• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제14권9호
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• pp.3615-3638
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• 2020

Node identity authentication is an essential means to ensure the security of the Internet of Things. Existing blockchain-based IoT node authentication schemes have many problems. A heterogeneous IoT node authentication scheme based on an improved hybrid blockchain is proposed. Firstly, the hybrid blockchain model is designed to make the blockchain and IoT environment more compatible. Then the proxy node selection mechanism is intended to establish a bridge between the ordinary IoT node and the blockchain, building by calculating the trust value between nodes. Finally, based on the improved hybrid blockchain, the node authentication scheme of the model and proxy node selection mechanism establishes a secure connection for communication between nodes. Safety and performance analysis shows proper safety and performance.

• ETRI Journal
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• 제43권2호
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• pp.357-370
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• 2021

The evolution of blockchain-based systems has enabled researchers to develop nextgeneration e-voting systems. However, the classical consensus method of blockchain, that is, Proof-of-Work, as implemented in Bitcoin, has a significant impact on energy consumption and compromises the scalability, efficiency, and latency of the system. In this paper, we propose a hybrid consensus model (PSC-Bchain) composed of Proof of Credibility and Proof of Stake that work mutually to address the aforementioned problems to secure e-voting systems. Smart contracts are used to provide a trustworthy public bulletin board and a secure computing environment to ensure the accuracy of the ballot outcome. We combine a sharding mechanism with the PSC-Bchain hybrid approach to emphasize security, thus enhancing the scalability and performance of the blockchain-based e-voting system. Furthermore, we compare and discuss the execution of attacks on the classical blockchain and our proposed hybrid blockchain, and analyze the security. Our experiments yielded new observations on the overall security, performance, and scalability of blockchain-based e-voting systems.

• International Journal of Computer Science & Network Security
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• 제24권4호
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• pp.11-25
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• 2024

The proliferation of IoT devices has presented an unprecedented challenge in managing device identities securely and efficiently. In this paper, we introduce an innovative Hybrid Blockchain-Based Approach for IoT Identity Management that prioritizes both security and efficiency. Our hybrid solution, strategically combines the advantages of direct and indirect connections, yielding exceptional performance. This approach delivers reduced latency, optimized network utilization, and energy efficiency by leveraging local cluster interactions for routine tasks while resorting to indirect blockchain connections for critical processes. This paper presents a comprehensive solution to the complex challenges associated with IoT identity management. Our Hybrid Blockchain-Based Approach sets a new benchmark for secure and efficient identity management within IoT ecosystems, arising from the synergy between direct and indirect connections. This serves as a foundational framework for future endeavors, including optimization strategies, scalability enhancements, and the integration of advanced encryption methodologies. In conclusion, this paper underscores the importance of tailored strategies in shaping the future of IoT identity management through innovative blockchain integration.

• 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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• 한국콘텐츠학회 2019년도 춘계종합학술대회
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• pp.7-8
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• 2019

This paper presents a hybrid blockchain-based Identity Management Framework for devices in Microgrid. It incorporates the use of a Public and Private Blockchain platform to store and authenticate Microgrid device identities. It also emphasizes the shared responsibility of the manufacturers to provide the first layer of authentication for the devices they produce. Identities of each device are stored in the private and public Blockchain and authenticated using physically unclonable functions (PUF) and cryptographic functions.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제12권8호
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• pp.253-262
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• 2023

전자투표는 정해진 장소에서의 키오스크 투표, 정해지지 않은 장소에서의 인터넷 투표 등의 행위를 포함한 개념으로, 오프라인 투표 수행 시 많은 자원과 비용이 소모되는 문제를 완화하기 위해 등장했다. 전자투표를 사용하면 투표 및 개표 업무의 효율성 증대, 비용 감소, 투표율 상승, 오류 감소 등 기존 투표시스템에 비해 많은 이점을 가진다. 하지만 중앙집중식 전자투표는 타인에 의한 데이터 위·변조 및 해킹 우려로 투표 결과를 신뢰할 수 없어 공적 선거 및 기업 안건 투표에 주목받지 못했다. 이를 해결하기 위해 최근에는 블록체인 기술을 활용한 전자투표 시스템을 설계하여 투표정보의 신뢰성 증가, 투명성 확보 등 기존의 전자투표에서 부족한 개념을 보완하는 연구가 활발히 진행되어왔다. 본 논문에서는 퍼블릭 블록체인과 프라이빗 블록체인을 융합하여 사용하는 하이브리드 블록체인 기술을 도입한 전자투표 시스템을 제안하였다. 하이브리드 블록체 인은 프라이빗 블록체인을 이용해 느린 트랜잭션 처리 속도와 수수료 문제를 해결하고, 퍼블릭 블록체인을 통해 거래의 투명성과 데이터 무결성 부족 문제를 보완할 수 있다. 또한, 설계한 시스템을 BaaS로 구현하여 블록체인의 타입 변환 용이성 및 확장성을 확보하고 강력한 연산력을 제공할 수 있도록 한다. BaaS란, Blockchain as a Service의 약어로 클라우드 컴퓨팅 기술 중 하나이며 인터넷을 통해 블록체인 플랫폼 및 소프트웨어를 제공하는 서비스를 의미한다. 본 논문에서는 타당성을 평가하기 위해 제안시스템과 국내외에서 진행한 전자투표 관련 연구를 블록체인 타입, 익명성, 검증 프로세스, 스마트 계약, 성능, 확장성 측면에서 비교 분석한다.

• 사물인터넷융복합논문지
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• 제6권1호
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• pp.9-15
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• 2020

최근에 블록체인 기술에 대한 관심이 높아지고 있다. 본 연구에서는 하이브리드 블록체인을 이용하여 데이터를 안전하게 보관하는 솔루션을 제시하였다. 세계적으로 데이터를 이용한 산업이 점차 늘어나고 있으며 이를 대상으로 삼아 공격하는 일이 빈번히 발생하고 있다. 2017년도 OWASP는 웹 애플리케이션 보안 취약점 1위를 SQL 인젝션 공격으로 선정하였다. 그에 비해 데이터 산업에서 보안이 차지하고 있는 비중은 제일 적다. 데이터를 안전하게 보관하고 공격을 막기 위해 단순히 데이터베이스에 데이터를 저장하는 방식이 아닌 블록체인과 데이터베이스를 결합한 데이터 저장방식을 소개하였다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제20권5호
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• pp.121-132
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• 2019

4차 산업시대에 들어가며 IoT기기들의 수는 폭발적으로 증가하고 있다. 그에 따라 증가하는 IoT기기들의 보안사고와 비례하여 보안의 중요성에 대한 관심 또한 높아지고 있다. 하지만 IoT기기들의 제한적인 성능으로 인해 기존의 보안 솔루션을 적용하기에는 제약이 있다. 따라서 이를 해결하기 위한 새로운 자동 펌웨어 배포 솔루션을 필요로 한다. 우리는 이 문제를 해결하기 위해 퍼블릭 블록체인과 프라이빗 블록체인을 결합한 하이브리드 블록체인을 사용하는 새로운 자동 펌웨어 업데이트 시스템을 제안한다. 퍼블릭 블록체인은 다양한 펌웨어 제공업자들이 공통된 시스템을 사용하여 펌웨어 배포를 가능하게 해준다. 프라이빗 블록체인은 퍼블릭 블록체인의 트랜잭션 과부하 문제를 해결하며 IoT 기기들의 관리를 용이하게 해준다. 또한 분산 파일 저장소를 사용하여 단실실패점 없이 높은 가용성을 보장한다. 따라서 본 시스템을 사용하면 IoT 기기들의 보안 향상에 매우 효과적일 것으로 예상된다.

• International Journal of Computer Science & Network Security
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• 제21권8호
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• pp.111-118
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• 2021

Banking systems are sensitive to data privacy since users' data, if not well protected, may be used to perform fake transactions. Blockchains, public and private, are frequently used in such systems thanks to their efficiency and high security. Public blockchains fail to fully protect users' data, despite their power in the accuracy of the transactions. The private blockchain is better used to protect the privacy of the sensitive data. They are not open and they apply authorization to login into the blockchain. However, they have a lower security compared to public blockchain. We propose in this paper a hybrid public-private architecture that profits from network virtualization. The main novelty of this proposal is the use of network virtualization that helps to reduce the complexity and efficiency of the computations. Simulations have been conducted to evaluate the performance of the proposed solution. Findings prove the efficiency of the scheme in reducing complexity and enhancing data privacy by guarantee high security. The contribution conducted by this proposal is that the results are verified by the centralized controller that ensures a correct validation of the resulted blockchains. In addition, computation complexity is to be reduced by profiting from the cooperation performed by the virtual agents.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제21권6호
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• pp.1-11
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• 2021

나이스 시스템은 우리나라의 초·중등학교에서 운영되던 행정 정보를 통합한 시스템이다. 현재 이 시스템은 중앙 서버 방식으로 운영되고 있고 학교 행정 정보와 학생의 중요 교육 정보를 포함하고 있다. 학생 정보 중학생생활기록부는 학생이 상급 기관으로 진학하기 위한 중요한 정보를 포함하고 있지만, 악의적인 공격에 정보가 유출되거나 조작되는 등의 문제가 발생할 수 있다. 본 논문에서는 기존 나이스 시스템에서 관리하던 서버와 블록체인 기술을 접목한 하이브리드 블록체인 시스템을 제안한다. 제안된 시스템은 학생 정보의 접근 시 데이터베이스의 쿼리 정보를 블록에 기록한다. 학생의 정보 수정이나 증명서 발급 등의 요청이 오면 블록체인의 쿼리와 데이터베이스의 정보, 학생의 키값을 확인하여 정보의 유출이나 조작 여부 등을 판단하고 정상 데이터일 경우에만 기록 수정 등의 요청을 수행한다. 이러한 과정은 블록체인을 통해 데이터 조작 등을 검사하기 때문에 기존 중앙 서버보다 보안이 향상된다. 제안된 시스템은 이더리움 플랫폼에서 구현되었으며 스마트 컨트랙트를 사용하여 블록체인의 쿼리 정보를 실험적으로 확인하였다. 본 연구는 기존의 나이스 시스템에 블록체인을 결합하여 학생 자료의 위변조에 대한 보안을 강화하여 나이스 시스템의 신뢰도를 높이는 데 기여한다.

• 트랜스-
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• 제14권
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• pp.1-33
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• 2023

최근 블록체인 기술을 활용해 데이터 창작자에게 데이터 소유권을 부여하는 웹(Web) 3.0이 차세대 인터넷으로 부상하며 NFT를 매개로 가상경제를 구축하는 메타버스가 주목받고 있다. 웹3.0은 콘텐츠 생성자가 중개자의 역할을 하는 플랫폼에 종속되지 않고 참여에 따른 정당한 이익을 보상받는 가치를 지향한다. 웹 3.0 시대 메타버스에서 디지털 자산의 소유권을 보장하기 위해서는 블록체인 NFT 기술 적용이 필수불가결하다. 본 연구는 이러한 시대적 변화를 인지하며, 메타버스의 개념과 특징을 고찰한 이론에 기반해 NFT 아트와 연결할 수 있는 메타버스의 5가지 특징을 ①'연속성', ②'실재감', ③'동시성', ④'경제성', ⑤ '첨단과학기술의 활용성'으로 도출했다. 그리고 이를 메타버스 기반 NFT 아트 <하이브리드 네 이처 Hybrid Nature> 작품 사례연구에 적용하여 메타버스 및 NFT 아트의 개념과 특징이 작품 내에 어떠한 식으로 반영되었는지 분석하였다. 본 연구를 통해 웹 3.0 기술과 예술, 시장과 산업의 접목 지점에서 기존의 예술시장과 다른 형태로 전개되고 있는 NFT 아트의 기본 개념을 파악하고, 경제적 투자 가치 이외에 NFT 아트의 예술적, 미학적, 문화적 가치를 연구하는 것의 필요성을 제기하고자 하였다. NFT 아트를 학술적으로 분석하고 미학적 특징을 고찰한 연구가 희소한 현 상황에서 향후 관련 분야 연구자 및 전문가들이 메타버스 기반 NFT 아트의 장르적 특성과 구체적인 면모를 파악해나갈 수 있는 초석을 다졌다는 것에 본 연구의 의의가 있다.