지의 누적 통행료는, 차량이 현재까지 통과한 노변장치(130)의 수에 근접한 노변장치들(130) 사이의 거리를 곱함으로써 계산될 수 있다. 하지만, 노변장치(130)들 사이의 간격과 그 배치 방법은 이에 한정되는 것은 아니며, 노변장치(130)들 사이의 간격은 서로 상이하게 배치될 수도 있다. 이 경우, 차량이 현재 통과하는 노변장치(130)까지의 누적 통행료는, 이전 노변장치(130)까지의 누적 통행료에 현재 노변장치(130)와 이전 노변장치(130) 사이의 간격(거리)에 해당하는 통행료를 더하여 결정될 수 있다.

노변장치(130) 또는 요금소(160)는 차량(140) 또는 사용자 단말기(150)와 무선 데이터를 송수신할 수 있는 무선 통신 장치를 구비할 수 있다. 또한, 노변장치(130) 또는 요금소(160)는, 통행료 관련 데이터를 기록하는 블록들을 저장할 수 있는 저장장치, 블록의 생성 및 검증을 실행하는 프로세서를 포함할 수 있다.

통행료 관리 서버(110)는, 노변장치(130) 또는 요금소(160)로부터 수집된 통행료 관련 데이터를 분석하여 통행료 산정 및 징수 서비스를 제공할 수 있다. 예를 들어, 통행료 관리 서버(110)는, 통행료 관련 데이터를 수집하여 통행료 산정 및 징수를 실행할 수 있는 공공기관(예를 들어, 도로교통공사, 국토교통부 등의 교통 유관기관)에 설치된 컴퓨팅 장치일 수 있다. 다른 예에서, 통행료 관리 서버(110)는, 통신 또는 네비게이션(경로 안내) 서비스를 제공하는 서비스 제공자(예를 들어, 포털 서비스 제공자, 통신 서비스 제공자 등)에 설치된 컴퓨팅 장치일 수 있다.

통행료 관리 서버(110)는, 네트워크(120)를 통해 노변장치(130) 또는 요금소(160)로부터 수신한 통행료 관련 데이터에 기초하여, 통행료 산정 및 징수 서비스를 차량(140) 또는 사용자 단말기(150)로 제공할 수 있다. 일 예에서, 통행료 관리 서버(110)는, 차량(140)이 통행료 징수 대상 도로에 진입할 때부터 그 도로에서 진출할 때까지 통과한 요금소(160) 또는 노변장치(130)에서 생성되어 블록체인에 기록된 블록들에 포함된 통행료 관련 데이터를 분석하여 통행료 산정 및 징수 서비스를 제공할 수 있다.

도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 블록체인 기반의 통행료 징수 시스템의 개략도이다. 도 2에서 도시된 바와 같이, 블록체인 기반의 통행료 징수 시스템(200)은, 네트워크(120)를 통해 연결된 하나 이상의 요금소 노드(260), 노변장치 노드(230) 및 통행료 관리 노드(210)를 포함할 수 있다. 통행료 징수 시스템(200)의 구성요소들은, 도 1에 도시된 통행료 징수 시스템(100)의 구성요소들에 대응될 수 있다. 구체적으로, 요금소 노드(260)는 요금소(160)에 대응될 수 있으며, 노변장치 노드(230)는 노변장치(130)에 대응될 수 있으며, 통행료 관리 노드(210)는 통행료 관리 서버(110)에 대응될 수 있다. 즉, 도 1에 도시된 통행료 징수 시스템(100)은, 도 2에 도시된 블록체인을 기반으로 한 통행료 징수 시스템(200)의 기능 또는 구성요소들을 적어도 일부를 포함할 수 있다. 또한, 블록체인 기반의 통행료 징수 시스템(200)의 기능 또는 구성요소들 중에서, 앞서 상술한 도 1에서 설명된 것과 동일 또는 유사한 부재번호 또는 명칭을 갖는 구성요소들에 대해서는, 반복을 피하기 위해 상세한 설명을 생략할 수 있으며, 변경 또는 추가적인 부분만 설명할 수 있다.

블록체인 기반의 통행료 징수 시스템(200)은, 통행료 관련 데이터를 기록, 유지 또는 업데이트하는 블록체인 네트워크(250)를 포함한다. 블록체인 네트워크는, 통행료 관련 데이터를 기록하는 하나 이상의 블록이 연결되어 구성되는데, 블록체인 네트워크의 블록들은 하나 이상의 노드(node)에 동일하게 저장 및 유지될 수 있다. 본 개시에 있어서, 통행료 관리 노드(210), 노변장치 노드(230), 및 요금소 노드(260)는 블록의 생성 및 검증을 실행할 수 있는 노드(node)에 해당한다. 즉, 요금소 노드(260) 및 노변장치 노드(230)는, 노변상 고정된 위치에 설치되어 차량과의 통행료 관련 데이터를 수신 또는 송신하고, 이러한 데이터를 네트워크(120)를 통해 수집하여 생성한 블록들을 블록체인 네트워크(250)에 기록할 수 있다. 통행료 관리 노드(210)는, 블록체인 네트워크(250)에 기록된 블록들을 참조하여 통행료 산정 및 징수 서비스를 제공할 수 있다.

노변장치 노드(230) 및 요금소 노드(260)는, 통행료 징수 현황, 실시간 도로, 교통, 기상 및 생활에 관한 정보를 제공하기 위한 지능형 교통 시스템(ITS, Intelligent Transportation System)의 일부일 수 있다. 이 경우, 노변장치 노드(230) 및 요금소 노드(260)는, ITS로부터 각종 정보들을 수집하여 저장하고, 네트워크(120)를 통해 관련 정보를 통행료 관리 노드(210) 또는 다른 ITS 관련 서버로 송신할 수 있다. 일 실시예에서, 지능형 교통 시스템(ITS)은, 도로 상에 차량의 특성, 속도 등의 교통 정보를 감지할 수 있는 시스템을 설치하여 교통 상황을 실시간으로 분석하고 관리하는 ATMS(Advanced Traffic Management System)시스템, 각종 교통 정보를 다양한 통신 방식을 이용해 운전자에게 신속, 정확하게 제공하는 ATIS(Advanced Traveler Information System)시스템, 대중 교통 정보 및 관리 시스템(APTS, Advanced Public Transportation System), 차량과 도로에 설치된 각종 고성능 센서 및 지능형 통신시설을 이용하여 운전 자동화 및 사고를 예방하는 AVHS(Advanced Vehicle and Highway System)을 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 통행료 관련 데이터가 요금소 노드(260), 노변장치 노드(230) 또는 통행료 관리 노드(210)로 제공되거나 이들 노드에서 생성될 때, 해당 데이터가 블록체인(250)에 블록으로 생성 및 기록된다. 블록체인(250)은 통행료 관련 데이터, 그 해쉬값, 블록 생성시간 등을 포함하는 블록을 생성하여 저장하고, 생성된 블록은 이전 블록의 해쉬값을 참조하여 연결된다. 이와 같이 생성 및 유지되는 블록체인(250)은 노드들(210, 230, 260)에 복제되어 저장될 수 있다. 이러한 분산형 데이터 저장 방식에 따르면, 중앙 집중형 서버에 통행료 관련 데이터의 생성 및 전송에 관한 거래 기록(transaction record)을 보관하지 않고 거래에 참여하는 모든 사용자(노드)에게 거래 내역을 보내준다. 또한, 블록체인(250)은, 거래 때마다 모든 거래 참여자들이 정보를 공유하고 검증해 데이터 위조나 변조를 할 수 없도록 구성되어 있어, 통행료 산정이나 징수와 관련된 거래의 내용을 안전하게 기록하고 저장할 수 있다. 한편, 차량이나 사용자 단말기는 요금소 노드(260) 또는 노변장치 노드(230)에게 통행료 산정 및 징수 관련 서비스를 제공하는데 필요한 통행료 관련 데이터를 제공하고, 통행료 관련 데이터의 제공에 대한 보상을 지급받을 수 있다.

일 실시예에서, 요금소 노드(260) 또는 노변장치 노드(230)에서 제공되는 다양한 통행료 관련 데이터가 차량이나 사용자 단말기에게 제공되는데, 이러한 데이터 역시 데이터 위조나 변조를 할 수 없도록 구성되어 블록체인(250)에 안전하게 기록되어지고 저장된다. 다른 한편, 요금소 노드(260) 또는 노변장치 노드(230)는, 차량 또는 단말기로부터, 요금소 노드(260) 또는 노변장치 노드(230)의 계산 처리 능력에 의해 제공되는 다양한 통행료 산정 및 징수 서비스에 대한 보상을 지급받을 수도 있다.

도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 노변장치 또는 요금소의 상세 구성을 나타내는 블록도이다. 도 3에 도시된 노변장치(130)는, 도 1에 도시된 노변장치(130)에 포함될 수 있다. 예시를 위해서, 도 3에서는 노변장치(130)에 포함된 구성요소들의 상세 구성에 대해서 설명하지만, 이 구성의 적어도 일부가 요금소(160)에 포함될 수도 있다.

도시된 바와 같이, 노변장치(130)는, 저장장치(132), 통신부(134), 프로세서(136), 교통센서(138)를 포함할 수 있다. 노변장치(130)는, 통행료 징수 대상인 도로와, 그 도로를 주행하는 하나 이상의 차량(140) 및/또는 사용자 단말기(150)로부터 다양한 통행료 관련 데이터를 수집할 수 있다. 통행료 관련 데이터는, 통행료 정산 및 징수 시스템을 운영하는데 필요한 데이터인, 차량 또는 운전자의 식별정보(예를 들어, 차량 번호, 차대 번호, 운전자의 개인 식별정보 등), 차량의 위치 및 속도, 차량의 주변 상황 정보(예를 들어, 차량 주변의 도로 상태를 나타내는 이미지 또는 소리 정보, 온도 또는 날씨 정보 등) 중의 어느 하나를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.

교통센서(138)는, 노변장치(130) 주변의 도로 및 차량의 상태(예를 들어, 도로 상에서 운행 중인 차량의 수, 차량의 속도, 도로 표면 상태, 도로 주변의 기온, 습도 등)를 감지할 수 있다. 예를 들어, 교통센서(138)는, 노변장치(130) 주변의 물체 판독이 가능한 카메라, 야간환경을 위한 적외선 카메라, 원거리에서 물체 검출이 가능한 레이더(radar), 노변장치(130) 주변을 3차원으로 인지할 수 있는 라이다(LiDAR), 근거리 물체 판독이 가능한 초음파 센서, 차량 등 주변 물체로부터의 소리를 감지하는 음파 센서 중의 적어도 하나를 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 교통센서(138)에 의해 감지된 노변장치(130) 주변의 상태는 프로세서(135) 또는 저장장치(132)에 전달되거나 통신부(134)를 통해 외부장치(예를 들어, 차량(140), 사용자 단말기(150), 통행료 관리 서버(110))로 전송될 수 있다.

프로세서(136)는, 차량(140)으로부터 수집되는 통행료 관련 데이터를 저장장치(132)에 저장하거나, 통행료 관련 데이터에 대한 암호화 등의 연산을 실행할 수 있다. 프로세서(136)는, 통행료 관련 데이터 중에 개인정보(예를 들어, 차량 식별번호, 개인 식별번호, 차량의 위치와 속도 등과 같이 운전자의 이동 경로를 유추할 수 있는 정보)를 보호하기 위한 암호화를 실행하고, 암호화된 개인정보는 저장장치(132)에 저장할 수 있다. 이와 같이 통행료 관련 데이터 중에 개인정보의 암호화를 실행하는데, PKI(public-key infrastructure)를 포함하는 적절한 암호화 알고리즘이 사용될 수 있다. PKI 방식을 이용하는 경우, 프로세서(136)는, 통행료 관련 데이터 중의 개인정보와 관련된 차량(140) 또는 사용자단말기(150)에 고유한 개인키/공개키를 생성하여 그 개인정보를 공개키로 암호화한 후, 암호화된 개인정보 또는 암호화된 개인정보의 해쉬값을 포함하는 블록을 생성하여 블록체인 네트워크에 기록할 수 있다.

일 실시예에서, 프로세서(136)는, 통신부(134)를 통해 차량(140) 또는 사용자 단말기(150)로부터 차량 식별정보를 수신하면, 수신된 차량 식별정보, 노변장치(130)의 위치, 차량(140)이 노변장치(130) 주변을 통과하는 시각, 및 그 위치 및 통과시각에 기초하여 생성된 통행료를 포함하는 블록을 생성할 수 있다. 일 예에서, 노변장치(130)가 차량(140)의 출발지 주변에 위치한 경우, 노변장치(130)는 차량 식별정보, 노변장치(130)의 위치 및 통과시각을 포함하는 블록을 생성할 수 있다. 다른 예에서, 노변장치(130)가 차량(140)의 출발지와 목적지의 중간의 경로 상에 위치하거나 목적지 주변에 위치하는 경우, 노변장치(130)는 차량 식별정보, 현재 노변장치(130)의 위치, 이전 노변장치와 현재 노변장치(130) 사이의 거리, 차량(140)이 노변장치(130)의 주변을 통과하는 시각, 현재 노변장치(130)까지의 누적 통행료를 포함하는 블록을 생성할 수 있다. 노변장치(130)는, 이와 같이 블록을 생성하는 과정 중에, 차량 식별정보를 통행료 관리 서버(110)로 전송함으로써, 통행료 관리 서버(110)가 차량 식별정보에 기초하여 블록체인의 블록들을 참조하여 이전 노변장치의 위치와 누적 통행료 정보를 노변장치(130)로 제공할 수 있도록 한다. 이와 같이 제공된 이전 노변장치의 위치와 누적 통행료 정보에 기초하여, 노변장치(130)가 블록을 생성할 수 있다.

통신부(134)는, 차량(140) 및/또는 사용자 단말기(150)와의 교통 관련 데이터의 송수신과, 주변 기지국 또는 위성(320)과의 위치 데이터 송수신을 실행한다. 일 실시예에서, 통신부(134)는, 주변 기지국 또는 위성(320)으로부터 노변장치(130)의 위치 정보를 수신할 수도 있다.

도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 차량 또는 사용자 단말기의 상세 구성을 나타내는 블록도이다. 도 4에 도시된 차량(140)은, 도 1에 도시된 차량(140) 또는 사용자 단말기(150) 중의 어느 하나에 포함될 수 있다. 예시를 위해서, 도 4에서는 차량(140)의 상세 구성에 대해서 설명하지만, 이 구성의 적어도 일부가 사용자 단말기(150)에 포함될 수도 있다.

도시된 바와 같이, 차량(140)은, 저장장치(142), 통신부(144), 프로세서(146), 차량센서(148)를 포함할 수 있다. 도로를 주행하는 하나 이상의 차량(140) 및/또는 그 차량을 운행하는 운전자의 사용자 단말기(150)는 다양한 통행료 관련 데이터를 수집할 수 있다. 통행료 관련 데이터는, 통행료 징수 시스템을 운영하는데 필요한 데이터인, 차량의 위치 및 속도, 차량의 주변 상황 정보(예를 들어, 차량 주변의 도로 상태를 나타내는 이미지 또는 소리 정보, 온도 또는 날씨 정보 등)를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.

차량센서(148)는, 차량(140)의 조작과 외부의 상황을 감지할 수 있다. 예를 들어, 차량센서(148)는, 차량의 위치와 속도, 핸들의 회전, 방향 지시등의 점멸, 가속 페달의 조작, 브레이크 페달의 조작, 시동 걸림, 시동 꺼짐 등 차량 내부의 상태를 감지할 수 있다. 다른 예에서, 차량센서(148)는, 차량 외부의 기온, 습도, 차선의 위치, 주변 차량과의 거리 등 차량 외부의 상태를 감지할 수 있다. 예를 들어, 차량센서(148)는, 차량 내부 또는 외부의 물체 판독이 가능한 카메라, 야간환경을 위한 적외선 카메라, 원거리에서 객체 검출이 가능한 레이더(radar), 차량 주변을 3차원으로 인지할 수 있는 라이다(LiDAR), 근거리 물체 판독이 가능한 초음파 센서 중의 적어도 하나를 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 차량센서(148)에 의해 감지된 차량(140)의 상태는 통신부(144)를 통해 노변장치(130)로 전송할 수 있다.

프로세서(146)는, 차량(140)에 의해 수집되는 통행료 관련 데이터를 저장장치(142)에 저장하거나, 통행료 관련 데이터에 대한 암호화 등의 연산을 실행할 수 있다. 프로세서(146)는, 통행료 관련 데이터 중에 개인정보(예를 들어, 차량 식별정보, 운전자의 개인 식별정보, 차량의 위치와 속도 등과 같이 운전자의 이동 경로와 운전 습관을 유추할 수 있는 정보 등)를 보호하기 위한 암호화를 실행하고, 암호화된 개인정보는 저장장치(142)에 저장할 수 있다. 이와 같이 통행료 관련 데이터 중에 개인정보의 암호화를 실행하는데, PKI를 포함하는 적절한 암호화 알고리즘이 사용될 수 있다. PKI 방식을 이용하는 경우, 프로세서(146)는, 차량(140)에 고유한 개인키/공개키를 생성하고, 교통 관련 데이터 중의 개인정보를 공개키로 암호화한 후, 암호화된 개인정보 또는 암호화된 개인정보의 해쉬값을 노변장치(130)로 전송할 수 있다. 암호화된 개인 정보 또는 그 해쉬값을 수신한 노변장치(130)는 해당 데이터를 포함하는 블록을 생성하여 블록체인 네트워크에 기록할 수 있다.

일 실시예에서, 차량(140)에 설치된 네비게이션 장치 또는 사용자 인터페이스를 통해 사용자가 목적지를 입력하면, 프로세서(146)는, 통신부(144)를 통해 위성 또는 기지국(320)으로부터 현재 차량의 GPS신호를 수신하여 결정된 출발지 및 목적지를 통신부(144)를 통해 노변장치(130)로 전송할 수 있다. 이 경우, 프로세서(146)는, 사용자의 목적지 및 출발지 정보에 더하여 차량의 내부 상태, 차량의 외부 상태에 관한 정보(또는 암호화된 정보 또는 암호화된 정보의 해쉬값)를 노변장치(130)로 전송할 수 있다.

또한, 프로세서(146)는, 사용자의 목적지 및 출발지 정보에 기초하여 최적 경로 및 대안경로에 대한 안내를 수행할 수 있다. 이 경우, 목적지까지의 경로가 사용자에 의해 설정되면, 프로세서(146)는, 노변장치(130)를 통해 통행료 관리 서버(110)로부터 제공받은 통행료 정보(예를 들어, 누적 통행료, 예상 통행료 등)를 차량에 내장된 네비게이션 장치에 표시된 경로 안내 화면 상에 표시할 수 있다. 또한, 프로세서(146)는, 네비게이션 장치를 통해 입력 받은 사용자에 의한 경로 선택(예를 들어, 최소시간 경로 및 최소비용 경로 중의 어느 하나, 또는 최적 경로 및 대안 경로 중의 어느 하나 등)에 대한 정보를 통신부(144)를 통해 노변장치(130)에 전송할 수 있다.

도 5는, 본 개시의 일 실시예에 따른 블록체인 기반의 통행료 정산 및 징수 방법을 나타내는 순서도이다. 통행료 정산 및 징수 방법(500)은, 차량이 출발지의 요금소 노드에 접근하면 요금소 노드가 차량 식별정보를 수신하는 단계(S510)로 개시될 수 있다. 요금소 노드는, 예를 들어, 도 1 내지 도 3에 도시된 요금소(160) 또는 요금소 노드(260)일 수 있다. 일 실시예에서, 차량(140) 또는 사용자 단말기(150)가 출발지의 요금소(160)(또는 요금소 노드(260))에 접근하면 요금소(160)는 차량의 식별정보(또는 사용자의 개인 식별정보)를 수신한다. 예를 들어, 차량의 식별정보는, 차량을 고유하게 식별할 수 있는 정보로서, 차량 번호, 차대 번호 등 중의 어느 하나 이상을 포함할 수 있으며, 사용자의 개인 식별정보는 사용자 이름(또는 사용자 ID), 주소, 전화번호, 주민등록번호, 이메일주소 등 중의 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 차량(140)(또는 사용자 단말기(150))는, 차량 식별정보 또는 개인 식별정보 자체를 요금소(160)에 전송할 수 있다. 대안적으로, 차량(140)은, 차량 식별정보 또는 개인 식별정보를 공개키로 암호화하여 저장장치(142)에 저장하고, 암호화된 정보의 해쉬값을 요금소(160)에 전송할 수도 있다. 이 경우, 차량(140)은 차량 식별정보의 암호화된 데이터를 저장장치(142)에 저장해서 유지하므로, 이 데이터와 관련된 개인정보의 보안을 유지할 수 있는 반면, 그러한 개인정보의 존재 사실은 요금소(160)가 저장 및 유지하는 블록체인 네트워크에 기록되기 때문에, 이 데이터의 신뢰성도 증명할 수 있게 된다.

차량의 식별정보를 수신하면, 요금소 노드는 차량 식별정보, 차량 통과시각 및 요금소 노드의 위치를 포함하는 블록을 생성할 수 있다(S420). 일 실시예에서, 도 1 내지 도 4를 참조하면, 요금소(160)(또는 요금소 노드(260))는 차량(140)의 식별정보(또는 사용자 단말기(150)의 개인 식별정보) 및 요금소(160)의 위치를 포함하는 블록을 생성하여 블록체인 네트워크에 저장할 수 있다. 이와 같이 블록을 생성하는 과정에서, 요금소(160)는, 차량(140)의 식별정보와 같은 개인정보 데이터를 그 데이터의 사용자 또는 차량의 신분 인증(identity verification)을 통하여 검증하는 절차를 실행한다. 이러한 검증 절차는 블록체인의 요금소(160) 또는 통행료 관리 서버(110)와 같은 검증 노드(validating node) 또는 외부의 인증기관(certificate authority: CA)에 의해 실행될 수도 있다. 또한, 검증 절차를 거쳐 블록체인에 기록된 개인정보 데이터에 대해서는, 그 데이터의 제공자인 차량(140) 또는 그 사용자에게 적절한 보상이 제공될 수 있다.

일 실시예에서, 도 2를 참조하면, 요금소 노드(260)는, 통행료 관련 데이터를 기록하는 블록들을 저장할 수 있는데, 통행료 관련 데이터가 요금소 노드(260)로 제공되거나 생성될 때 해당 데이터가 블록체인(250)에 블록으로 기록된다. 블록체인(250)은 통행료 관련 데이터(또는 암호화된 데이터)나 그 해쉬값을 블록으로 생성하여 저장하고, 생성된 블록은 이전 블록의 해쉬값을 참조하여 연결된다. 이와 같이 생성 및 유지되는 블록체인(250)은 통행료 관리 노드(210), 노변장치 노드(230) 및 요금소 노드(260)와 같은 노드에 복제되어 저장될 수 있다. 이 단계에서 요금소 노드(260)는, 차량의 식별정보, 요금소 노드의 위치 및 차량 통과시각을 포함하는 블록을 생성할 수 있다. 대안적으로, 요금소 노드(260)는, 차량의 식별 정보, 요금소 노드의 위치 및 차량 통과시각의 암호화된 해쉬값을 포함하는 블록을 생성할 수도 있다.

다음 단계(S530)에서는, 차량이 목적지까지의 경로 상으로 이동 중에 노변장치 노드(230)에 접근하면, 해당 노변장치 노드(230)가 차량의 식별정보를 수신한다. 일 실시예에서, 도 1 내지 도 4를 참조하면, 차량(140)(또는 사용자 단말기(150))는 목적지까지의 경로 상으로 이동 중에 노변장치(130)(또는 노변장치 노드(230))에 접근할 수 있다. 일 예에서, 노변장치(130)는 경로 상에 일정한 간격으로 배치될 수 있다. 이 경우, 차량(140)은 일정한 간격으로 배치된 노변장치(130) 각각의 주변을 통과할 때마다 차량 식별정보를 해당 노변장치(130)에 전송할 수 있다. 추가적으로, 차량(140)은 차량의 위치 및 속도, 차량의 주변 상황 정보(예를 들어, 차량 주변의 도로 상태를 나타내는 이미지 또는 소리 정보, 온도 또는 날씨 정보 등)를 노변장치(130)에 전송할 수도 있다.

단계(S540)에서, 노변장치 노드는, 차량 식별정보, 출발지의 요금소 노드와 현재 노변장치 노드 사이의 거리, 통행료를 포함하는 블록을 생성한다. 일 실시예에서, 도 1 내지 도 4를 참조하면, 노변장치(130)(또는 노변장치 노드(230))는, 그 주변을 통과하는 차량으로부터 수신된 차량 식별정보, 차량 통과시각, 이전 노변장치 노드와 현재 노변장치 노드(230) 사이의 거리, 현재까지의 누적 통행료를 포함하는 블록을 생성하여 블록체인(250)에 기록할 수 있다. 신규 블록을 생성하는 경우, 노변장치(130)는, 차량 식별정보 등의 통행료 관련 데이터 자체를 포함하는 블록을 생성할 수도 있지만, 개인 정보 보호를 위해, 통행료 관련 데이터의 암호화 해쉬값을 포함하는 블록을 생성할 수도 있다. 이 경우, 차량(140) 또는 사용자 단말기(150), 또는 노변장치(130)는 별도의 저장장치에 통행료 관련 데이터의 암호화된 정보를 저장할 수 있다.

일 실시예에서, 노변장치(130)는 차량(140)으로부터 수신한 차량 식별번호에 기초하여 블록체인(250)에 기록된 블록들의 통행료 관련 데이터를 참조할 수 있다. 노변장치(130)는 특정 차량 식별번호를 포함하는 블록들을 블록체인(250) 상에서 검색하여 해당 차량의 출발지로부터의 이동 경로, 이전 노변장치로부터 현재 노변장치까지의 거리, 누적 통행료를 결정할 수 있다. 노변장치(130)는, 이와 같이 결정된 이동 거리와 누적 통행료에 기초하여 블록을 생성할 수 있다. 여기서, 블록체인(250)에 기록된 블록들에 통행료 관련 데이터 자체가 포함된 경우, 노변장치(130)는 그 데이터의 검증을 실행한 후, 검증된 데이터에 기초하여 차량의 이동 거리와 누적 통행료 등을 결정할 수 있다. 대안적으로, 노변장치(130)는, 블록체인(250)에 기록된 블록들에 포함된 통행료 관련 데이터의 암호화 해쉬값을 참조하여 차량(또는 사용자 단말기) 또는 이전 노변장치(또는 요금소)에 통행료 관련 데이터를 요청할 수 있다. 노변장치(130)로부터 통행료 관련 데이터의 요청을 수신한 차량 등은, 해당 요청을 검증한 후, 저장장치로부터 암호화된 통행료 관련 데이터를 검색하여 개인키로 해당 데이터의 복호화를 실행한다. 차량 등은, 복호화 된 통행료 관련 데이터를 노변장치(130)로 전송한다. 노변장치(130)는, 차량 등으로부터 수신한 통행료 관련 데이터를 기초로 차량의 이동 거리와 누적 통행료 등을 결정할 수 있다.

다른 실시예에서, 노변장치(130)는 통행료 관리 서버(110)에게 차량(140)으로부터 수신한 차량 식별번호에 기초하여 블록체인(250)에 기록된 블록들의 통행료 관련 데이터를 참조하도록 요청할 수 있다. 노변장치(130)로부터의 요청에 응답하여, 통행료 관리 서버(110)는 특정 차량 식별번호를 포함하는 블록들을 블록체인(250) 상에서 검색하여 해당 차량의 출발지로부터의 이동 경로, 이전 노변장치로부터 현재 노변장치까지의 거리, 누적 통행료를 결정할 수 있다. 통행료 관리 서버(110)는, 이와 같이 결정된 이동 거리와 누적 통행료 정보를 노변장치(130)로 전송하여, 이동 거리와 누적 통행료 정보를 포함하는 블록이 생성될 수 있도록 한다.

노변장치(130)는, 이상과 같이 결정된 누적 통행료 정보를 차량(140)에 전송할 수도 있다. 이 경우, 차량(140)은 네비게이션 장치에서 해당 정보를 경로 안내 정보와 함께 출력할 수 있다.

단계(S550)에서, 차량이 목적지의 요금소 노드에 접근하면 요금소 노드가 차량 식별정보를 수신한다. 일 실시예에서, 차량(140)(또는 사용자 단말기(150))가 목적지의 요금소(160)(또는 요금소 노드(260))에 접근하면 요금소(160)는 차량의 식별정보를 수신한다.

일 실시예에서, 차량(140)(또는 사용자 단말기(150))는, 차량 식별정보 또는 개인 식별정보 자체를 목적지의 요금소(160)에 전송할 수 있다. 대안적으로, 차량(140)은, 차량 식별정보 또는 개인 식별정보를 공개키로 암호화하여 저장장치(142)에 저장하고, 암호화된 정보의 해쉬값을 요금소(160)에 전송할 수도 있다.

차량의 식별정보를 수신하면, 목적지의 요금소 노드는 차량 식별정보, 차량 통과시각, 이전 노변장치로부터 현재 요금소 노드까지의 거리, 누적 통행료를 포함하는 블록을 생성한다(S560). 일 실시예에서, 도 1 내지 도 4를 참조하면, 목적지의 요금소(160)(또는 요금소 노드(260))는, 차량(140)의 식별정보(또는 사용자 단말기(150)의 개인 식별정보), 차량(140)의 통과시각, 이전 노변장치로부터 목적지의 요금소(160)까지의 거리, 누적 통행료를 포함하는 블록을 생성하여 블록체인(250) 네트워크에 저장할 수 있다.

이 단계에서 목적지의 요금소 노드(260)는, 차량의 식별정보, 차량 통과시각, 이전 노변장치로부터 목적지 요금소까지의 거리, 누적 통행료 등의 통행료 관련 데이터를 포함하는 블록을 생성할 수 있다. 대안적으로, 요금소 노드(260)는, 통행료 관련 데이터의 암호화된 해쉬값을 포함하는 블록을 생성할 수도 있다.

일 실시예에서, 목적지의 요금소(160)는 차량(140)으로부터 수신한 차량 식별번호에 기초하여 블록체인(250)에 기록된 블록들의 통행료 관련 데이터를 참조할 수 있다. 요금소(160)는 특정 차량 식별번호를 포함하는 블록들을 블록체인(250) 상에서 검색하여 해당 차량의 출발지로부터의 이동 경로, 이전 노변장치로부터의 거리, 누적 통행료를 결정할 수 있다. 요금소(160)는, 이와 같이 결정된 이동 거리와 누적 통행료 정보에 기초하여 블록을 생성할 수 있다. 여기서, 블록체인(250)에 기록된 블록들에 통행료 관련 데이터 자체가 포함된 경우, 요금소(160)는 그 데이터의 검증을 실행한 후, 검증된 데이터에 기초하여 차량의 이동 거리와 누적 통행료 등을 결정할 수 있다. 대안적으로, 요금소(160)는, 블록체인(250)에 기록된 블록들에 포함된 통행료 관련 데이터의 암호화 해쉬값을 참조하여 차량(또는 사용자 단말기) 또는 이전 노변장치(또는 요금소)에 통행료 관련 데이터를 요청할 수 있다. 요금소(160)로부터 통행료 관련 데이터의 요청을 수신한 차량 등은, 해당 요청을 검증한 후, 저장장치로부터 암호화된 통행료 관련 데이터를 검색하여 개인키로 해당 데이터의 복호화를 실행한다. 차량 등은, 복호화 된 통행료 관련 데이터를 요금소(160)로 전송한다. 요금소(160)는, 차량 등으로부터 수신한 통행료 관련 데이터를 기초로 차량의 이동 거리와 누적 통행료 등을 결정할 수 있다.

다른 실시예에서, 목적지의 요금소(160)는 통행료 관리 서버(110)에게 차량(140)으로부터 수신한 차량 식별번호에 기초하여 블록체인(250)에 기록된 블록들의 통행료 관련 데이터를 참조하도록 요청할 수 있다. 요금소(160)로부터의 요청에 응답하여, 통행료 관리 서버(110)는 특정 차량 식별번호를 포함하는 블록들을 블록체인(250) 상에서 검색하여 해당 차량의 출발지로부터의 이동 경로, 이전 노변장치로부터 현재 요금소까지의 거리, 누적 통행료를 결정할 수 있다. 통행료 관리 서버(110)는, 이와 같이 결정된 이동 거리와 누적 통행료 정보를 요금소(160로 전송하여, 이동 거리와 누적 통행료 정보를 포함하는 블록이 생성될 수 있도록 한다.

요금소(160)는, 이상과 같이 결정된 누적 통행료(즉, 목적지까지의 최종 통행료) 정보를 차량(140)에 전송할 수 있다. 이 경우, 차량(140)은 네비게이션 장치에서 해당 정보를 경로 안내 정보와 함께 출력할 수 있다.

일 실시예에서, 블록체인(250)은 통행료 관련 데이터(또는 암호화된 데이터)나 그 해쉬값을 블록으로 생성하여 저장하고, 생성된 블록은 이전 블록의 해쉬값을 참조하여 연결된다. 이와 같이 생성 및 유지되는 블록체인(250)은 통행료 관리 노드(210)에도 복제되어 저장될 수 있다. 따라서, 통행료 관리 노드(210)는 해당 블록에 포함된 통행료 관련 데이터를 참조하여 해당 차량에 대항 통행료 청구 등의 후속 처리를 진행할 수 있다.

도 6은 본 개시의 일 실시예에 따라 산정된 통행료 정보가 경로 안내 장치에 표시된 것을 도시한 예시도이다. 차량(140)의 경로 안내 장치(또는 네비게이션 장치)(600)은 디스플레이 화면 상에 차량이 이동 중인 경로를 표시할 수 있다. 이 경우, 경로 안내 장치(600)는 해당 경로 상에 차량의 위치(640)를 표시할 수 있으며, 해당 차량이 접근하고 있는 노변장치 또는 요금소의 위치를 함께 표시할 수도 있다.

경로 안내 장치(600)의 디스플레이 화면 상에는, 차량(140)의 목적지(610), 목적지까지의 예상통행료(620), 및 차량(140)이 가장 최근에 통과한 노변장치(130) 또는 요금소(160)까지의 누적 통행료(630)가 표시될 수 있다. 여기서 누적 통행료(630)는, 이상 도 5를 참조하여 설명한 통행료 정산 및 징수 방법에 따라 결정될 수 있다.

110: 통행료 관리 서버 120: 네트워크
130: 노변장치(RSU) 140: 차량
150: 사용자 단말기 160: 요금소
210: 통행료 관리 노드 230: 노변장치 노드
250: 블록체인 260: 요금소 노드
320: 위성, 기지국 600: 경로 안내 장치

Claims

블록체인 기반의 통행료 징수 시스템에 있어서,
하나 이상의 차량, 요금소 또는 노변장치로부터 수집 또는 생성된 통행료 관련 데이터를 포함하는 복수의 블록을 포함하는 분산 장부(distributed ledger)를 관리하며, 각각 적어도 하나의 컴퓨팅 장치를 포함하는 복수의 노드를 포함하며,
상기 복수의 블록 각각은 차량 식별정보를 포함하는 통행료 관련 데이터, 및 상기 분산 장부에 대한 해시 참조(hash reference)를 포함하며,
상기 복수의 노드 중 요금소 노드 또는 노변장치 노드는, 상기 차량으로부터 차량식별정보를 수신하면, 상기 차량식별정보를 포함하는 통행료 관련 데이터를 포함하는 블록을 생성하며,
상기 복수의 노드 중 통행료 관리 노드는, 상기 생성된 블록에 포함된 차량 식별정보를 포함하는 통행료 관련 데이터에 기초하여, 상기 차량 식별정보에 대응하는 차량에 대하여 징수할 통행료를 결정하는, 시스템.
제1항에 있어서,
상기 통행료 관련 데이터는, 상기 차량 식별정보 또는 상기 차량의 사용자의 개인 식별정보 중 적어도 하나를 나타내는 개인정보를 포함하며,
상기 차량은, 상기 통행료 관련 데이터의 개인정보를 암호화하여 저장하고, 상기 암호화된 개인정보의 해쉬값을 상기 요금소 노드 또는 상기 노변장치 노드로 전송하며,
상기 요금소 노드 또는 상기 노변장치 노드는, 상기 암호화된 개인정보의 해쉬값을 포함하는 블록을 생성하는, 시스템.
제2항에 있어서,
상기 요금소 노드 또는 상기 노변장치 노드에 의한 상기 암호화된 개인정보에 대한 요청에 응답하여, 상기 차량은, 상기 분산 장부에 기초하여 상기 암호화된 개인정보에 대한 검증을 실행하고, 상기 개인정보를 복호화 하여 상기 요금소 노드 또는 상기 노변장치 노드에 전송하는, 시스템.
제3항에 있어서,
상기 차량에 의한 상기 복호화 된 개인정보의 전송에 응답하여, 상기 요금소 노드 또는 상기 노변장치 노드는, 상기 차량에게 보상을 지급하는, 시스템.
제1항에 있어서,
상기 요금소 노드 또는 상기 노변장치 노드는, 상기 차량의 차량식별정보를 포함하는 통행료 관련 데이터를 포함하는 블록을 생성할 때, 상기 차량에게 상기 생성된 블록에 대응하는 보상을 지급하는, 시스템.
제1항에 있어서,
상기 통행료 관련 데이터는, 상기 요금소 노드 또는 상기 노변장치 노드의 위치, 상기 차량의 통과시각을 더 포함하며,
상기 요금소 노드 또는 상기 노변장치 노드는 상기 위치 및 상기 통과시각에 기초하여 누적 통행료를 산정하는, 시스템.
제6항에 있어서,
상기 통행료 관리 노드는, 상기 누적 통행료에 기초하여 상기 차량 식별번호에 대응하는 차량에 대해 통행료를 징수하는, 시스템.
블록체인 기반의 통행료 징수 방법에 있어서,
상기 블록체인은, 하나 이상의 차량, 요금소 또는 노변장치로부터 수집 또는 생성된 통행료 관련 데이터를 포함하는 복수의 블록을 포함하는 분산 장부(distributed ledger)를 관리하며, 각각 적어도 하나의 컴퓨팅 장치를 포함하는 복수의 노드를 포함하며,
상기 방법은,
상기 복수의 노드 중 요금소 노드 또는 노변장치 노드에 의해, 상기 차량으로부터 차량식별정보를 수신하면, 상기 차량식별정보를 포함하는 통행료 관련 데이터를 포함하는 블록을 생성하는 단계; 및
상기 복수의 노드 중 통행료 관리 노드에 의해, 상기 생성된 블록에 포함된 차량 식별정보를 포함하는 통행료 관련 데이터에 기초하여, 상기 차량 식별정보에 대응하는 차량에 대하여 징수할 통행료를 결정하는 단계를 포함하는, 방법.
제8항에 있어서,
상기 통행료 관련 데이터는, 상기 차량 식별정보 또는 상기 차량의 사용자의 개인 식별정보 중 적어도 하나를 나타내는 개인정보를 포함하며,
상기 블록을 생성하는 단계는,
상기 차량에 의해, 상기 통행료 관련 데이터의 개인정보를 암호화하여 저장하고, 상기 암호화된 개인정보의 해쉬값을 상기 요금소 노드 또는 상기 노변장치 노드로 전송하는 단계; 및
상기 요금소 노드 또는 상기 노변장치 노드에 의해, 상기 암호화된 개인정보의 해쉬값을 포함하는 블록을 생성하는 단계를 포함하는, 방법.
제8항에 있어서,
상기 차량에 의해, 상기 요금소 노드 또는 상기 노변장치 노드에 의한 상기 암호화된 개인정보에 대한 요청에 응답하여, 상기 분산 장부에 기초하여 상기 암호화된 개인정보에 대한 검증을 실행하고, 상기 개인정보를 복호화 하여 상기 요금소 노드 또는 상기 노변장치 노드에 전송하는 단계를 더 포함하는, 방법.
제10항에 있어서,
상기 요금소 노드 또는 상기 노변장치 노드에 의해, 상기 차량에 의한 상기 복호화된 개인정보의 전송에 응답하여, 상기 차량에게 보상을 지급하는 단계를 더 포함하는, 방법.
제8항에 있어서,
상기 요금소 노드 또는 상기 노변장치 노드에 의해, 상기 차량의 차량식별정보를 포함하는 통행료 관련 데이터를 포함하는 블록을 생성할 때, 상기 차량에게 상기 생성된 블록에 대응하는 보상을 지급하는 단계를 더 포함하는, 방법.
제8항에 있어서,
상기 통행료 관련 데이터는, 상기 요금소 노드 또는 상기 노변장치 노드의 위치, 상기 차량의 통과시각 및 상기 요금소 노드 또는 상기 노변장치 노드가 상기 위치 및 상기 통과시각에 기초하여 산정한 누적 통행료를 더 포함하며,
상기 통행료를 징수하는 단계는, 상기 통행료 관리 노드에 의해, 상기 누적 통행료에 기초하여 상기 차량 식별번호에 대응하는 차량에 대해 징수할 통행료를 결정하는 단계를 포함하는, 방법.
컴퓨팅 장치에 의해 제8항 내지 제13항의 방법을 실행하도록 하는 컴퓨터 프로그램 코드를 저장하는, 비일시적 컴퓨터 판독가능 저장매체.