KR20230020091A - 블록체인 네트워크와 암호화폐를 이용하는 온실가스 저감 활동 검증 및 보상 방법과 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 블록체인 네트워크와 암호화폐를 이용하는 온실가스 저감 활동 검증 및 보상 방법과 시스템에 관한 것으로, 상기 방법은 참여자 노드에 의해 참여자의 고유식별번호를 포함한 식별정보가 입력되고 상기 입력 값을 기반으로 보상신청 블록이 생성되는 단계; 검증노드에 의해 상기 보상신청 블록이 수신되고 상기 보상신청 블록과 대응되는 저장된 탄소저감데이터와 대조하여 상기 보상신청 블록의 진위가 검증되고, 검증이 완료된 경우 검증 블록이 생성되는 단계; 검증합의노드에 의해 상기 검증 블록이 수신되고 검증합의에 동의한 경우 검증합의 블록이 생성되는 단계; 및 검증합의증명노드에 의해 상기 검증합의노드가 송신한 검증합의 블록이 수신되고 증명에 동의한 경우 검증합의증명 블록이 생성되며, 상기 참여자 노드에 생성된 검증합의증명 블록이 송신되는 단계; 를 포함하며, 상기 노드들은 별개의 단말기를 통해 동일한 블록체인 네트워크에 연결될 수 있다. 상기 블록들은 복잡한 산술연산 없이 간단한 논리연산 합의 알고리즘에 따라 노드들에 의해 생성되어 과도한 에너지 소모 없이 신속하게 진위 검증을 수행할 수 있다.

Description

블록체인 네트워크와 암호화폐를 이용하는 온실가스 저감 활동 검증 및 보상 방법과 시스템{METHOD AND SYSTEM FOR GHG REDUCTION ACTIVITY VERIFICATION AND COMPENSATION USING BLOCKCHAIN NETWORK AND CRYPTOCURRENCY}
본 발명은 블록체인 네트워크 기반의 시스템에 관한 것으로, 구체적으로 블록체인 네트워크와 암호화폐를 이용하는 온실가스 저감 활동 검증 및 보상 방법과 시스템에 관한 것이다.
세계인구 및 화석연료 사용의 폭발적인 증가로 이산화탄소, 메탄 등의 온실가스 배출량이 매년 급속히 증가해서 2019년 온실가스 배출량이 약 365억톤(이산화탄소 상당량)에 이르렀다. 배출된 온실가스에 의한 지구 온난화가 가속되어 그 결과 이상기후가 발생되고 있으며, 지구온도가 2℃ 이상 추가 상승할 경우, 폭염, 한파 등 인류가 감당할 수 없는 자연재해 발생이 예상되고 있다. 세계 각국의 정부들은 교토 의정서의 탄소배출권 거래 도입 및 2050년 탄소 중립선언 등의 노력을 경주하고 있으며 세계 유수의 기업들도 사용하고 있는 화석에너지의 100%를 재생에너지로 대체하는 RE100 활동을 전개하고 있다.
국제 시민 사회도 앞으로 인류 사회가 큰 어려움에 직면하고 생존이 어려워질 것이라는 위기 의식하에 시민 등을 상대로 '이산화탄소 줄이기 운동' 등을 벌이는 등 사회적 캠페인을 진행하고 있다.
그러나, 시민들의 자발적 참여와 국가 및 기업들에 부과된 의무적 활동으로 기후 위기를 극복하기에는 한계가 있다. 하여, 인류사회의 지속가능발전을 위해 친환경 활동을 획기적으로 촉진시킬 수 있는 방안들이 매우 필요한 바, 온실가스 저감 운동에 참여하는 개인이나 기업에게 획기적인 보상을 지급함으로써 적극적인 활동 동기를 부여할 수 있는 방법 및 시스템이 절실하게 요구되고 있다.
또한, 최근 블록체인 기술에 기반한 암호화폐가 블록체인 거래 방식에 참여한 기여에 대한 보상으로 지급되는 방법과 시스템이 현재 많은 분야에서 응용되고 있는 바, 전 세계의 개인이나 기업 참여자의 온실가스 저감활동을 검증하여 암호화폐로 보상을 지급하는 방법 및 시스템이 채택될 가능성이 있다.
그런데 현재까지 알려진 퍼블릭 블록체인 기술들은 탈중앙화를 통한 데이터, 즉 블록 자체의 보안성을 강화하는 수단으로서의 피어 투 피어 데이터 분산 기술로 주목 받고 있지만, 최초 데이터의 진위 여부를 가리지 않고 후속 데이터들이 생성되고 분산되기 때문에 경제 활동에서 일어나는 실제적 거래의 증명 방식으로서는 한계가 있다.
또한, 블록체인 기술에서 다양한 합의증명 방식, 예를 들어, 작업증명(Proof-of-Work), 지분증명(Proof-of-Stake), 위임지분증명(Delegeted Proof of Stake), 권위증명(Proof-of-Authority)등의 방식들이 사용되고 있는데, 대부분 방식들이 블록 생성에 복잡하고 어려운 산술연산이 요구되어 거래 속도가 느려지고 특히 에너지 소모가 심해지는 단점이 있어 또 다른 온실가스 증가라는 환경적 문제를 일으키고 있다.
특히, 종래 특허에서는 지분 증명 방식(Proof of Stake)의 암호화폐를 이용한 탄소배출감축을 위한 보상 시스템을 개시하고 있으나, 개시된 발명은 탄소배출감축 증명장치를 갖는 소유자가 송신하는 탄소배출감축 데이터의 진위를 검증하지 않고 암호화폐 발행장치가 곧바로 암호화폐를 발행하여 수령자에게 송신하고, 암호 화폐 발행 사실에 대해서만 지분 증명 방식으로 새로운 블록을 생성함으로써 보상하기 때문에, 해커들이 용이하게 탄소배출감축 데이터를 조작하여 암호화폐를 받을 수 있고 위조된 암호화폐로 지분도 용이하게 조작할 수 있다는 문제점이 있다.
따라서, 탄소배출감축 데이터의 진위를 증명하면서도 복잡한 산술 연산을 수행함에 따른 또 다른 환경적 문제를 일으키지 않는 검증 장치를 마련한 블록체인 네트워크 기술이 필요하게 되었다.
(특허문헌 1) KR101914576 B1
상술한 문제점들을 해결하기 위해, 본 발명은 온실가스 저감 활동을 하는 개인이나 기업의 활동 업적을 분산된 참여자들간의 노드에서 검증하여 진위 증명을 수행하고, 검증이 완료되면 보상 수단으로서 암호화폐를 지급하는, 블록체인 네트워크와 암호화폐를 이용하는 온실가스 저감 활동 검증 및 보상 방법과 시스템을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 블록체인 네트워크와 암호화폐를 이용하는 온실가스 저감 활동 검증 및 보상 방법은, 참여자 노드에 의해 참여자의 고유식별번호를 포함한 식별정보가 입력되고 상기 입력 값을 기반으로 보상신청 블록이 생성되는 단계; 검증노드에 의해 상기 보상신청 블록이 수신되고 상기 보상신청 블록과 대응되는 저장된 탄소저감데이터와 대조하여 상기 보상신청 블록의 진위가 검증되고, 검증이 완료된 경우 검증 블록이 생성되는 단계; 검증합의노드에 의해 상기 검증 블록이 수신되고 검증합의에 동의한 경우 다수의 검증합의 블록이 생성되는 단계; 및 검증합의증명노드에 의해 상기 검증합의노드가 송신한 검증합의 블록이 수신되고 증명에 동의한 경우 검증합의증명 블록이 생성되며, 상기 참여자 노드에 생성된 검증합의증명 블록이 송신되는 단계; 를 포함하며, 상기 노드들은 별개의 단말기를 통해 동일한 블록체인 네트워크에 연결될 수 있다.
이때, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 검증합의노드가 검증합의에 동의하거나, 또는 검증합의증명노드가 증명에 동의한 경우 상기 동의를 이용한 논리 연산을 수행할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 입력 값을 기반으로 보상신청 블록이 생성되는 단계는, 상기 참여자 노드로부터 참여자의 적어도 하나의 과거온실가스 배출 관련정보를 입력 받아 상기 적어도 하나의 과거온실가스 배출 관련정보의 입력 받은 항목 개수에 대응하는 보상신청 블록을 생성하며, 이때 검증합의 블록이 생성되는 단계는, 각각의 상기 보상신청 블록을 수신 받아 상기 보상신청 블록과 대응되는 각각의 탄소저감데이터와 대조하여 상기 보상신청 블록의 진위 검증을 입력 받은 항목 개수만큼 반복 수행할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 보상신청 블록이 생성되는 단계 이전에, 상기 참여자 노드가 한 쌍의 공개키 및 사설키를 생성하는 단계를 더 포함하고, 상기 검증합의증명 블록이 송신되는 단계 이후에, 상기 참여자 노드가 검증합의 증명 블록을 이용하여 암호화폐로 교환하는 단계를 더 포함하며, 이때, 상기 공개키를 통해 보상신청 블록이 생성되고, 상기 보상신청 블록에 대응되는 상기 검증합의증명 블록을 수신 받으면 상기 검증합의 증명 블록을 상기 사설키를 이용하여 암호화폐로 교환하며, 상기 암호화폐를 기설정된 비율로 검증노드, 검증합의노드 및 검증합의증명노드에게 지급할 수 있다.
더하여, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 입력된 참여자의 식별정보에 대응하는 계측부에 의해 측정된 참여자의 적어도 하나의 과거온실가스 배출 관련정보를 상기 검증노드 또는 상기 참여자 노드가 수신 받는 단계를 더 포함할 수 있다.
이때, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 거래 원장은 온실가스 배출원의 공급을 담당하는 지역 유틸리티 공급자의 데이터일 수 있다.
본 발명의 다른 양태로서 컴퓨터 판독 가능 저장 매체가 제공될 수 있으며, 상기 컴퓨터 판독 가능 저장 매체는 컴퓨터가 상술한 방법을 수행하도록 하는 컴퓨터 프로그램을 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 양태로서 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체에 저장되는 컴퓨터 프로그램이 제공될 수 있으며, 적어도 하나의 컴퓨터에 의해 실행될 때, 상기 적어도 하나의 컴퓨터로 하여금 상술한 방법을 수행하도록 하기 위한 실행 가능한 명령들을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체에 저장되는 컴퓨터 프로그램은 분산된 컴퓨터와의 결합을 통해 상술한 방법을 실행시킬 수 있다.
또는, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 명령어들은 상기 컴퓨터에 컴퓨터 소프트웨어 애플리케이션으로서 다운로드될 수 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 양태로서 컴퓨터 기기가 제공될 수 있으며, 프로세서, 메모리, 및 상기 메모리에 저장되고 상기 프로세서에 의해 실행 가능한 컴퓨터 프로그램을 포함하고, 상기 컴퓨터 프로그램은 상기 프로세서에 의해 실행될 때, 상술한 방법을 수행할 수 있다. 이때, 컴퓨터 기기는 단수 또는 복수의 기기 일 수 있다.
더하여, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 탄소배출 거래 시스템은, 상술한 온실가스 저감 활동 검증 및 보상 방법을 수행하는 블록체인 네트워크와 암호화폐를 이용하는 온실가스 저감 활동 검증 및 보상 시스템;을 포함하며, 온실가스 유형 별 사용량을 이산화탄소 환산량 및 교환성 화폐가치 중 적어도 하나로 계산하는 연산 장치; 및 보상으로 지급받은 암호화폐를 교환성 화폐로 거래하거나, 온실가스 유형 별 사용량을 제외하고 남은 이산화탄소 환산량에 대한 거래를 수행하는 블록체인 네트워크 외부의 컴퓨팅 장치; 를 추가로 포함할 수 있다. 블록체인 네트워크 외부에 추가적인 장치 또는 시스템을 추가하여 탄소배출 관련한 거래를 활성화시킬 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 블록체인 네트워크와 암호화폐를 이용하는 온실가스 저감 활동 검증 및 보상 시스템은, 참여자의 고유식별번호를 포함한 식별정보를 입력 받고 상기 입력 값을 기반으로 보상신청 블록을 생성하는 참여자 노드; 상기 보상신청 블록을 수신 받아 상기 보상신청 블록과 대응되는 저장된 탄소저감데이터와 대조하여 상기 보상신청 블록의 진위를 검증하고, 검증이 완료된 경우 검증 블록을 생성하는 검증노드; 상기 검증 블록을 수신 받아 검증합의에 동의한 경우 검증합의 블록을 생성하는 무작위로 선택된 다수의 검증합의노드; 및 상기 검증합의노드에 의해 송신된 검증합의 블록을 수신 받고 증명에 동의한 경우 검증합의증명 블록을 생성하는 무작위로 선택된 검증합의증명노드;를 포함하며, 상기 검증합의증명노드는 상기 참여자 노드에 생성된 검증합의증명 블록을 송신하고, 상기 노드들은 별개의 단말기를 통해 동일한 블록체인 네트워크에 연결될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 참여자 노드는 참여자의 적어도 하나의 과거온실가스 배출 관련정보를 입력 받아 상기 적어도 하나의 과거온실가스 배출 관련정보의 입력 받은 항목 개수에 대응하는 보상신청 블록을 생성하며, 상기 검증노드는 각각의 상기 보상신청 블록을 수신 받아 상기 보상신청 블록과 대응되는 각각의 탄소저감데이터와 대조하여 상기 보상신청 블록의 진위 검증을 입력 받은 항목 개수만큼 반복 수행할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 참여자의 적어도 하나의 과거온실가스 배출 관련정보를 측정하는 계측부를 더 포함하며, 상기 계측부는 상기 검증노드 또는 상기 참여자 노드와 연결되어 상기 검증노드가 참여자의 식별 정보를 송신하면, 그에 대응하는 측정된 수치를 상기 검증노드 또는 상기 참여자 노드로 전송할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 블록체인 네트워크와 암호화폐를 이용하는 온실가스 저감 활동 검증 및 보상 방법과 시스템은, 복잡한 산술연산이 아닌 논리연산을 이용하여 참여자의 온실가스 저감 실적의 진위를 검증하는 바, 거래 처리 속도도 신속하게 유지할 수 있어 거래의 신속성을 에너지의 과다한 소모 등으로 인한 환경 문제 없이 확보할 수 있으며, 검증된 저감 활동의 대가로 자산 가치가 있는 암호화폐를 지급함으로써 온실가스 저감 활동을 촉진시킬 수 있다.
또한, 중앙집중식이 아니라 분산된 노드를 통해 진위검증을 수행함으로써 해킹 등의 외부 공격으로부터 방어를 수행해 분산성, 확장성 및 보안성을 확보하며, 진위 검증 완료된 데이터에 대해서만 암호화폐를 지급하여 실제 탄소 저감활동을 수행한 참여자에게만 보상을 지급하고 거짓 데이터에 대한 보상 지급되는 오남용을 방어할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 블록체인 네트워크와 암호화폐를 이용하는 온실가스 저감 활동 검증 및 보상 시스템의 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 블록체인 네트워크와 암호화폐를 이용하는 온실가스 저감 활동 검증 및 보상 방법에 대한 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 블록체인 네트워크와 암호화폐를 이용하는 온실가스 저감 활동 검증 및 보상 방법의 블록체인 네트워크를 이용한 합의증명 알고리즘 흐름도이다.
전술한, 그리고 추가적인 양상들은 첨부된 도면을 참조하여 설명하는 실시 예들을 통해 구체화된다.
본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술적 사상과 사업 방법을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것이다. 본 발명에 따른 권리범위가 이하에 제시되는 실시예들이나 이들 실시예들에 대한 구체적 설명으로 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 사용되는 모든 기술적 용어들 및 과학적 용어들은, 달리 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해되는 의미를 갖는다. 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다. 본 발명에 사용되는 모든 용어들은 본 발명을 더욱 명확히 설명하기 위한 목적으로 선택된 것이며 본 발명에 따른 권리범위를 제한하기 위해 선택된 것이 아니다.
본 발명에서 사용되는 "포함하는", "구비하는", "갖는" 등과 같은 표현은, 해당 표현이 포함되는 어구 또는 문장에서 특별히 제한되는 언급이 없는 한, 다른 실시예를 포함할 가능성을 내포하는 개방형 용어(open-ended terms)로 이해되어야 한다.
본 발명에서 기술된 단수형의 표현은 달리 언급하지 않는 한 복수형의 의미를 포함할 수 있으며, 이는 청구범위에 기재된 단수형의 표현에도 마찬가지로 적용된다.
도면의 각 블록은 어느 경우에 있어서 물리적인 부품을 표현할 수 있으나 또 다른 경우에 있어서 하나의 물리적인 부품의 기능의 일부 혹은 복수의 물리적인 부품에 걸친 기능의 논리적인 표현일 수 있다. 때로는 블록 혹은 그 일부의 실체는 프로그램 명령어들의 집합(set)일 수 있다. 이러한 블록들은 전부 혹은 일부가 하드웨어, 소프트웨어 혹은 이들의 결합에 의해 구현될 수 있다.
각 실시예들의 구성 요소들은 다른 언급이나 상호간에 모순이 없는 한 실시 예 내에서 다양한 조합이 가능한 것으로 이해된다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형식으로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 블록체인 네트워크와 암호화폐를 이용하는 온실가스 저감 활동 검증 및 보상 시스템의 개념도이다.
도 1에는 각 노드가 하나씩 도시되어 있으나, 사용자 노드(110), 검증노드(120), 검증합의노드(130), 검증합의증명노드(140)는 적어도 하나 이상 존재할 수 있으며, 각각 복수 개를 포함할 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 블록체인 네트워크와 암호화폐를 이용하는 온실가스 저감 활동 검증 및 보상 시스템 참여자의 고유식별번호를 포함한 식별정보를 입력 받고 상기 입력 값을 기반으로 보상신청 블록을 생성하는 참여자 노드(110), 상기 보상신청 블록을 수신 받아, 상기 보상신청 블록과 대응되는 저장된 탄소저감데이터와 대조하여 상기 보상신청 블록의 진위를 검증하고, 검증이 완료된 경우 검증 블록을 생성하는 검증노드(120), 상기 검증 블록을 수신 받아 검증합의에 동의한 경우 검증합의 블록을 생성하는 무작위로 선택된 다수의 검증합의노드(130) 및 검증합의가 완료되면, 상기 검증합의노드(130)에 의해 송신된 검증합의 블록을 수신 받고 증명에 동의한 경우 검증합의증명 블록을 생성하는 검증합의증명노드(140)를 포함하며, 상기 검증합의증명노드(14)는 상기 참여자 노드(110)에 생성된 검증합의증명블록을 송신하고, 상기 노드들은 별개의 단말기를 통해 모두 동일한 블록체인 네트워크(100)에 연결될 수 있다.
구체적으로, 본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 참여자 노드(110)는 정보, 제어 명령, 데이터 등을 송수신하는 블록체인 네트워크 노드(node)로서, 참여자 노드(110)에 댑(DApp, Decentralised Application, 150)을 설치하고 실행하여 고유식별번호 등의 식별정보를 입력 받으면, 상기 참여자 노드(110)에 대응하는 보상신청 블록이 생성될 수 있다.
상기 참여자 노드(110)는, 예를 들어, 송·수신 단말 장치, 컴퓨팅 장치, 데이터 저장 장치 등으로 구성된 정보 및 데이터 관리 시스템을 포함할 수 있으며, 구체적으로 예를 들어, 스마트 폰, 태블릿 PC, 데스크탑 PC, 서버, 웨어러블 장치 등 다양한 컴퓨터 및 통신 단말기를 포함할 수 있다.
또한, 댑(150)은 분산형 애플리케이션으로 본 발명의 일 실시예에 따른 온실가스 저감 활동 검증 및 보상 시스템에 참여하는 노드들에 설치되는 응용형 소프트웨어 프로그램이며, 댑(150)이 설치된 참여자 노드(110), 검증노드(120), 검증합의노드(130), 검증합의증명노드(140) 등이 상기 댑(150)을 통해 각 노드의 일 부분을 담당하고, 수행할 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 검증노드(120)는 정보, 제어 명령, 데이터 등을 송수신하는 다른 블록체인 네트워크 노드(node)로서, 참여자 노드(110)로부터 수신한 보상신청 블록과 대응되는 탄소저감데이터 내용의 진위를 검증하는 송·수신 단말 장치, 컴퓨팅 장치, 또는 데이터 저장 장치 등으로 구성된 정보 및 데이터 관리 시스템을 포함할 수 있다.
일 실시예로서, 검증노드(120)는 상기 보상신청 블록에 포함된 참가자의 고유식별번호 또는 탄소저감활동의 항목을 고려하여 상기 식별번호 또는 항목에 대응하는 탄소저감데이터 내용을 검증하고, 상기 검증 내용에 대한 검증 블록을 생성할 수 있다.
또는, 참여자 노드(110)를 통해 참가자가 탄소저감항목 또는 수치를 직접 입력 받은 경우, 상기 보상신청 블록에 기재된 입력 값과 검증노드(120)에 저장된 탄소저감데이터 내용을 비교하여 일치 여부를 확인하고, 일치할 경우 검증 블록을 생성할 수 있다.
이때, 검증노드(120)는 실제 사용된 탄소저감데이터가 저장된 검증 저장부(121)를 별도로 포함할 수 있으며, 상기 검증 저장부(121)는 상기 블록체인 네트워크 외부에서 실제 온실가스 배출 실적이 기록된 거래 원장(ledger)을 저장하는 별도의 데이터 저장 장치일 수 있다.
즉, 검증노드(120)의 검증 저장부(121)는 미리 저장된 데이터와 참여자 노드(110)를 통해 입력된 데이터를 비교할 수 있으며, 또는 외부 계측부(210)으로부터 실시간 전송 받은 데이터를 저장하여 참여자 노드(110)를 통해 입력된 데이터를 비교할 수 있다.
검증노드(120)는 검증 저장부(121)에 보관되어 있는 거래 원장(ledger)과 대조하여 참여자의 탄소저감데이터의 진위 여부를 확인하고, 검증 후에 생성된 검증합의 블록을 검증합의노드(130)에 송신할 수 있다.
예를 들어, 일 실시예에 따른 검증노드(120)는 스마트 폰, 태블릿 PC, 데스크탑 PC, 서버, 웨어러블 장치, 데이터 저장 장치 등 다양한 데이터 처리 및 통신 단말기를 포함할 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 검증합의노드(130)는 정보, 제어 명령, 데이터 등을 송수신하는 또 다른 블록체인 네트워크 노드(node)로서, 검증노드(120)로부터 수신한 검증 블록에 검증합의가 기록된 검증합의 블록을 생성하여 검증합의증명노드(140)에 송신하는 송·수신 단말 장치, 컴퓨팅 장치, 또는 데이터 저장 장치로 구성된 정보 및 데이터 관리 시스템을 포함할 수 있다.
예를 들어, 검증합의노드(130)는 스마트 폰, 태블릿 PC, 데스크탑 PC, 서버, 웨어러블 장치 등 다양한 컴퓨터 및 통신 단말기를 포함할 수 있다.
또한, 검증합의노드(130)는 댑(150)을 설치한 복수의 노드 중에서 선착순으로 검증합의에 동의한 노드를 의미한다. 사전 설정된 노드의 수(m) 또는 블록체인 네트워크가 설정한 노드의 수(m)와 동일한 개수의 노드가 검증합의에 동의하면, 상기 동의한 노드가 검증합의노드(130)로서 검증합의에 참여할 수 있다.
또는, 검증합의노드(130)는 분산성을 통해 해킹으로부터 보안성을 확보하는 것으로, 무작위로 선정된 노드 중에서 선착순으로 검증합의에 동의한 제1 검증합의노드가 검증합의를 진행하고, 제1 검증합의노드가 검증합의를 완료하면 다시 무작위로 선정된 노드 중에서 선착순으로 검증합의에 동의한 제2 검증합의노드가 검증합의를 진행하여 마지막 제m 검증합의노드가 검증합의를 완료하면 상기 검증합의를 종료하기 위해 검증합의증명노드(140)에 m개의 블록체인으로 연결된 검증합의블록을 송신할 수 있다.
검증합의를 진행할 때마다 무작위로 선정된 노드 중에서 선착순으로 검증합의노드(130)를 선택하는 바, 선착순으로 동의한 노드들의 순서를 저장할 필요가 없어 거래의 신속성을 확보할 수 있다.
또한, 일 실시예로서, 검증합의노드(130)는 검증합의에 동의할지 여부에 대한 긍정 또는 부정의 응답을 수행함으로써 논리 연산을 수행하고, 그에 따라 검증합의를 수행할 수 있다.
즉, 검증합의에 동의하는 것 자체로 논리 연산 수행이 가능하며, 검증합의에 동의하여 논리 연산 수행이 완료되면 검증합의 블록이 생성될 수 있다.
기존의 블록체인 네트워크와 같이 산술 연산을 수행할 경우 복잡한 산술 연산을 수행함에 따라 과도한 에너지가 소모되고 추가적인 탄소 배출이 일어날 수 있는 바 본 발명의 목적과 모순되며, 본 발명의 일 실시예에 따른 검증합의노드(130)는 논리 연산을 수행하여 에너지 소모를 줄이고 신속한 검증합의를 수행할 수 있다.
또한, 기존의 지분증명 방식에 의하여 새로운 블록을 생성하는 검증합의를 수행할 경우, 지분에 따른 연산에 의해 신속한 검증합의 수행이 어려워지는 바, 논리 연산 진행에 선착순으로 동의한 노드를 검증합의에 참여시킴으로써 신속한 거래 체결이 가능하다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 검증합의증명노드(140)는 정보, 제어 명령, 데이터 등을 송수신하는 또 다른 블록체인 네트워크 노드(node)로서, 검증합의노드(130)로부터 수신한 검증합의 블록에 검증합의증명이 기록된 검증합의증명 블록을 생성하고, 생성된 상기 검증합의증명 블록을 참여자 노드(110)에 송신하는 송·수신 단말 장치, 컴퓨팅 장치, 또는 데이터 저장 장치로 구성된 정보 및 데이터 관리 시스템을 포함할 수 있다.
예를 들어, 검증합의증명노드(140)는 스마트 폰, 태블릿 PC, 데스크탑 PC, 서버, 웨어러블 장치 등 다양한 컴퓨터 및 통신 단말기를 포함할 수 있다.
무작위로 선택된 다수의 검증합의노드(130)가 기설정된 검증합의 횟수(m)을 모두 종료하면, 검증합의를 종료하기 위해 무작위로 선택된 다수의 노드 중 선착순으로 동의한 검증합의증명노드(140)가 검증합의증명을 수행하고 검증합의증명 블록을 생성할 수 있다.
일 실시예로서, 검증합의증명노드(140)는, 검증합의노드(130)와 마찬가지로, 선착순 논리 연산 방식에 의하여 새로운 블록을 생성하고, 검증합의노드(130)에서 수행한 검증합의에 대해 증명을 수행할 수 있으며, 각 노드에 분산된 블록을 이용하여 검증합의의 진위를 수행함으로써 분산성을 확보하고, 선착순 논리 연산 방식에 의해 신속성을 확보할 수 있다.
즉, 검증합의증명에 동의하는 것 자체로 논리 연산 수행이 가능하며, 검증합의증명에 동의하여 논리 연산 수행이 완료되면 검증합의증명 블록이 생성될 수 있다.
검증합의노드(130)와 검증합의증명노드(140)는 블록체인 네트워크에 연결된 복수의 노드 중 무작위로 선택된 임의의 노드를 의미하며, 검증합의 노드(130)와 검증합의증명노드(140)는 서로 중복되지 않는다.
즉, 검증합의노드(130)와 검증합의증명노드(140)가 검증합의 블록과 검증합의증명 블록을 생성하여 탄소저감데이터 진위 확인이 끝난 검증 블록에 대해 암호화폐 신규 발행과 상기 암호화폐의 지급 사실이 확정되는 것을 의미한다.
따라서, 검증합의증명 블록이 생성되면, 이를 참여자 노드(110)에 송신하고, 참여자 노드(110)는 상기 검증합의증명 블록을 이용하여 암호화폐를 지급받을 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 참여자 노드(110)는 공개키 또는 사설키를 생성하며, 상기 검증합의증명 블록을 수신 받으면, 상기 검증합의 증명 블록을 상기 사설키를 이용하여 암호화폐로 전환시킬 수 있다. 이때, 기설정된 비율로 검증노드(120), 검증합의노드(130) 및 검증합의증명노드(140)에게 상기 암호화폐를 분배할 수 있다. 암호화폐를 일정 비율로 지급하여 검증, 검증합의 또는 검증합의증명을 수행한 노드에 보상을 지급하여 참여를 유도할 수 있다.
즉, 참여자 노드(110)는 자신만이 알고 있는 사설키를 이용하여 검증합의 증명 블록을 복호화하고 복호화된 블록을 암호화폐와 교환할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 사설키와 공개키는 쌍을 이루는 것으로, 참여자 노드(110)의 공개키는 참여자 노드(110)가 처음에 블록을 생성하여 암호화할 때 사용할 수 있으며, 상기 블록이 검증, 검증합의, 검증합의증명을 완료하면 상기 검증합의증명 블록을 복호화할 때 한 쌍을 이루는 사설키를 이용하여 복호화할 수 있다.
또한, 암호화폐는 별도의 암호화폐 발생 장치에 상기 검증합의증명 블록을 전달하여 신규 발행된 암호화폐를 보상으로 지급받을 수 있다.
한편, 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에서, 참여자의 적어도 하나의 과거온실가스 배출 관련정보를 측정하는 계측부(210)를 더 포함할 수 있으며, 상기 계측부(210)는 상기 검증노드(120) 또는 상기 참여자 노드(110)와 연결되어 상기 검증노드(120)가 참여자의 식별 정보를 송신하면, 그에 대응하는 측정된 수치를 상기 검증노드(120) 또는 상기 참여자 노드(110)로 전송할 수 있다.
구체적으로, 계측부(210)는 블록체인 네트워크 외부(off-chain)의 별도 네트워크(200)를 통해 검증 노드(120) 또는 참여자 노드(110)에 연결되며, 계측부(210)는 참여자의 온실가스 배출원 사용량을 측정하여 검증노드(120) 또는 참여자 노드(110)에 입력되는 데이터를 생성하는 장치의 집합부로서 물리량, 화학량 또는 현상을 센서 등을 통하여 측정하는 계측기기(meter)를 포함할 수 있다.
즉, 상기 계측부(210)는 참여자가 사용하는 탄소가 발생하는 장치에 설치된 측량기계일 수 있으며, 블록체인 외부 네트워크(200)에서 계측부(210)가 참여자 노드(110)에 측정 정보를 전달하여 참여자 노드(110)가 검증 노드(120)로 상기 정보를 전송하도록 할 수 있다.
또는, 블록체인 외부 네트워크(200)에서 바로 검증노드(120)의 검증 저장부(121)로 측정 정보를 전달하여 검증 노드(120)가 바로 탄소 저감 활동의 진위를 검증하도록 할 수 있다.
상기 계측부는 별도의 공급자가 없는 장치에도 설치되어 탄소 발생 관련한 파라미터를 측정하는 계측기기일 수 있으며, 또는 유틸리티 공급자가 설치한 검침기일 수 있다.
예를 들어, 계측부(210)는 주행거리 적산계기, 적산전력계, 가스 적산 유량계, 용수 적산 유량계, 카메라 장치 등 다양한 계측기기를 포함할 수 있다.
또한 예를 들면, 계측부(210)는 참여자 노드(110)와 동일한 고유식별정보를 가진 사용정보 관리 데이터베이스의 정보를 획득할 수 있다. 일례로, 비행기 마일리지, 버스 또는 철도의 사용횟수 등이 포함될 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 참여자 노드(110)와 별개로 형성된 계측부(210)가 형성된다면, 계측부(210)는 상기 참여자 노드(110)와 동일한 블록체인 네트워크에 속할 필요가 없으며, 외부 네트워크(200)를 통해 검증노드(120)와 연결될 수 있고, 검증노드(120)의 검증 저장부(121)에 계측부(210)에서 측정된 측정 값을 전달할 수 있다.
다른 일 실시예로서, 참여자 노드(110)에서 탄소저감데이터를 직접 입력하는 경우, 계측부(210)가 참여자 노드(110)와 외부 네트워크(200)를 통해 연결될 수 있고, 이 경우 참여자 노드(110)의 입력 데이터와 계측부(210)의 측정 데이터를 전달받은 검증노드(120)가 데이터간 일치 여부를 확인하여 검증을 수행할 수 있다.
즉, 일 실시예로서, 참여자 노드(110)는 계측부(210)로부터 온실가스 배출원 사용량 데이터를 수집하여 검증노드(120)에 송신하거나, 다른 일 실시예로서, 검증노드(120)는 계측부(210)로부터 온실가스 배출원 사용량 데이터를 수집하여 참여자의 온실가스 배출원 사용량 거래 원장을 검증 저장부(121)에 보관함으로써 참여자 노드(110)로부터 수신된 온실가스 배출원 사용 실적을 보관되어 있는 계약 원장과 대조하여 실적의 진위를 검증할 수 있다.
또한, 일 실시예로서, 참여자 노드(110)는 계측부(210)로부터 재생에너지원 발전량, 예를 들어 태양광 발전소, 풍력 발전소 등의 발전 생산량 데이터를 수집하여 검증노드(120)에 송신하거나, 다른 일 실시예로서, 검증노드(120)는 계측부(210)로부터 재생에너지원 발전 생산량 데이터를 수집하여 참여자의 재생에너지원 발전량 거래 원장을 검증 저장부(121)에 보관함으로써 참여자 노드(110)로부터 수신된 재생에너지원 발전 생산 실적을 보관되어 있는 계약 원장과 대조하여 실적의 진위를 검증할 수 있다.
구체적인 일 실시예에서, 검증노드(120)는 사용자 노드(110)로부터 수신된 온실가스 배출원 사용 실적, 예를 들어 자동차 등, 수송차량의 이동 마일리지를 위치 추적 시스템을 활용하여 실적의 진위를 검증할 수 있다.
예를 들면, 계측부(210)가 자동차에 설치되어 자동차의 위치추적시스템과 연동되며, 상기 자동차 주행 연비, 주행 거리 등을 포함하는 주행 정보에 따라 발생하는 탄소배출량 또는 연료소모량을 측정하고 이를 사용자 노드(110) 또는 검증노드(120)에 송신할 수 있으며, 사용자 노드(110) 또는 검증노드(120)는 임계 값이 되는 기준 수치와 비교하여 절감한 탄소 배출량 또는 절감한 연료소모량을 계산하여 탄소저감데이터를 획득할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 검증 노드(120)는 온실가스 배출원의 공급을 담당하는 지역 유틸리티 공급자 노드를 포함할 수 있으며, 계측부(210)는 상기 지역 유틸리티 공급자가 공급하는 계측기기를 포함할 수 있다.
예를 들면, 한국전력공사가 전기요금을 위해 전기사용량을 측정하는 검침기를 계측부(210)로 하여, 사용자 노드(110) 또는 검증노드(120)가 참여자의 전기 사용량을 획득하고 전월 대비 전기 사용량 감소량을 계산하여 탄소저감데이터를 획득할 수 있다.
또는, 도시가스 공급하는 공급처가 가스요금을 위해 가스사용량을 측정하는 검침기를 계측부(210)로 하여, 사용자 노드(110) 또는 검증노드(120)가 참여자의 가스 사용량을 획득하고 전월 대비 가스 사용량 감소량을 계산하여 탄소저감데이터를 획득할 수 있다.
즉, 상술한 바와 같이, 구체적인 에너지 사용량을 획득할 수 있는 검침기 또는 계측기기가 있는 경우, 계측부(210)를 상기 검침기 또는 계측기기와 연동하여 구체적인 탄소저감데이터를 획득하여 상기 검증을 수행할 수 있다.
한편, 일 실시예에서, 검증노드(120)는 참여자 노드(110)로부터 수신된 고유식별정보와 동일한 고유식별정보 소지자의 온실가스 배출원 사용 실적과 데이터백업 기능을 갖는 데이터베이스를 활용하여 참여자 노드(110)의 실적의 진위를 검증할 수 있다.
예를 들면, 음식물쓰레기 배출량을 줄이면 탄소배출량이 저감되며, 음식물쓰레기 배출량에 대해서는 아파트 관리사무소가 보유하고 있는 세대별 음식물쓰레기 배출량 적산계기로부터 참여자의 음식물쓰레기 배출량을 획득하고 전월 대비 음식물쓰레기 배출량 감소량을 계산하여 탄소저감데이터를 획득할 수 있다. 만약 별도의 검증된 검침기가 없는 경우에는, 상기 음식물쓰레기 배출량을 데이터 백업한 음식물쓰레기 종량제 서비스 시스템 데이터베이스로부터 획득한 데이터값을 비교하여 탄소저감데이터를 획득할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 참여자 노드(110)는 참여자의 적어도 하나의 과거온실가스 배출 관련정보를 입력 받아 상기 적어도 하나의 과거온실가스 배출 관련정보의 입력 받은 항목 개수에 대응하는 보상신청 블록을 생성하며, 상기 검증노드(120)는 각각의 상기 보상신청 블록을 수신 받아 상기 보상신청 블록과 대응되는 각각의 거래 원장과 대조하여 상기 보상신청 블록의 진위 검증을 입력 받은 항목 개수만큼 반복 수행할 수 있다.
예를 들어, 복수의 과거온실가스 배출 관련 항목이 앱을 통해 나열되면, 해당 되는 항목이 참여자 노드(110)를 통해 클릭되어 입력 받을 수 있다. 또는, 별도의 계측부(210)나 유틸리티 공급자가 측정한 데이터에 변동이 있을 경우 자동으로 과거온실가스 배출 관련정보를 참여자 노드(110)에 전송하여 탄소 저감 활동이 있는 항목이 자동 생성됨으로써 입력 받을 수도 있다.
즉, 참여자 노드(110)가 전기 사용량과 가스 사용량에 대한 온실가스배출관련 정보를 입력 받았을 경우, 전기 사용량 항목에 대한 보상신청 블록, 가스 사용량에 대한 보상신청 블록으로 총 두 개의 보상신청 블록을 생성하고, 검증노드(120)는 전기 검침기 관련한 거래 원장과 가스 검침기 관련한 거래 원장에서 전기 사용량 데이터 및 가스 사용량 데이터를 획득하여 각 보상신청 블록의 진위 검증을 수행할 수 있다. 다시 말하면, 전기 사용량 항목에 대한 진위 검증과 가스 사용량 항목에 대한 진위 검증으로 각 항목 당 한 번씩 총 두 번의 진위 검증을 수행한다.
따라서, n개의 항목에 대해 온실가스배출관련 정보를 입력 받으면, 사용자 노드(110)는 n개의 보상신청 블록을 생성하고, 검증노드(120)는 n번의 진위 검증을 수행할 수 있다.
한편, 본 발명의 다양한 실시예에서, 블록체인 네트워크 통신(100)은 참여자가 본 발명의 시스템 네트워크에 접근할 수 있는 TCP/IP 또는 OSI 등의 통신 프로토콜 기반의 유·무선 통신망에 접속하여 통신할 수 있는, 예를 들면, 셀룰러 통신(예: 2G(CDMA/GSM), 3G(WCDMA/UMTS/HSDPA/WiBro), 4G(LTE, LTE-A), 5G 등)을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 계측부(210)와 참여자 노드(110) 또는 검증노드(120)의 검증 저장부(121) 간의 데이터 통신은 근거리 유·무선 통신(예: WiFi(wireless fidelity), LiFi(light fidelity), 블루투스, 블루투스 저전력(BLE), 지그비(Zigbee), NFC(near field communication), 전력선 통신(power line communication), 양자암호 통신 등)을 포함할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 블록체인 네트워크와 암호화폐를 이용하는 온실가스 저감 활동 검증 및 보상 방법에 대한 흐름도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 블록체인 네트워크와 암호화폐를 이용하는 온실가스 저감 활동 검증 및 보상 방법(20)은, 참여자 노드(110)에 의해 참여자의 고유식별번호를 포함한 식별정보를 입력 받고 상기 입력 값을 기반으로 보상신청 블록을 생성하는 단계(S21), 검증노드(130)에 의해 상기 보상신청 블록을 수신 받아, 상기 보상신청 블록과 대응되는 저장된 탄소저감데이터와 대조하여 상기 보상신청 블록의 진위를 검증하고, 검증이 완료된 경우 검증 블록을 생성하는 단계(S22), 검증합의노드(130)에 의해 상기 검증 블록을 수신 받아 검증합의에 동의한 경우 다수의 검증합의 블록을 생성하는 단계(S23) 및 검증합의가 완료되면, 검증합의증명노드(140)가 상기 검증합의노드(130)에 의해 송신된 검증합의 블록을 수신 받고 증명에 동의하여 검증합의증명 블록을 생성하고, 상기 참여자 노드(110)에 생성된 검증합의증명 블록을 송신하는 단계(S24)를 포함할 수 있다.
S21에서, 참여자 노드(110)에 댑(150), 예를 들어 분산형 애플리케이션'이 설치되고 상기 앱을 실행시켜 식별정보를 입력함으로써 보상신청 블록을 생성할 수 있다.
상기 분산형 애플리케이션은 '탄소발자국' 명칭을 가질 수 있으며, 각 노드에 탄소발자국 애플리케이션이 설치되면 각 노드들을 통해서 탄소 관련 활동 정보들에 대한 진위검증 및 보상을 수행할 수 있다.
또한, 일 실시예로서, 댑(150)이 실행되면, 참여자 노드(110)는 공개키 또는 사설키를 생성하고, 고유식별 정보 또는 온실가스 배출원 유형 별 사용량, 예를 들면, 전기 사용량, 생활용수 사용량, 도시가스 사용량, 쓰레기 발생량 등의 데이터를 입력 받은 후 '신청' 버튼이 클릭되면 자동적으로 유형 별 보상신청 블록이 생성되어 각각에 해당되는 검증노드(120)에 보상신청 블록을 전송할 수 있다.
또는, 계측부(210)로부터 온실가스 배출원 유형 별 사용량을 각 항목 별로 전달 받은 후 '신청'버튼이 클릭되면, 자동적으로 유형 별 보상신청 블록을 생성하고, 검증노드(120)에 유형 별 보상신청 블록을 전송할 수도 있다.
S22에서, 검증노드(120)가 탄소저감데이터 또는 거래원장과 비교하여 참여자 노드(110)의 실제 탄소저감활동에 대한 진위를 검증하고, 진위 검증이 완료되면 상기 보상신청 블록에 대한 검증 블록을 생성할 수 있다. 만약 진위 검증에 실패하면, 검증 블록이 생성되지 않고 그대로 거래가 종료될 수 있다.
S22에서, 검증노드(120)는 수신된 보상신청 블록에 기록된 고유식별 정보 및 사용량 데이터를 검증 저장부(121)에 보관되어 있는 탄소저감데이터 또는 거래 원장과 대조하여 참여자의 고유식별 정보 및 사용량 데이터의 진위 여부를 확인하고, 검증이 완료된 경우, 검증 블록이 생성되어 검증 블록을 무작위로 선택된 다수의 검증합의노드(130)에 전송할 수 있다.
S23 또는 S24에서 검증합의노드(130)가 상기 검증 블록에 합의가 기록된 검증합의 블록을 생성하거나, 검증합의증명노드(140)가 상기 검증합의 블록에 합의증명이 기록된 검증합의증명 블록을 생성할 때, 무작위로 선택된 다수의 노드들 중에서 선착순으로 합의 또는 합의증명에 동의한 노드들을 대상으로 논리 연산을 수행하여 블록을 생성할 수 있다.
구체적으로, 기설정된 검증합의 횟수(m)에 따라 총 m개의 후보 검증합의노드 집합을 선정하고, 상기 m개의 후보 검증합의노드 집합 중에서 각각 무작위로 선택된 검증합의노드(130)들이 검증합의를 수행할 수 있다. 이때, 검증합의노드(130)는 다수의 후보 검증합의노드에서 선착순으로 동의한 노드가 검증합의노드(130)로 결정된다.
m번의 검증합의가 종료되면, 무작위로 선택된 노드들 중에서 선착순으로 동의한 노드를 검증합의증명노드(140)로 하여 검증합의 증명을 수행할 수 있다.
또한, S23에서, 검증합의노드(130)가 검증노드(120)로부터 수신된 검증 블록에 합의하여 '합의' 버튼이 클릭되면, 자동적으로 검증합의 블록이 생성되어 검증합의 블록을 검증합의증명노드(140)에 전송할 수 있으며, S24에서, 검증합의증명노드(140)가 검증합의노드(130)로부터 수신된 검증합의 블록에 증명하여 '증명' 버튼이 클릭되면, 자동적으로 검증합의증명 블록이 생성되어 검증합의증명 블록을 참여자 노드(110)에 전송할 수 있다.
이를 통해 에너지 소모를 절감하고 신속하게 검증합의 및 검증합의증명을 수행할 수 있어, 에너지 과다 소모에 따른 환경 문제 없이 온실가스 저감 활동을 검증하고 보상을 지급할 수 있다.
더하여, 도 2에 도시된 바와 같이, 참여자 노드(110)가 상기 검증합의증명 블록을 암호화폐 발행 장치에 송신하여 암호화폐를 지급받는 단계(S25) 및 지급받은 암호화폐의 일정 비율을 블록 생성 노드들에 지급하는 단계(S26)를 더 포함할 수 있다.
여기서 블록 생성 노드들은 검증노드(120), 검증합의노드(130), 검증합의증명노드(140)를 포함할 수 있다.
S25에서, 참여자 노드(110)는 검증합의증명노드(140)로부터 수신된 검증합의증명 블록을 사설키로 암호화폐로 전환시켜 암호화폐를 확보할 수 있다.
또한, S26에서, 상기 일정 비율은 사전 설정된 비율에 따라 설정될 수 있으며, 또는 노드 간 합의에 따라 설정될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 방법을 수행하는 시스템은 상기 방법을 수행하도록 하는 실행 가능한 명령 프로토콜 및 알고리즘 소프트웨어를 갖는 통신 장치, 컴퓨터 장치 및 저장 장치를 포함할 수 있다.
상기의 각 단계에서, 거래에 참여하는 모든 노드들은 블록체인 네트워크 통신(100)을 통해서 시스템 네트워크에 접속하여 웹 사이트 또는 앱스토어에서 댑(150)을 각자의 컴퓨터 또는 통신 단말기에 설치하고 컴퓨터 또는 통신 단말기 내의 CPU 등의 프로세서로 실행할 수 있어야 한다.
상기의 각 단계에서, 노드 간(node to node)의 모든 거래들은 시스템 네트워크 상에서 합의된 프로토콜을 준수하는 분산 애플리케이션, 댑(150)의 시행을 통해서 이루어질 수 있다.
상기 댑(150)은 다양한 프로그램 언어, 예를 들어, C++, Python, Java, C#, JavaScript, Golang, Solodity, SQL 등을 사용하여 코드화될 수 있다.
상기의 각 단계에서, 하나의 특정한 거래에 참여하는 모든 노드들에게 공개되는 공개키, 각자의 노드만이 아는 사설키 및 거래를 특정하는 코드가 생성된 블록에 기록될 수 있다.
상기의 공개키, 사설키 및 코드는 비대칭형 알고리즘, 예를 들어, Diffie-Hellman 키 교환, DSS, ECC, RSA, ECDSA 등에 기반한 암호화 장치 및 소프트웨어를 포함할 수 있다.
상기의 각 단계에서, 하나의 특정한 거래에 참여하는 모든 노드들의 포인터, 예를 들면, e 메일 주소가 블록의 링크드 리스트(linked list)에 기록될 수 있다.
상기의 각 단계에서 생성되는 블록들은 참여한 노드들의 저장 장치에 분산되어 저장될 수 있다.
상기의 보상 보상신청 블록 생성단계에서, 온실가스 배출원의 사용량 저감 실적뿐만 아니라 온실가스를 흡수하여 제거하는 활동, 예를 들면, 식목 등의 온실가스 포집 효과가 있는 실적에 대한 보상을 신청할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 검증합의증명 방식에 따라, 상기의 각 단계가 탈중앙화, 확장성과 보안성을 동시에 적절하게 유지하며 거래 과정이 신속하게 수행될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 블록체인 네트워크와 암호화폐를 이용하는 온실가스 저감 활동 검증 및 보상 방법의 블록체인 네트워크를 이용한 합의증명 알고리즘 흐름도이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, S21에서, 상기 참여자 노드(110)로부터 참여자의 적어도 하나의 과거온실가스 배출 관련정보를 입력 받아 상기 적어도 하나의 과거온실가스 배출 관련정보의 입력 받은 항목 개수에 대응하는 보상신청 블록을 생성할 수 있다.
이때 S22에서, 검증노드(120)는 각각의 상기 보상신청 블록을 수신 받아 상기 보상신청 블록과 대응되는 각각의 탄소저감데이터와 대조하여 상기 보상신청 블록의 진위 검증을 입력 받은 항목 개수만큼 반복 수행할 수 있다.
복수의 항목에 대해서 온실가스 저감 활동에 대해 입력 받고, 최대 값(n)을 설정하여, 최대 n개의 항목에 대해 동시에 진위 검증을 수행할 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 합의증명 방식은, 보상신청 블록 생성단계(S21)에서, 참여자 노드(110)가 본 발명의 블록체인 네트워크 통신(100)에 접속하여(S211); 참여자 노드(110)에 댑(150)이 설치 및 실행되고(S212); 상기 댑(150)의 입력란에 고유식별번호 및 n개의 유형 별 온실가스 사용량이 입력되고(S213); 상기 댑(150)에 표시되어 있는 '신청' 이 클릭되면, 사용자 노드(110)는 공개키, 사설 키 및 거래 코드가 기록된, n개의 유형 별 온실가스 배출원 저감 실적에 대한 보상신청 블록을 생성하여 각각에 해당하는 검증노드(120)에 보상신청 블록을 송신한다(S214);
또한, 검증 블록 생성단계(S22)에서, 검증노드(120)는 수신된 보상신청 블록의 정보와 데이터 내역을 검증 저장부(121)의 탄소저감데이터 또는 거래 원장과 대조하여 일치 여부를 판정하고(S221); 긍정(S221에서 예)이면, 검증 블록을 생성하여 무작위로 선택된 다수의 검증합의노드(130)에 n개의 검증 블록을 송신하고(S222); 부정(S221에서 아니오)이면, 거래정지 블록을 생성하여 참여자 노드(110)에 송신하여 거래를 종료한다(S223);
검증합의 블록 생성단계(S230)에서, 수신된 검증 블록에 합의하여 '합의' 를 제일 먼저 클릭한 노드가 있으면(S231에서 예), 상기 노드의 검증합의노드(130)는 1차 검증합의 블록(I001, i=1)을 생성하여 무작위로 선택된 다음의 검증합의노드(130)에 검증합의 블록을 송신하고, i=i+1 연산하며(S232); i가 n에 도달하지 않았으면(S233에서 아니오), 다음의 검증합의노드(130a)는 2차 검증합의 블록(I002)을 생성하여 무작위로 선택된 그 다음의 검증합의노드(130b)에 2차 검증합의 블록을 송신하고(S232b); 상기 단계(S232)를 반복하여 수행하다가 n차에 이르면(S233에서 예), 검증합의 단계를 종료하고 검증합의증명 단계로 넘어간다.
이후 검증합의증명 블록 생성 단계(S24)에서, 수신된 최종 검증합의 블록에 합의하여 '합의'를 제일 먼저 클릭한 노드가 있으면(S241에서 예), 상기 노드의 검증합의증명노드(140)는 검증합의증명 블록을 생성하여 신청자의 참여자 노드(110)에 검증합의증명 블록을 송신한다(S242); 그렇지 않으면(S241에서 아니오), 거래정지 블록을 생성하여 참여자 노드(110)에 송신하여 거래를 종료한다(S223).
암호화폐 확보 단계(S25)에서 수신된 검증합의증명 블록을 사설키로 암호화폐로 전환시켜 암호화폐를 확보하고(S251); 암호화폐 지급 단계(S260)에서, 확보한 암호 화폐량의 일정 비율을 검증노드(120), 검증합의노드(130) 및 검증합의증명노드(140)에게 지급하고(S261); 거래를 종료할 수 있다.
상기 합의증명 알고리즘은 복잡한 산술연산 없이 간단한 논리연산 합의 알고리즘에 의해 수행될 수 있으며, 이로 인해 과도한 에너지 소모 없이 신속하게 거래를 수행할 수 있어 과도한 에너지 소모에 따른 환경 문제 없이 온실가스 저감 활동 검증 및 보상을 수행할 수 있다.
한편, 상기의 검증합의 블록 생성 단계(S23)에서 n 값은 클수록 보안성은 강화되고 거래 처리 속도는 느려지는 트레이드오프(trade off) 상충 관계를 고려하여 초당 평균 검증합의 블록 생성 건수에 의해 결정되는데, 10,000TPS 이상이 바람직하다.
또한, 상기 검증노드(120)는 신청자와 온실가스 배출원의 공급을 담당하는 지역의 유틸리티 공급자, 예를 들면, 전력공급회사, 도시가스공급회사, 생활용수공급회사, 쓰레기 폐기처리, 재활용 등의 환경처리업체 등을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 검증노드(120)는 참여자 노드(110)로부터 수신된 온실가스 배출원 사용 실적, 예를 들어 자동차 등, 수송차량의 이동 마일리지를 위치 추적 시스템을 활용하여 실적의 진위를 검증할 수 있다.
예를 들면, 자동차에 계측부(121)가 설치되고, 계측부(121)가 자동차의 위치 추적 시스템을 활용하여 주행 거리, 주행 연비 등의 주행 정보를 측정하여 검증노드(120)에 전송하면, 검증노드(120)는 참여자의 실제 탄소저감활동의 진위를 검증할 수 있다.
또한, 일 실시예에서, 검증노드(120)는 참여자 노드(110)로부터 수신된 온실가스 배출원 사용 실적, 예를 들어 음식물쓰레기 배출량을 데이터백업 기능을 갖는 음식물쓰레기 종량제 서비스 시스템을 활용하여 실적의 진위를 검증할 수 있다. 상술한 바와 중복되는 내용은 이하 생략하기로 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, S22는, 입력된 참여자의 식별정보에 대응하는 외부의 계측부(210)에 의해 측정된 참여자의 적어도 하나의 과거온실가스 배출 관련정보를 상기 검증노드(120) 또는 상기 참여자 노드(110)가 수신 받는 단계를 더 포함할 수 있다. 상술한 바와 중복되는 내용은 이하 생략하기로 한다.
본 발명은 컴퓨터가 상술한 방법을 수행하도록 하는 컴퓨터 프로그램을 포함하는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체를 제공할 수 있으며, 적어도 하나의 컴퓨터에 의해 실행될 때, 상기 적어도 하나의 컴퓨터로 하여금 상술한 방법을 수행하도록 하기 위한 실행 가능한 명령들을 포함하는, 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램을 제공할 수 있다.
상기 컴퓨터 프로그램은 분산형 애플리케이션인 댑(150)으로 구현될 수 있으며, 각 노드에서 분산되어 구현될 수 있다. 소프트웨어가 각 노드에 분산되어 구현됨으로써 분산성을 향상시킬 수 있다.
즉, 동일 블록체인 네트워크(100)에 연결된 각 노드들에 분산형 애플리케이션을 통해 분산되어 구현되며 각 노드는 각 단말기에 별도로 저장될 수 있다.
또한, 본 발명은 프로세서, 메모리, 및 상기 메모리에 저장되고 상기 프로세서에 의해 실행 가능한 컴퓨터 프로그램을 포함하고, 상기 컴퓨터 프로그램은 상기 프로세서에 의해 실행될 때, 상술한 방법을 수행하는 컴퓨터 기기를 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예는, 상술한 블록체인 네트워크와 암호화폐를 이용하는 온실가스 저감 활동 검증 및 보상 방법을 수행하는 장치를 더 제공하며, 상기 장치는 입력 인터페이스, 출력 인터페이스, 프로세서 및 메모리를 포함하고, 상기 입력 인터페이스, 출력 인터페이스, 프로세서 및 메모리는 버스 시스템을 통해 서로 연결될 수 있다. 상기 메모리에는 프로그램, 인스트럭션 및 코드가 저장된다. 상기 프로세서는 상기 메모리 중의 프로그램, 인스트럭션 또는 코드를 실행함으로써, 입력 인터페이스가 신호를 수신하도록 제어하고, 출력 인터페이스가 신호를 발송하도록 제어하며, 상술한 방법 실시에의 동작을 수행한다.
본 발명의 실시예에서, 상기 프로세서는 중앙 처리 유닛(Central Processing Unit, CPU)일 수 있으며, 상기 프로세서는 또한 기타 범용 프로세서, 디지털 신호 프로세서, 주문형 집적 회로, 현장 프로그래머블 게이트 어레이 또는 기타 프로그래머블 로직 디바이스, 이산 게이트 또는 트랜지스터 로직 디바이스, 이산된 하드웨어 컴포넌트 등일 수 있는 것으로 이해하여야 한다. 범용 프로세서는 마이크로프로세서일 수 있고, 또는 상기 프로세서는 임의의 일반 프로세서 등일 수도 있다.
상기 메모리는 판독 전용 메모리 및 랜덤 액세스 메모리를 포함할 수 있으며, 프로세서로 인스트럭션과 데이터를 제공한다. 메모리의 일부분은 비휘발성 랜덤 액세스 메모리를 더 포함할 수 있다.
구현 과정에서, 상술한 방법의 각 내용은 프로세서 중 하드웨어의 논리 집적 회로 또는 소프트웨어 형태의 인스트럭션에 의해 완성될 수 있다. 본 출원의 실시예에 개시된 방법의 내용은 하드웨어 프로세서로 직접 구현될 수 있으며, 또는 프로세서 중 하드웨어 및 소프트웨어 모듈의 조합으로 구현되어 수행 완성될 수 있다. 소프트웨어 모듈은 랜덤 액세스 메모리, 플래시 메모리, 판독 전용 메모리, 프로그래머블 판독 전용 메모리 또는 전기적 소거 가능 프로그래머블 메모리, 레지스터 등과 같은 종래의 저장 매체에 저장될 수 있다. 상기 저장 매체는 메모리에 위치하며, 프로세서는 메모리에 저장된 정보를 판독하여, 그 하드웨어와 결합하여 상술한 방법의 내용을 완성한다. 중복되는 것을 방지하기 위해, 여기서는 상세한 설명을 생략한다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 탄소배출 거래 시스템은, 상술한 블록체인 네트워크와 암호화폐를 이용하는 온실가스 저감 활동 검증 및 보상 시스템, 온실가스 유형 별 사용량을 이산화탄소 환산량 및 교환성 화폐가치 중 적어도 하나로 계산하는 연산 장치, 상기 이산화탄소 환산량을 교환성 화폐로 계산하거나, 보상으로 지급받은 암호화폐를 교환성 화폐로 거래하거나, 온실가스 유형 별 사용량을 제외하고 남은 탄소배출권 거래를 수행하는 블록체인 네트워크 외부의 컴퓨팅 장치를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 검증합의증명 블록이 암호화폐로 전환될 때, 이산화탄소와 메탄 등 6대 온실가스를 배출할 수 있는 권리인 탄소배출권의 금융거래소 시세가, 예를 들면, 유럽의 탄소배출권 12월물 선물(ICE ECX EUA) 가격은 2021년 6월8일 런던 거래소에서 톤당 52.17유로(약 7만1000원)로 거래되었는데 탄소배출권 시세가 환산지표로 사용될 수 있다.
일 실시예에서, 검증합의증명 블록이 암호화폐로 전환될 때, 코인베이스(Coinbase)등의 암호화폐 거래소에 상장될 경우, 암호화폐 거래소의 시세가 환산지표로 사용될 수 있다.
검증합의증명 블록에 의해 암호화폐를 지급할 때, 상기 암호화폐는 ICO(Initial Coin Offering)에 의해 생성된 거래소에서 거래될 수 있다.
상술한 본 발명의 일 실시예에 따르면 선착순 논술 연산에 의한 검증 방식을 수행하여 연산에 소모되는 컴퓨팅 기능을 줄이고, 이에 따라 과도한 에너지 소모를 줄여 에너지 소모에 따른 환경 문제를 해결할 수 있고, 빠르게 검증 수행이 가능하여 신속한 거래 수행이 가능하다.
또한, 검증에 컴퓨팅 능력이 과도하게 필요하지 않아 컴퓨팅 능력 불문하고 검증, 검증합의, 검증합의 증명에 참여할 수 있으며, 이에 따라 거래의 응답성을 향상시킬 수 있다.
이상 일부 실시예들과 첨부된 도면에 도시된 예에 의해 본 발명의 기술적 사상과 사업 방법이 상세하게 설명되었지만, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 이해할 수 있는 본 발명의 기술적 사상 및 범위를 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 개량이 이루어질 수 있다는 점을 알아야 할 것이다. 또한, 그러한 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위 내에 속하는 것으로 생각되어야 한다.
100: 블록체인 네트워크 통신
110: 사용자 노드
120: 검증노드
121: 검증 저장부
130: 검증합의노드
140: 검증합의증명노드
150: 댑
200: 블록체인 네트워크 외부 통신
210: 계측부

Claims (15)

  1. 참여자 노드에 의해 참여자의 고유식별번호를 포함한 식별정보가 입력되고 상기 입력 값을 기반으로 보상신청 블록이 생성되는 단계;
    검증노드에 의해 상기 보상신청 블록이 수신되고 상기 보상신청 블록과 대응되는 저장된 탄소저감데이터와 대조하여 상기 보상신청 블록의 진위가 검증되고, 검증이 완료된 경우 검증 블록이 생성되는 단계;
    검증합의노드에 의해 상기 검증 블록이 수신되고 검증합의에 동의한 경우 다수의 검증합의 블록이 생성되는 단계; 및
    검증합의증명노드에 의해 상기 검증합의노드가 송신한 검증합의 블록이 수신되고 증명에 동의한 경우 검증합의증명 블록이 생성되며, 상기 참여자 노드에 생성된 검증합의증명 블록이 송신되는 단계; 를 포함하며,
    상기 노드들은 별개의 단말기를 통해 동일한 블록체인 네트워크에 연결된,
    블록체인 네트워크와 암호화폐를 이용하는 온실가스 저감 활동 검증 및 보상 방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    검증합의노드가 검증합의에 동의하거나, 또는 검증합의증명노드가 증명에 동의한 경우, 상기 동의를 이용한 논리 연산을 수행하는,
    블록체인 네트워크와 암호화폐를 이용하는 온실가스 저감 활동 검증 및 보상 방법.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 입력 값을 기반으로 보상신청 블록이 생성되는 단계는,
    상기 참여자 노드로부터 참여자의 적어도 하나의 과거온실가스 배출 관련정보를 입력 받아 상기 적어도 하나의 과거온실가스 배출 관련정보의 입력 받은 항목 개수에 대응하는 보상신청 블록을 생성하며,
    이때 검증합의 블록이 생성되는 단계는,
    각각의 상기 보상신청 블록을 수신 받아 상기 보상신청 블록과 대응되는 각각의 탄소저감데이터와 대조하여 상기 보상신청 블록의 진위 검증을 입력 받은 항목 개수만큼 반복 수행하는,
    블록체인 네트워크와 암호화폐를 이용하는 온실가스 저감 활동 검증 및 보상 방법.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 보상신청 블록이 생성되는 단계 이전에, 상기 참여자 노드가 한 쌍의 공개키 및 사설키를 생성하는 단계를 더 포함하고,
    상기 검증합의증명 블록이 송신되는 단계 이후에, 상기 참여자 노드가 검증합의 증명 블록을 이용하여 암호화폐로 교환하는 단계를 더 포함하며,
    이때, 상기 공개키를 통해 보상신청 블록이 생성되고, 상기 보상신청 블록에 대응되는 상기 검증합의증명 블록을 수신 받으면 상기 검증합의 증명 블록을 상기 사설키를 이용하여 암호화폐로 교환하며, 상기 암호화폐를 기설정된 비율로 검증노드, 검증합의노드 및 검증합의증명노드에게 지급하는,
    블록체인 네트워크와 암호화폐를 이용하는 온실가스 저감 활동 검증 및 보상 방법.
  5. 제1 항에 있어서,
    입력된 참여자의 식별정보에 대응하는 계측부에 의해 측정된 참여자의 적어도 하나의 과거온실가스 배출 관련정보를 상기 검증노드 또는 상기 참여자 노드가 수신 받는 단계를 더 포함하는,
    블록체인 네트워크와 암호화폐를 이용하는 온실가스 저감 활동 검증 및 보상 방법.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 검증노드의 별도의 데이터 저장 장치에 상기 블록체인 네트워크 외부에서 실제 온실가스 배출 실적이 기록된 거래 원장과 대응되는 데이터를 저장하는 단계를 포함하는,
    블록체인 네트워크와 암호화폐를 이용하는 온실가스 저감 활동 검증 및 보상 방법.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 거래 원장은 온실가스 배출원의 공급을 담당하는 지역 유틸리티 공급자의 데이터인,
    블록체인 네트워크와 암호화폐를 이용하는 온실가스 저감 활동 검증 및 보상 방법.
  8. 컴퓨터가 제1 항 내지 제7 항 중 어느 한 항에 따른 방법을 수행하도록 하는 컴퓨터 프로그램을 포함하는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체.
  9. 적어도 하나의 컴퓨터에 의해 실행될 때, 상기 컴퓨터로 하여금 제1 항 내지 제7 항 중 어느 한 항에 따른 방법을 수행하도록 하기 위한 실행 가능한 명령들을 포함하는, 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
  10. 제1 항 내지 제7 항 중 어느 한 항에 따른 방법을 분산된 컴퓨터와의 결합을 통해 실행시키기 위한 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
  11. 제9 항에 있어서,
    상기 명령들은 상기 컴퓨터에 컴퓨터 소프트웨어 애플리케이션으로서 다운로드되는 컴퓨터 프로그램.
  12. 제1 항 내지 제7 항 중 어느 한 항에 따른 방법을 수행하는 블록체인 네트워크와 암호화폐를 이용하는 온실가스 저감 활동 검증 및 보상 시스템;
    참여자의 온실가스 유형 별 사용량을 이산화탄소 환산량 및 교환성 화폐가치 중 적어도 하나로 계산하는 연산 장치; 및
    보상으로 지급받은 암호화폐를 교환성 화폐로 거래하거나, 온실가스 유형 별 사용량을 제외하고 남은 이산화탄소 환산량에 대한 거래를 수행하는 블록체인 네트워크 외부의 컴퓨팅 장치; 를 포함하는,
    탄소배출 거래 시스템.
  13. 참여자의 고유식별번호를 포함한 식별정보를 입력 받고 상기 입력 값을 기반으로 보상신청 블록을 생성하는 참여자 노드;
    상기 보상신청 블록을 수신 받아 상기 보상신청 블록과 대응되는 저장된 탄소저감데이터와 대조하여 상기 보상신청 블록의 진위를 검증하고, 검증이 완료된 경우 검증 블록을 생성하는 검증노드;
    상기 검증 블록을 수신 받아 검증합의에 동의한 경우 검증합의 블록을 생성하는 무작위로 선택된 다수의 검증합의노드; 및
    상기 검증합의노드에 의해 송신된 검증합의 블록을 수신 받고 증명에 동의한 경우 검증합의증명 블록을 생성하는 무작위로 선택된 검증합의증명노드; 를 포함하며,
    상기 검증합의증명노드는 상기 참여자 노드에 생성된 검증합의증명 블록을 송신하며, 상기 노드들은 별개의 단말기를 통해 동일한 블록체인 네트워크에 연결된,
    블록체인 네트워크와 암호화폐를 이용하는 온실가스 저감 활동 검증 및 보상 시스템.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 참여자 노드는 참여자의 적어도 하나의 과거온실가스 배출 관련정보를 입력 받아 상기 적어도 하나의 과거온실가스 배출 관련정보의 입력 받은 항목 개수에 대응하는 보상신청 블록을 생성하며,
    상기 검증노드는 각각의 상기 보상신청 블록을 수신 받아 상기 보상신청 블록과 대응되는 각각의 탄소저감데이터와 대조하여 상기 보상신청 블록의 진위 검증을 입력 받은 항목 개수만큼 반복 수행하는,
    블록체인 네트워크와 암호화폐를 이용하는 온실가스 저감 활동 검증 및 보상 시스템.
  15. 제13 항에 있어서,
    참여자의 적어도 하나의 과거온실가스 배출 관련정보를 측정하는 계측부를 더 포함하며,
    상기 계측부는 상기 검증노드 또는 상기 참여자 노드와 연결되어 상기 검증노드가 참여자의 식별 정보를 송신하면, 그에 대응하는 측정된 수치를 상기 검증노드 또는 상기 참여자 노드로 전송하는,
    블록체인 네트워크와 암호화폐를 이용하는 온실가스 저감 활동 검증 및 보상 시스템.
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Citations (3)

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