스마트 컨트랙트는 작성된 코드에 의해 정의되어 실행조건이 충족될 시 자동으로 실행되는 전자 계약으로 다양한 분야에서 활용될 수 있다. 스마트 컨트랙트가 블록체인 네트워크에 배포되면 수정이 불가한데, 개발자들이 스마트 컨트랙트를 작성하는데 코드 패턴 재상용 하는 경우가 대다수이다. 이로 인한 스마트 컨트랙트 취약점 사고를 예방하기 위해 개발 단계에서 보안을 고려하여 스마트 컨트랙트 작성이 필요하다. 본 논문에서는 대표적인 스마트 컨트랙트에 대한 보안 취약점을 확인하고 보안 권장 사항을 정리한다.
최근 블록체인 기반의 어플리케이션이 증가하고 이들을 위한 스마트 컨트랙트가 설계상 오류로 부적절하게 사용될 가능성이 증대되고 있다. 따라서 스마트 컨트랙트의 설계를 보다 안전하게 지원할 수 있는 방안이 필요한 실정이다. 본 논문에서는 State machine을 이용하여 이더리움 스마트 컨트랙트의 기능사용을 보다 안전하게 지원하기 위한 기법을 제안한다. 제안된 기법은 전체 동작의 흐름의 제어하기 위한 Transition Contract와 각각 상태에 대한 스마트 컨트랙트인 State Contract를 이용하여 스마트 컨트랙트의 동작과정을 제어한다.
블록체인 생태계에는 다양한 이해관계자들이 존재한다. 이더리움이 등장한 이후 스마트 컨트랙트를 활용한 거래가 많이 이루어지게 되었고 개발자뿐만 아니라 투자자, 은행, 기업, 일반 사용자 등등 더욱 폭넓은 이해관계자들이 참여하고 활동하고 있다. 하지만 다양한 이해관계자가 스마트 컨트랙트의 상태를 확인하기 위해서는 어렵고 복잡한 과정을 거쳐야 한다는 문제점을 가지고 있다. 상태 확인이 어렵게 된다면 스마트 컨트랙트에 대한 신뢰도가 낮아지게 되어 활용도가 낮아질 것이다. 개발자에게 있어서도 상태 확인이 어렵고 복잡하다면 자신이 개발한 스마트 컨트랙트의 테스팅과 디버깅을 하는데 어려움을 겪어 높은 품질을 제공하기 힘들 것이다. 본 연구에서는 다양한 이해관계자와 개발자들이 스마트 컨트랙트의 상태를 쉽고 지속적으로 확인할 수 있으며 히스토리 데이터를 활용하여 분석할 수 있도록하는 이더리움 스마트 컨트랙트 상태 모니터링 시스템의 설계 및 구현 방법을 제안한다.
기존의 학력인증 서비스는 학교에 직접 방문하거나, 온라인을 통해 종이 증명서를 발급받는다. 하지만 학력인증을 블록체인에 기록하여, 인증 서비스의 비용을 줄이고 절차를 간소화하고자 한다. 더불어, 디지털 증명서를 블록체인에 등록하여 발급해온 증명서의 진위 여부를 확인하는 체제가 잘 갖춰지지 않은 곳에서도 재확인이 필요 없는 서비스를 제공하고자 한다. 블록체인에 증명서를 등록하는 중요한 기능은 '스마트 컨트랙트'를 통해 이루어진다. 매년 졸업요건이 변경된다는 점을 고려하면 스마트 컨트랙트에서 블록체인에 학력인증이 등록되는 조건의 업데이트는 필수불가결이다. 하지만 새로운 스마트 컨트랙트를 배포하는 식의 컨트랙트 업데이트는 여러 문제점들이 있다. 이를 해결하고자 본 논문에서는 proxy contract를 이용한 학력인증 서비스 시스템의 설계를 다루고자 한다.
스마트 컨트랙트는 블록체인 상에서 실행되는 프로그램으로 복잡한 비즈니스 논리를 처리할 수 있다. 그러나 블록체인의 무결성과 조건에 따라 실행되는 특성을 이용한 악의적 사용으로 인하여 블록체인 보안에서 시급한 문제가 되고있다. 따라서 스마트 컨트랙트 취약성 탐지문제는 최근 많은 연구가 이루어지고 있다. 그러나 기존 연구의 대부분이 단일 유형의 취약성 여부에 대한 탐지에만 초점이 맞춰져 있어 여러 유형의 취약성에 대한 동시 식별이 어렵다. 이 문제를 해결하고자 본 연구에서는 스마트 컨트랙트 소스코드 제어 흐름 그래프를 기반으로 그래프의 forward edge와 backward edge를 고려한 신경망으로 그래프 구조를 학습한 후 그래프 multi-label classification을 진행하여 다중 취약성을 탐지할 수 있는 모델을 제안한다.
전자 정부의 시스템들은 공신력 있는 데이터를 보장하고 그 정보의 위·변조를 막아왔으며, 지금까지 이러한 역할을 전통적인 중앙집중형 관리 방식으로 진행되어 왔다. 하지만, 중앙 집중형의 데이터 관리 방식은 단일 오류점의 문제와 병목현상의 단점을 가지고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 블록체인 기술이 등장하여 그동안 안전하지 못하다고 생각되어 왔던 탈중앙화를 특징으로 하여 데이터의 무결성을 보장한다. 하지만, 일반적인 블록체인과 스마트 컨트랙트를 전자 정부의 전자투표에 그대로 적용하기에는 많은 문제점들이 존재한다. 본 연구에서는 전자투표에 무결성과 자동화 기능을 제공하기 위해 블록체인과 스마트 컨트랙트를 적용하여 투표 데이터의 무결성을 보장하고 투표와 개표의 과정들을 스마트 컨트랙트로 자동화하는 방법을 제시하고자 한다.
현재 IoT 분야에서는 블록 체인 도입을 적극적으로 하고 있으며 자동화된 거래를 활성화하기 위해 스마트 컨트랙트를 적극 활용하려는 움직임이 많다. MPEG-IoMT(Internet of Media Thing)는 미디어를 다루는 사물인터넷 간에 미디어 데이터 또는 가공된 데이터를 전송하는 표준이다. MPEG-IoMT 에서 블록체인을 도입하기 전에 앞서 컨트랙트와 관련된 MPEG-21 에 대해 전반적으로 살펴보고 MPEG-21 를 활용하여 MPEG-IoMT 내 블록체인 도입 및 스마트 컨트랙트 표현에 대한 표준화 방향성을 제시하고자 한다.
블록체인 기술은 무결성과 부인 거부 등의 뛰어난 보안성으로 계약 분야(매매 계약, 부동산 계약)에 활용도가 높게 평가되고 있다. 블록체인에서 이러한 계약 서비스는 스마트 컨트랙트라는 기술을 활용하여 개발 가능하며 여러 블록체인 플랫폼들이 스마트 컨트랙트를 개발하기 위한 프로그래밍 언어를 제공한다. 대표적인 블록체인 플랫폼인 비트코인과 이더리움은 비트코인 스크립트와 솔리디티 언어를 제공한다. 이러한 프로그래밍 언어를 이용하여 동적으로 처리될 수 있는 디지털 계약인 스마트 컨트랙트를 개발할 수 있다. 그러나, 다양한 계약 분야에서 스마트 컨트랙트의 개발이 진행되고 있으나 블록체인 기반의 설계를 위한 연구가 미흡한 상황이다. 이에 본 연구에서는 이더리움 기반으로 스마트 컨트랙트를 설계하기 위한 메타모델 및 UML 기반의 정적/동적 설계 기법을 제안한다. 정적설계에서는 스마트 컨트랙트의 속성과 기능을 설계하기 위한 기법을 제안하며, 그리고 컨트랙트들 간의 구조를 설계하기 위한 기법을 제안한다. 동적설계에서는 블록체인 내의 스마트 컨트랙트, 계정, 블록들 간에 배포, 기능 호출, 동기화를 설계하기 위한 기법을 제안한다. 실험은 부동산 계약 사례를 통해 정적/동적 설계 기법을 적용하여 설계 기법의 타당성을 검증한다.
블록체인 기술은 일상생활을 비롯한 여러 산업 분야에서 활용도가 증가하고 있으며, 이는 분산원장 기술을 통하여 네트워크 참여자들 간의 거래 내역에 대한 정보의 무결성과 투명성을 보장한다. 무결성과 투명성을 보장하는데 가장 중요한 요소인 분산원장은 스마트 컨트랙트를 통하여 수정, 관리된다. 그러나, 스마트 컨트랙트 또한 블록체인 네트워크의 구성요소인 만큼 참여자들에게 투명하게 공개되고 있었으며 이로 인해 취약점이 쉽게 노출될 수 있었다. 이러한 단점을 보완하기 위하여 신뢰실행환경을 활용하여 기밀성을 보장하는 연구가 다양하게 진행되었으나, 실행된 스마트 컨트랙트의 무결성을 보장하기에는 어려움이 따른다. 해당 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위하여 신뢰 실행환경내에서 실행되는 스마트 컨트랙트의 제어 흐름 무결성을 검증 함으로써 스마트 컨트랙트의 기밀성과 무결성을 동시에 제공하는 것을 목표로 한다.
본 논문은 이더리움 네트워크에 트랜잭션 발행 시 발생하는 부하(비용)을 줄이기 위해 스마트 콘트랙트를 효율적으로 구성하는 방식에 대해 연구한다. 이더리움 네트워크에 부하를 줄이기 위해서는 발생되는 트랜잭션의 양도 중요하지만 발생하는 트랜잭션의 크기가 작은 효율적인 스마트 콘트랙트 배포와 간단한 구조를 가진 함수를 호출하는 것도 중요하다. 그렇기 때문에 이더리움 스마트 콘트랙트의 구조에 따른 성능 평가를 진행하여 최적의 성능을 보이는 스마트 컨트랙트 구성 방법에 대해 연구를 진행한다. 최적의 성능은 동일한 데이터를 넣을 수 있는 상황에 대해 평가하며 평가 방식은 데이터를 블록체인에 저장 할 때 발생하는 가스 비용 비교를 통해 결정한다. 스마트 콘트랙트의 성능 평가 항목으로는 콘트랙트 배포와 함수 호출시 데이터의 구조, 개수에 따른 가스 비용의 비교 분석을 통해 최저의 가스 비용으로 함수 호출 및 스마트 콘트랙트 생성 및 배포 시키는 구조에 대해 연구를 진행한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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