KR20200101512A - 블록체인을 이용한 빅데이터 공유 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

블록체인(blockchain)을 이용한 빅데이터 공유 방법 및 장치가 개시된다. 블록체인을 이용한 빅데이터 공유 방법은, 사용자 단말로부터 검색 조건을 입력받는 단계, 입력받은 검색 조건에 대한 메타 데이터(metadata)를 블록체인 네트워크에서 검색하고, 검색된 메타 데이터를 획득하는 단계, 획득된 메타 데이터를 이용하여 분산 저장소에 저장된 공유 데이터를 획득하는 단계 및 획득된 공유 데이터를 상기 사용자 단말에 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

블록체인을 이용한 빅데이터 공유 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR SHARING BIG DATA USING BLOCK CHAIN}
본 발명은 블록체인을 이용한 빅데이터 공유 방법 및 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다수의 데이터 공유자로부터 수집되는 빅데이터를 블록체인과 분산 저장소를 이용하여 관리하고 배포함으로써 빅데이터의 공유와 활용을 더욱 손쉽게 할 수 있는 기술에 관한 것이다.
데이터 통신 기술이 널리 보급됨에 따라 다양한 주체에 의해 생산된 수많은 데이터들이 실시간으로 공유되고 소비되고 있어 빅데이터 기술이 각광받고 있다. 빅데이터 기술은 기존 데이터베이스의 관리 수준을 넘어서는 대량의 데이터 집합에서 가치를 추출하고 결과를 분석하는 기술이다.
빅데이터의 공통적 특징은 일반적으로 데이터의 양(Volume), 데이터의 생성 속도(Velocity), 형태의 다양성(Variety)으로 정의된다. 또한, 최근에는 수집한 데이터가 정확한 것인지를 나타내는 정확성(Veracity), 데이터가 분석하고 판단하는 주체나 방식에 따라 다른 의미를 갖는 것을 나타내는 가변성(Variability), 데이터를 가공하여 사용자가 이해할 수 있도록 나타내는 시각화(visualization)를 새로운 특징으로 정의하기도 한다.
이처럼, 다양한 특징을 갖는 빅데이터를 분석하여 활용하기 위한 빅데이터 처리 기법은 맵리듀스(Map-Reduce) 방식의 분산 데이터 처리 기술 등을 비롯하여 다양하게 논의되고 있다. 그러나, 기존 방식들은 분산 데이터 처리를 위하여 단일한 서비스 주체가 많은 비용의 분산 저장 시스템을 갖추거나 외부의 공격을 방지하기 위한 보안 시스템을 갖추는 것이 필요하다.
한편, 최근에는 블록에 데이터를 담아 체인 형태로 연결하고 연결된 체인을 수많은 컴퓨터에 동시에 복제하여 저장하는 블록체인 기술이 주목받고 있다. 그런데, 블록체인 기술은 데이터의 무결성을 유지하기 위해 해시값을 계산하고 검증하는 과정 등을 거쳐야 하므로 데이터의 크기가 큰 데이터를 저장하기에는 적합하지 않다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 블록체인(blockchain)을 이용한 빅데이터 공유 방법을 제공하는 데 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 다른 목적은, 블록체인(blockchain)을 이용한 빅데이터 공유 장치를 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면은, 블록체인(blockchain)을 이용한 빅데이터 공유 방법을 제공한다.
블록체인(blockchain)을 이용한 빅데이터 공유 방법은, 사용자 단말로부터 검색 조건을 입력받는 단계, 입력받은 검색 조건에 대한 메타 데이터(metadata)를 블록체인 네트워크에서 검색하고, 검색된 메타 데이터를 획득하는 단계, 획득된 메타 데이터를 이용하여 분산 저장소에 저장된 공유 데이터를 획득하는 단계 및 획득된 공유 데이터를 상기 사용자 단말에 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 블록체인 네트워크를 구성하는 복수의 노드에 저장되는 블록 체인은, 상기 메타 데이터 및 상기 메타 데이터에 의해 지시되는 데이터의 소유권 및 사용권한을 정의하는 데이터 권한 원장(Data privilege ledger)을 포함할 수 있다.
상기 메타 데이터는, 상기 메타 데이터에 의해 지시되는 데이터에 대한 생성 시각(Timestamp), 카테고리(Cartegory), 소유자 또는 생성자(Owner or Creater), 데이터 크기(size), 연관 검색어나 색인어, 접근경로, 해시값 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 분산 저장소는, 분산 피어 저장소 또는 중앙화된 저장소 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 메타 데이터를 획득하는 단계 이후에, 상기 데이터 권한 원장을 참조하여 상기 사용권한을 확인하는 단계, 상기 사용권한이 상기 사용자 단말에 없으면, 상기 소유권에 의해 지시되는 소유자 식별기호를 획득하는 단계 및 획득된 소유자 식별기호에 상응하는 데이터 소유자 단말에 공유 허용 여부를 질의하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 공유 데이터를 획득하는 단계 이후에, 상기 공유 데이터가 암호화되어 있는지 확인하는 단계, 암호화되어 있으면, 상기 소유권에 의해 지시되는 소유자 식별기호를 획득하는 단계 및 획득된 소유자 식별기호에 상응하는 데이터 소유자 단말에 복호화 키를 질의하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 공유 데이터를 획득하는 단계는, 상기 분산 피어 저장소에 상기 해시값을 전송하고, 상기 해시값에 상응하는 공유 데이터를 획득하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 공유 데이터를 획득하는 단계는, 상기 중앙화된 저장소에 상기 접근 경로를 이용하여 접근함으로써 상기 공유 데이터를 획득하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면은, 블록체인을 이용한 빅데이터 공유 장치를 제공한다.
블록체인(blockchain)을 이용한 빅데이터 공유 장치는, 적어도 하나의 프로세서(processor) 및 상기 적어도 하나의 프로세서가 적어도 하나의 단계를 수행하도록 지시하는 명령어들(instructions)을 저장하는 메모리(memory)를 포함할 수 있다.
상기 적어도 하나의 단계는, 사용자 단말로부터 검색 조건을 입력받는 단계, 입력받은 검색 조건에 대한 메타 데이터(metadata)를 블록체인 네트워크에서 검색하고, 검색된 메타 데이터를 획득하는 단계, 획득된 메타 데이터를 이용하여 분산 저장소에 저장된 공유 데이터를 획득하는 단계 및 획득된 공유 데이터를 상기 사용자 단말에 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 블록체인 네트워크를 구성하는 복수의 노드에 저장되는 블록 체인은, 상기 메타 데이터 및 상기 메타 데이터에 의해 지시되는 데이터의 소유권 및 사용권한을 정의하는 데이터 권한 원장(Data privilege ledger)을 포함할 수 있다.
상기 메타 데이터는, 상기 메타 데이터에 의해 지시되는 데이터에 대한 생성 시각(Timestamp), 카테고리(Cartegory), 소유자 또는 생성자(Owner or Creater), 데이터 크기(size), 연관 검색어나 색인어, 접근경로, 해시값 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 분산 저장소는, 분산 피어 저장소 또는 중앙화된 저장소 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 메타 데이터를 획득하는 단계 이후에, 상기 데이터 권한 원장을 참조하여 상기 사용권한을 확인하는 단계, 상기 사용권한이 상기 사용자 단말에 없으면, 상기 소유권에 의해 지시되는 소유자 식별기호를 획득하는 단계 및 획득된 소유자 식별기호에 상응하는 데이터 소유자 단말에 공유 허용 여부를 질의하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 공유 데이터를 획득하는 단계 이후에, 상기 공유 데이터가 암호화되어 있는지 확인하는 단계, 암호화되어 있으면, 상기 소유권에 의해 지시되는 소유자 식별기호를 획득하는 단계 및 획득된 소유자 식별기호에 상응하는 데이터 소유자 단말에 복호화 키를 질의하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 공유 데이터를 획득하는 단계는, 상기 분산 피어 저장소에 상기 해시값을 전송하고, 상기 해시값에 상응하는 공유 데이터를 획득하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 공유 데이터를 획득하는 단계는, 상기 중앙화된 저장소에 상기 접근 경로를 이용하여 접근함으로써 상기 공유 데이터를 획득하는 단계를 포함할 수 있다.
상기와 같은 본 발명에 따른 블록체인을 이용한 빅데이터 공유 방법 및 장치를 이용할 경우에는 새로운 종류의 데이터 공유를 손쉽고 간편하게 수행될 수 있다.
또한, 블록체인과 분산 저장소를 함께 운용함에 따라 데이터 유출 위험이 낮아 보안성이 높은 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 블록체인을 이용한 빅데이터 공유 방법 및 장치의 동작을 설명하기 위한 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 블록체인에 대한 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 분산 저장소에 대한 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 블록체인을 이용한 빅데이터 공유 방법 및 장치에서 데이터를 공유하는 방법을 설명하기 위한 예시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 블록체인을 이용한 빅데이터 공유 방법 및 장치에서 데이터를 획득하는 방법을 설명하기 위한 예시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 블록체인을 이용한 빅데이터 공유 방법에 대한 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 블록체인을 이용한 빅데이터 공유 장치에 대한 구성도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 블록체인을 이용한 빅데이터 공유 방법 및 장치에 대한 효과를 설명하기 위한 예시도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 블록체인을 이용한 빅데이터 공유 방법 및 장치의 동작을 설명하기 위한 개념도이다.
도 1을 참조하면, 블록체인을 이용한 빅데이터 공유 방법에 따른 구성요소는, 검색 요청에 따른 빅데이터 공유 서비스를 제공하는 빅데이터 공유 장치(10), 검색 서비스를 제공받는 사용자 단말(50), 검색 결과 데이터에 대한 메타 데이터를 블록에 저장하여 관리하는 블록체인 네트워크(20), 메타 데이터에 상응하는 검색 결과 데이터를 개별 노드들에 분산하여 저장하는 분산 저장소(30) 및/또는 각종 데이터를 생성하고 생성된 데이터를 공유를 위해 다른 사용자들에게 제공하는 데이터 소유자 단말(40)을 포함할 수 있다.
데이터 소유자 단말(40)은 빅데이터 공유를 위하여 자신의 데이터를 제공하는 단말로서, 블록체인 네트워크(20)를 구성하는 노드로서의 역할을 함께 수행할 수 있고, 더 나아가서는 분산 저장소(30)를 구성하는 개별 노드로서의 역할을 함께 수행할 수도 있다.
블록체인 네트워크(Blockchain network, 20)는 복수의 노드들이 유선 또는 무선으로 연결되어 생성되는 네트워크로서, 복수의 노드들은 데이터 소유자 단말(40)이 공유를 위해 제공한 각종 데이터에 대한 메타 데이터들을 생성하고, 생성된 메타 데이터를 이용하여 블록을 생성하고, 생성된 블록을 서로 연결하여 블록 체인을 생성할 수 있다. 이때, 생성되는 블록 체인은 블록체인 네트워크를 이루는 개별 노드들에 동일하게 분산하여 저장됨으로써 데이터의 무결성을 보장할 수 있다.
한편, 데이터 소유자 단말(40)이 제공하는 각종 데이터들은 별도의 분산 저장소(30)에 저장될 수 있다. 분산 저장소(30)는 블록체인 네트워크(20)에 저장되는 메타 데이터를 통해 접근 가능한 실제 데이터를 분산하여 저장하는 저장소로서, 분산 저장소(30)를 구성하는 개별 노드는 블록체인 네트워크(20)의 노드 역할을 겸할 수 있고, 데이터 소유자 단말(40)로서의 역할을 수행할 수도 있다.
빅데이터 공유 장치(10)는 블록체인 네트워크(20)와 분산 저장소(30)를 이용하여 사용자 단말(50)에 빅데이터 공유 서비스를 제공하는 주체로서, 일종의 서버(server)로 구현될 수 있다. 또한, 빅데이터 공유 장치(10)도 블록체인 네트워크(20)의 노드, 분산 저장소(30)를 구성하는 노드, 데이터 소유자 단말(40) 중 적어도 하나 이상의 역할을 겸할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 블록체인을 이용한 빅데이터 공유 방법이 수행되는 대표적인 예를 들면, 빅데이터 공유를 통한 검색 서비스가 있을 수 있다. 구체적으로 도 1을 참조하면, 사용자 단말(50)이 빅데이터 공유 장치(10)에 접속하여 검색 조건을 입력할 수 있다. 빅데이터 공유 장치(10)는 검색 조건에 대한 메타 데이터를 블록체인 네트워크(20)를 통해 검색할 수 있다. 블록체인 네트워크(20)는 검색된 메타 데이터를 빅데이터 공유 장치(10)에 제공할 수 있다. 여기서 메타 데이터의 예를 들면, 실제 빅데이터로 활용하기 위한 데이터의 해시값(Hash value), 소유자의 식별기호(ID) 등이 있을 수 있다.
빅데이터 공유 장치(10)는 블록체인 네트워크(20)를 통해 메타 데이터를 획득하면, 획득된 메타 데이터에 대한 데이터를 분산 저장소(30)를 통해 검색하고, 메타 데이터에 따른 검색 결과 데이터를 분산 저장소(30)로부터 획득할 수 있다. 빅데이터 공유 장치(10)는 분산 저장소(30)로부터 획득된 검색 결과 데이터를 사용자 단말(50)로 제공할 수 있다.
한편, 빅데이터 공유 장치(10)가 분산 저장소(30)로부터 습득한 검색 결과 데이터가 암호화되어 있거나, 블록체인 네트워크(20)를 통해 획득된 메타 데이터에서 소유자의 공유 허가가 없는 것이 확인되는 경우, 메타 데이터에 포함된 소유자의 정보를 이용하여 데이터 소유자 단말(40)을 확인하고, 확된 데이터 소유자 단말(40)에게 사용자 단말(50)에 대한 공유 허용 여부를 질의하고, 데이터 소유자 단말(40)로부터 공유 허가 여부를 획득할 수 있다. 이때, 공유 허용 여부를 질의하는 메시지에는 사용자 단말(50)에 대한 식별기호가 포함될 수 있다. 이러한 경우, 빅데이터 공유 장치(10)는 데이터 소유자 단말(40)로부터 공유 허가를 획득한 경우에 한하여 검색 결과 데이터를 사용자 단말(50)에 제공할 수 있다.
블록체인 네트워크(20)나 분산 저장소(30)를 구성하는 개별 노드, 빅데이터 공유 장치(10), 데이터 소유자 단말(40) 또는 사용자 단말(50)의 예를 들면, 통신 가능한 데스크탑 컴퓨터(desktop computer), 랩탑 컴퓨터(laptop computer), 노트북(notebook), 스마트폰(smart phone), 태블릿 PC(tablet PC), 모바일폰(mobile phone), 스마트 워치(smart watch), 스마트 글래스(smart glass), e-book 리더기, PMP(portable multimedia player), 휴대용 게임기, 네비게이션(navigation) 장치, 디지털 카메라(digital camera), DMB(digital multimedia broadcasting) 재생기, 디지털 음성 녹음기(digital audio recorder), 디지털 음성 재생기(digital audio player), 디지털 동영상 녹화기(digital video recorder), 디지털 동영상 재생기(digital video player), PDA(Personal Digital Assistant) 등일 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 블록체인에 대한 구성도이다.
도 2를 참조하면, 도 1에 따른 블록체인 네트워크(20)를 구성하는 개별 노드에 동일하게 복제되어 저장되는 블록체인(21)의 구성을 확인할 수 있다.
구체적으로, 블록체인(21)은 코인 원장(Coin ledger, 21a), 데이터 권한 원장(Data Privilege ledger, 21b), 메타 데이터(21c)를 포함할 수 있다.
코인 원장(21a)은 블록체인 네트워크를 구성하는 개별 노드가 데이터를 공유하는 것에 대한 보상으로 지급되는 코인의 거래 내역을 저장한 원장일 수 있다.
데이터 권한 원장(21b)은 메타데이터(21c)에 의해 지시되는 데이터의 소유권과 사용권한을 기록한 원장으로서, 데이터의 소유권은 최초의 데이터 생성자에게 귀속되어 최초 데이터 생성자에 대한 고유 식별 기호로서 표현될 수 있다. 또한, 사용권한은 메타데이터(21c)에 의해 지시되는 데이터에 대한 사용권한의 양도와 사용기간 뿐만 아니라, 소유자가 데이터 공유를 허용하고 있는지 여부(특정 대상자 일부에게만 허가한다면 허가되는 대상을 포함)를 포함할 수 있다.
메타 데이터(Metadata, 21c)는 IoT 기기, 커넥티드 카(connected car) 등을 비롯하여 다양한 데이터 소유자 단말로부터 제공된 데이터들을 효율적으로 검색하거나 접근하는데 사용되는 설명 자료로서, 데이터 소유 단말로부터 제공된 데이터들에 접근할 수 있는 경로(또는 링크, link) 정보를 포함할 수 있다.
구체적으로 메타 데이터(21c)에는 데이터 소유자 단말로부터 제공된 데이터들에 대한 생성 시각(Timestamp, 21d), 카테고리(Cartegory, 21e), 소유자(Owner, 또는 생성자-Creater, 21f), 데이터 크기(size, 21g), 연관 검색어나 색인어(Keyword, 21h) 등을 포함할 수 있다. 또한, 메타 데이터(21c)에는 데이터 소유자 단말로부터 제공된 데이터들에 접근할 수 있는 접근 경로나 해시값(DataHash, 21i)을 포함할 수 있다. 여기서 해시값(21i)은 실제 데이터에 접근 가능한 경로(또는 링크) 정보를 해시함수(Hash Function)를 이용하여 일방향 암호화한 값일 수 있다. 여기서 해시함수에는 MD5, SHA계열의 함수를 사용할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 분산 저장소에 대한 구성도이다.
도 3을 참조하면, 도 1에 따른 분산 저장소(30)의 구성을 확인할 수 있다. 구체적으로 본 발명의 일 실시예에 따른 분산 저장소(30)에는 분산 피어 저장소(30a, Distributed Peer Storage) 및/또는 중앙화된 저장소(30b, Centralized Storage) 중 적어도 하나가 사용될 수 있다.
분산 피어 저장소(30a)는 P2P 형태의 분산 파일 시스템으로서, 해시값을 통해 저장된 데이터에 대한 접근이 가능한 저장소일 수 있다. 이러한 분산 피어 저장소(30a)는 크라우드 소싱으로 데이터 저장소를 구현하므로 시스템 유지비를 절감할 수 있고, 분산 피어 저장소(30a)를 구성하는 노드를 충분히 확보하면 저장소 용량을 계속 확장시킬 수 있다. 또한, 저장되는 데이터를 다른 노드들에 중복하여 저장함으로써 데이터 손실과 위변조를 방지할 수 있다. 분산 피어 저장소(30a)의 예로는 IPFS(InterPlantary File System)가 있을 수 있다. 분산 피어 저장소(30a)는 업로드를 원하는 파일에 대한 해시값을 생성하여 파일 소유자에게 제공하며, 파일 소유자는 해시값을 이용하여 해당 파일에 대하여 접근할 수 있다.
중앙화된 저장소(30b)는 중앙화된 서버팜을 통해 데이터를 분산하여 저장하는 분산 저장 시스템으로서, 중앙화된 서버팜을 통해 데이터의 통제와 유출 위험을 최소화하고 외부 유출에 민감한 데이터를 저장하는데 주로 활용될 수 있다. 중앙화된 저장소(30b)의 예로는 HDFS(Hadoop Distributed File System)가 있을 수 있다. 중앙화된 저장소(30b)는 저장하고자 하는 파일을 블록단위로 나누어 분산된 서버에 저장할 수 있다. 이때, 블록 단위로 나누어진 파일을 저장하는 서버를 데이터노드(DataNode)로 지칭할 수 있고, 데이터노드에 저장된 파일들의 메타데이터를 관리하면서 데이터노드에 대한 파일 입출력을 수행하는 서버를 네임노드(NameNode)로 지칭할 수 있다. 즉, 중앙화된 저장소(30b)는 네임노드를 통해 중앙화된 파일 접근을 수행할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 분산 저장소는 공유하고자 하는 데이터의 종류, 속성 등에 따라 앞서 설명한 분산 피어 저장소(30a)와 중앙화된 저장소(30b)를 함께 또는 선택적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 일부 특정 그룹에서만 공유할 필요가 있는 데이터는 중앙화된 저장소(30b)에 저장하고, 다수의 외부 사용자에게 폭넓게 공유할 필요가 있는 데이터는 분산 피어 저장소(30a)에 저장할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 블록체인을 이용한 빅데이터 공유 방법 및 장치에서 데이터를 공유하는 방법을 설명하기 위한 예시도이다.
도 4를 참조하면, 데이터 소유자 단말은 저장하고자 하는 데이터는 분산 피어 저장소(30a) 또는 중앙화된 저장소에(30b)에 저장할 수 있다. 이때, 분산 피어 저장소(30a)는 저장된 데이터에 대하여 접근할 수 있는 해시값을 생성하여 데이터 소유자 단말(40)에 전송할 수 있다. 또한, 중앙화된 저장소(30b)는 저장된 데이터에 대하여 접근할 수 있는 접근 경로를 생성하여 데이터 소유자 단말(40)에 전송할 수 있다. 더욱 상세하게, 중앙화된 저장소(30b)의 네임노드는 데이터 소유자 단말(40)로부터 전달받은 데이터를 블록 단위로 분할하고 각 블록을 다수의 데이터 노드에 분산하여 저장할 수 있고, 데이터 노드는 자신이 저장하고 있는 블록에 대한 블록 ID, 블록의 길이, 생성 시간 등을 네임 노드에 전송할 수 있다. 네임 노드는 데이터 노드로부터 수신한 블록 ID, 블록의 길이, 생성 시간 등을 데이터 노드의 식별 기호와 함께 관리할 수 있다.
데이터 소유자 단말(40)는 분산 피어 저장소(30a) 또는 중앙화된 저장소(30b)에 데이터를 저장하고 난 후, 블록체인 네트워크(20)에 해시, 접근 경로 등을 포함하여 데이터 공유를 요청할 수 있다. 블록체인 네트워크(20)를 구성하는 개별 노드들은 데이터 공유 요청을 받은 파일에 대한 메타 데이터를 생성하고, 생성된 메타 데이터로 블록을 생성한 후, 생성된 블록을 블록 체인에 연결할 수 있다.
한편, 여기서는 데이터 소유자 단말(40)이 직접 데이터의 저장 및 공유를 요청하는 것으로 서술하였으나 데이터 소유자 단말(40)이 도 1에 따른 빅데이터 공유 장치(10)에 공유할 데이터와 함께 공유를 요청하는 메시지를 전송하면, 빅데이터 공유 장치가 분산 저장소(30a, 30b)에 데이터를 저장하고 블록체인 네트워크(20)에 데이터 공유를 요청하는 방식으로 구현될 수도 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 블록체인을 이용한 빅데이터 공유 방법 및 장치에서 데이터를 획득하는 방법을 설명하기 위한 예시도이다.
도 5를 참조하면, 빅데이터 공유 장치(10)는 필요한 데이터에 대한 메타 데이터를 블록체인 네트워크(20)에서 검색하고, 검색한 메타 데이터와 동일하거나 유사한 메타 데이터에 의해 지시되는 데이터에 대한 접근 경로 또는 해시값을 획득할 수 있다.
빅데이터 공유 장치(10)는 획득된 접근 경로를 통해 중앙화된 저장소(30b)에 접근하여 데이터를 획득하거나, 획득된 해시값을 분산 피어 저장소(30a)에 전달하여 데이터를 획득할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 블록체인을 이용한 빅데이터 공유 방법에 대한 흐름도이다.
도 6을 참조하면, 블록체인(blockchain)을 이용한 빅데이터 공유 방법은, 사용자 단말로부터 검색 조건을 입력받는 단계, 입력받은 검색 조건에 대한 메타 데이터(metadata)를 블록체인 네트워크에서 검색하고, 검색된 메타 데이터를 획득하는 단계, 획득된 메타 데이터를 이용하여 분산 저장소에 저장된 공유 데이터를 획득하는 단계 및 획득된 공유 데이터를 상기 사용자 단말에 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 블록체인을 이용한 빅데이터 공유 방법은 도 1에 따른 빅데이터 공유 장치에 의해 수행될 수 있다.
상기 블록체인 네트워크를 구성하는 복수의 노드에 저장되는 블록 체인은, 상기 메타 데이터 및 상기 메타 데이터에 의해 지시되는 데이터의 소유권 및 사용권한을 정의하는 데이터 권한 원장(Data privilege ledger)을 포함할 수 있다.
상기 메타 데이터는, 상기 메타 데이터에 의해 지시되는 데이터에 대한 생성 시각(Timestamp), 카테고리(Cartegory), 소유자 또는 생성자(Owner or Creater), 데이터 크기(size), 연관 검색어나 색인어, 접근경로, 해시값 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 분산 저장소는, 분산 피어 저장소 또는 중앙화된 저장소 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 메타 데이터를 획득하는 단계 이후에, 상기 데이터 권한 원장을 참조하여 상기 사용권한을 확인하는 단계, 상기 사용권한이 상기 사용자 단말에 없으면, 상기 소유권에 의해 지시되는 소유자 식별기호를 획득하는 단계 및 획득된 소유자 식별기호에 상응하는 데이터 소유자 단말에 공유 허용 여부를 질의하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 공유 데이터를 획득하는 단계 이후에, 상기 공유 데이터가 암호화되어 있는지 확인하는 단계, 암호화되어 있으면, 상기 소유권에 의해 지시되는 소유자 식별기호를 획득하는 단계 및 획득된 소유자 식별기호에 상응하는 데이터 소유자 단말에 복호화 키를 질의하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 공유 데이터를 획득하는 단계는, 상기 분산 피어 저장소에 상기 해시값을 전송하고, 상기 해시값에 상응하는 공유 데이터를 획득하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 공유 데이터를 획득하는 단계는, 상기 중앙화된 저장소에 상기 접근 경로를 이용하여 접근함으로써 상기 공유 데이터를 획득하는 단계를 포함할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 블록체인을 이용한 빅데이터 공유 장치에 대한 구성도이다.
도 7을 참조하면, 블록체인(blockchain)을 이용한 빅데이터 공유 장치(100)는, 적어도 하나의 프로세서(processor, 110) 및 상기 적어도 하나의 프로세서(110)가 적어도 하나의 단계를 수행하도록 지시하는 명령어들(instructions)을 저장하는 메모리(memory, 120)를 포함할 수 있다.
여기서 적어도 하나의 프로세서(110)는 중앙 처리 장치(central processing unit, CPU), 그래픽 처리 장치(graphics processing unit, GPU), 또는 본 발명의 실시예들에 따른 방법들이 수행되는 전용의 프로세서를 의미할 수 있다. 메모리(120) 및 저장 장치(160) 각각은 휘발성 저장 매체 및 비휘발성 저장 매체 중에서 적어도 하나로 구성될 수 있다. 예를 들어, 메모리(120)는 읽기 전용 메모리(read only memory, ROM) 및 랜덤 액세스 메모리(random access memory, RAM) 중에서 적어도 하나로 구성될 수 있다.
또한, 블록체인(blockchain)을 이용한 빅데이터 공유 장치(100)는, 무선 네트워크를 통해 통신을 수행하는 송수신 장치(transceiver)(130)를 포함할 수 있다. 또한, 블록체인(blockchain)을 이용한 빅데이터 공유 장치(100)는 입력 인터페이스 장치(140), 출력 인터페이스 장치(150), 저장 장치(160) 등을 더 포함할 수 있다. 블록체인(blockchain)을 이용한 빅데이터 공유 장치(100)에 포함된 각각의 구성 요소들은 버스(bus)(170)에 의해 연결되어 서로 통신을 수행할 수 있다.
상기 적어도 하나의 단계는, 사용자 단말로부터 검색 조건을 입력받는 단계, 입력받은 검색 조건에 대한 메타 데이터(metadata)를 블록체인 네트워크에서 검색하고, 검색된 메타 데이터를 획득하는 단계, 획득된 메타 데이터를 이용하여 분산 저장소에 저장된 공유 데이터를 획득하는 단계 및 획득된 공유 데이터를 상기 사용자 단말에 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 블록체인을 이용한 빅데이터 공유 장치는 도 1에 따른 빅데이터 공유 장치와 동일하거나 상응하는 장치일 수 있다.
상기 블록체인 네트워크를 구성하는 복수의 노드에 저장되는 블록 체인은, 상기 메타 데이터 및 상기 메타 데이터에 의해 지시되는 데이터의 소유권 및 사용권한을 정의하는 데이터 권한 원장(Data privilege ledger)을 포함할 수 있다.
상기 메타 데이터는, 상기 메타 데이터에 의해 지시되는 데이터에 대한 생성 시각(Timestamp), 카테고리(Cartegory), 소유자 또는 생성자(Owner or Creater), 데이터 크기(size), 연관 검색어나 색인어, 접근경로, 해시값 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 분산 저장소는, 분산 피어 저장소 또는 중앙화된 저장소 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 메타 데이터를 획득하는 단계 이후에, 상기 데이터 권한 원장을 참조하여 상기 사용권한을 확인하는 단계, 상기 사용권한이 상기 사용자 단말에 없으면, 상기 소유권에 의해 지시되는 소유자 식별기호를 획득하는 단계 및 획득된 소유자 식별기호에 상응하는 데이터 소유자 단말에 공유 허용 여부를 질의하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 공유 데이터를 획득하는 단계 이후에, 상기 공유 데이터가 암호화되어 있는지 확인하는 단계, 암호화되어 있으면, 상기 소유권에 의해 지시되는 소유자 식별기호를 획득하는 단계 및 획득된 소유자 식별기호에 상응하는 데이터 소유자 단말에 복호화 키를 질의하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 공유 데이터를 획득하는 단계는, 상기 분산 피어 저장소에 상기 해시값을 전송하고, 상기 해시값에 상응하는 공유 데이터를 획득하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 공유 데이터를 획득하는 단계는, 상기 중앙화된 저장소에 상기 접근 경로를 이용하여 접근함으로써 상기 공유 데이터를 획득하는 단계를 포함할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 블록체인을 이용한 빅데이터 공유 방법 및 장치에 대한 효과를 설명하기 위한 예시도이다.
빅데이터를 형성하는 데이터들의 종류는 매우 다양하고 이러한 데이터를 서비스하고자 하는 업체도 다양하다. 이때, 이러한 데이터들이 각각 개별적으로 서비스되는 경우 데이터 상호간 통합이 어려워 서비스의 고도화, 데이터의 유지, 데이터의 관리, 비용 절감에 어려움이 있다.
그러나, 본 발명의 일 실시예에 따른 블록체인을 이용한 빅데이터 공유 방법 및 장치를 사용할 경우, 공유 데이터에 대한 메타데이터만을 블록체인에 저장하고, 실제 공유하고자 하는 공유 데이터는 분산 저장소에 저장함으로써, 새로운 종류의 데이터 공유를 손쉽고 간편하게 수행할 수 있다.
예를 들어 도 8과 같이 복수의 서비스 제공 업체가 각각 개별적인 데이터 공유 서비스를 제공한다고 할 경우, 복수의 서비스 제공 업체가 모두 본 발명의 일 실시예에 따른 블록체인 네트워크를 이용하여 데이터를 획득하여 제공함으로써 데이터간의 통합으로 훨씬 더 유용한 데이터 공유 서비스를 제공할 수 있다.
특히, 새로운 노드를 본 발명의 일 실시예에 따른 블록체인 네트워크에 추가하는 것만으로도 새로운 서비스를 손쉽게 추가할 수 있으므로 신규 서비스가 훨씬 활발하게 창출될 수 있다.
또한, 블록체인을 이용하여 메타데이터만을 저장하고 메타데이터를 통해서만 공유하고자 하는 데이터의 접근경로가 제공되므로 데이터의 유출 우려가 적고 보안성이 높다.
본 발명에 따른 방법들은 다양한 컴퓨터 수단을 통해 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위해 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.
컴퓨터 판독 가능 매체의 예에는 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리(flash memory) 등과 같이 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함될 수 있다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러(compiler)에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터(interpreter) 등을 사용해서 컴퓨터에 의해 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함할 수 있다. 상술한 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 적어도 하나의 소프트웨어 모듈로 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
또한, 상술한 방법 또는 장치는 그 구성이나 기능의 전부 또는 일부가 결합되어 구현되거나, 분리되어 구현될 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (16)

  1. 빅데이터 공유 장치에서 수행되는 블록체인(blockchain)을 이용한 빅데이터 공유 방법으로,
    사용자 단말로부터 검색 조건을 입력받는 단계;
    입력받은 검색 조건에 대한 메타 데이터(metadata)를 블록체인 네트워크에서 검색하고, 검색된 메타 데이터를 획득하는 단계;
    획득된 메타 데이터를 이용하여 분산 저장소에 저장된 공유 데이터를 획득하는 단계; 및
    획득된 공유 데이터를 상기 사용자 단말에 전송하는 단계를 포함하는, 블록체인을 이용한 빅데이터 공유 방법.
  2. 청구항 1에서,
    상기 블록체인 네트워크를 구성하는 복수의 노드에 저장되는 블록 체인은,
    상기 메타 데이터; 및
    상기 메타 데이터에 의해 지시되는 데이터의 소유권 및 사용권한을 정의하는 데이터 권한 원장(Data privilege ledger)을 포함하는, 블록체인을 이용한 빅데이터 공유 방법.
  3. 청구항 1에서,
    상기 메타 데이터는,
    상기 메타 데이터에 의해 지시되는 데이터에 대한 생성 시각(Timestamp), 카테고리(Cartegory), 소유자 또는 생성자(Owner or Creater), 데이터 크기(size), 연관 검색어나 색인어, 접근 경로, 해시값 중 적어도 하나를 포함하는, 블록체인을 이용한 빅데이터 공유 방법.
  4. 청구항 3에서,
    상기 분산 저장소는,
    분산 피어 저장소(Distributed Peer Storage) 또는 중앙화된 저장소(Centralized Storage) 중 적어도 하나를 포함하는, 블록체인을 이용한 빅데이터 공유 방법.
  5. 청구항 2에서,
    상기 메타 데이터를 획득하는 단계 이후에,
    상기 데이터 권한 원장을 참조하여 상기 사용권한을 확인하는 단계;
    상기 사용권한이 상기 사용자 단말에 없으면, 상기 소유권에 의해 지시되는 소유자 식별기호를 획득하는 단계; 및
    획득된 소유자 식별기호에 상응하는 데이터 소유자 단말에 공유 허용 여부를 질의하는 단계를 포함하는, 블록체인을 이용한 빅데이터 공유 방법.
  6. 청구항 2에서,
    상기 공유 데이터를 획득하는 단계 이후에,
    상기 공유 데이터가 암호화되어 있는지 확인하는 단계;
    암호화되어 있으면, 상기 소유권에 의해 지시되는 소유자 식별기호를 획득하는 단계; 및
    획득된 소유자 식별기호에 상응하는 데이터 소유자 단말에 복호화 키를 질의하는 단계를 포함하는, 블록체인을 이용한 빅데이터 공유 방법.
  7. 청구항 4에서,
    상기 공유 데이터를 획득하는 단계는,
    상기 분산 피어 저장소에 상기 해시값을 전송하고, 상기 해시값에 상응하는 공유 데이터를 획득하는 단계를 포함하는, 블록체인을 이용한 빅데이터 공유 방법.
  8. 청구항 4에서,
    상기 공유 데이터를 획득하는 단계는,
    상기 중앙화된 저장소에 상기 접근 경로를 이용하여 접근함으로써 상기 공유 데이터를 획득하는 단계를 포함하는, 블록체인을 이용한 빅데이터 공유 방법.
  9. 블록체인(blockchain)을 이용한 빅데이터 공유 장치로서,
    적어도 하나의 프로세서(processor); 및
    상기 적어도 하나의 프로세서가 적어도 하나의 단계를 수행하도록 지시하는 명령어들(instructions)을 저장하는 메모리(memory)를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 단계는,
    사용자 단말로부터 검색 조건을 입력받는 단계;
    입력받은 검색 조건에 대한 메타 데이터(metadata)를 블록체인 네트워크에서 검색하고, 검색된 메타 데이터를 획득하는 단계;
    획득된 메타 데이터를 이용하여 분산 저장소에 저장된 공유 데이터를 획득하는 단계; 및
    획득된 공유 데이터를 상기 사용자 단말에 전송하는 단계를 포함하는, 블록체인을 이용한 빅데이터 공유 장치.
  10. 청구항 9에서,
    상기 블록체인 네트워크를 구성하는 복수의 노드에 저장되는 블록 체인은,
    상기 메타 데이터; 및
    상기 메타 데이터에 의해 지시되는 데이터의 소유권 및 사용권한을 정의하는 데이터 권한 원장(Data privilege ledger)을 포함하는, 블록체인을 이용한 빅데이터 공유 장치.
  11. 청구항 9에서,
    상기 메타 데이터는,
    상기 메타 데이터에 의해 지시되는 데이터에 대한 생성 시각(Timestamp), 카테고리(Cartegory), 소유자 또는 생성자(Owner or Creater), 데이터 크기(size), 연관 검색어나 색인어, 접근경로, 해시값 중 적어도 하나를 포함하는, 블록체인을 이용한 빅데이터 공유 장치.
  12. 청구항 11에서,
    상기 분산 저장소는,
    분산 피어 저장소 또는 중앙화된 저장소 중 적어도 하나를 포함하는, 블록체인을 이용한 빅데이터 공유 장치.
  13. 청구항 10에서,
    상기 메타 데이터를 획득하는 단계 이후에,
    상기 데이터 권한 원장을 참조하여 상기 사용권한을 확인하는 단계;
    상기 사용권한이 상기 사용자 단말에 없으면, 상기 소유권에 의해 지시되는 소유자 식별기호를 획득하는 단계; 및
    획득된 소유자 식별기호에 상응하는 데이터 소유자 단말에 공유 허용 여부를 질의하는 단계를 포함하는, 블록체인을 이용한 빅데이터 공유 장치.
  14. 청구항 10에서,
    상기 공유 데이터를 획득하는 단계 이후에,
    상기 공유 데이터가 암호화되어 있는지 확인하는 단계;
    암호화되어 있으면, 상기 소유권에 의해 지시되는 소유자 식별기호를 획득하는 단계; 및
    획득된 소유자 식별기호에 상응하는 데이터 소유자 단말에 복호화 키를 질의하는 단계를 포함하는, 블록체인을 이용한 빅데이터 공유 장치.
  15. 청구항 12에서,
    상기 공유 데이터를 획득하는 단계는,
    상기 분산 피어 저장소에 상기 해시값을 전송하고, 상기 해시값에 상응하는 공유 데이터를 획득하는 단계를 포함하는, 블록체인을 이용한 빅데이터 공유 장치.
  16. 청구항 12에서,
    상기 공유 데이터를 획득하는 단계는,
    상기 중앙화된 저장소에 상기 접근 경로를 이용하여 접근함으로써 상기 공유 데이터를 획득하는 단계를 포함하는, 블록체인을 이용한 빅데이터 공유 장치.
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