• 스마트미디어저널
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• 제10권1호
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• pp.88-98
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• 2021

블록체인 기술이 IoT를 위한 보안 이슈로 대두됨에 따라, IoT에 블록체인을 통합하는 기술이 연구되고 있다. 본 논문은 IoT 데이터 공유를 위한 토큰 기반 IoT 서비스 접근 제어 기술에 관한 연구로 허가형 블록체인을 이용하여 소유자 중심의 데이터 공유 기술을 제안한다. IoT health 데이터를 공유하고자 서로 다른 서비스에 대해 디바이스 소유자 중심의 각각 다른 접근제어 정책을 적용하여 데이터를 공유하기 위한 방법을 제공하기 위해 3개의 조직으로 구성된 하이퍼레저 패브릭 네트워크(HFN, Hyperledger Fabric Network)를 설계하였다. 제안하는 시스템에서 디바이스 소유자는 조직의 참여자에 대해 서로 다른 보안 레벨이 적용된 권한 토큰을 발행하며, 토큰 발행 정보는 HFN의 분산 원장을 통해 공유된다. IoT에서 데이터에 접근을 요청하는 서비스 요청자들에게 토큰을 부여함으로써, IoT 장치들의 접근제어 처리를 경량화할 수 있다. 또한, HFN을 이용하여 네트워크 참여자간에 토큰 발행 정보를 공유함으로서 토큰에 대한 무결성을 보장하고 모든 네트워크 참여자들이 토큰을 신뢰할 수 있다. 디바이스 소유자는 자신의 데이터가 허가된 권한 안에서 사용되고 있음을 신뢰할 수 있고, 데이터 수집 및 사용에 대해 제어할 수 있다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2019년도 춘계학술발표대회
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• pp.62-64
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• 2019

4차 산업 혁명에 들어서며 블록체인 기술이 크게 주목받고 있다. 블록체인의 간단한 정의는 분산 환경에서 모든 노드들이 수정할 수 없는 원장을 관리 하는 것이다. 블록체인은 크게 public 블록체인과 private 블록체인으로 구분할 수 있다. 이중 private 블록체인에 대한 연구가 활발히 이뤄지고 있고, 실제 많은 기업이나 연구소에서 실제 환경이나 시스템에 적용 시키려는 노력을 하고 있다. 많은 블록체인 플랫폼 중 하이퍼레저는 가장 활발히 개발이 진행되고 있는 오픈 소스 프로젝트 중 하나이다. 하이퍼레저는 Linux Foundation에서 주관하는 프로젝트로 그 중 가장 널리 알려져 있는 플랫폼으로 패브릭이 있다. 패브릭은 private 블록체인 기술로 비즈니스 상황에서 조직간 블록체인 환경을 구성하는 것에 초점이 맞춰져 있는 플랫폼이다. 패브릭은 클라이언트가 트랜잭션을 제출한 후 원장에 저장될 때까지의 과정을 독립적으로 실행되는 3 단계로 구분해 놓고 있다. 3단계는 실행, 순서화, 검증 단계로 이루어져 있다. 본 논문에서는 실행과 순서화 단계에 대해 처리시간 분석을 진행한다. 분석한 데이터를 기반으로 어떤 단계의 영향이 가장 큰지 살펴보고 차후 연구에 이용할 것이다. 차후 연구는 실행과 순서화 단계에 대한 처리시간을 줄일 수 있는 연구를 진행할 것이다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2019년도 추계학술발표대회
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• pp.110-112
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• 2019

블록체인은 4차 산업혁명 핵심 키워드 중 하나이다. 하지만 현재 블록체인 기술을 접목시킨 사례는 굉장히 적다. 그것은 블록체인 시스템에서 트랜잭션을 처리하는 속도가 느린 것을 이유로 볼 수 있다. 기존에 빠른 속도로 많은 트랜잭션을 처리하던 시스템에 비해 느린 블록체인 기술을 접목시키는 것은 어려움이 있다. 때문에 블록체인 연구는 합의 알고리즘, 다양한 네트워크 구성 등을 이용하여 트랜잭션 처리 속도를 늘리는 연구들이 진행 중이다. 본 논문에서는 오픈소스 프로젝트인 하이퍼레저 패브릭의 트랜잭션 처리 속도를 향상시키기 위한 방법을 제안한다. 패브릭은 블록에 트랜잭션을 추가하기 위해 독립적으로 수행되는 3단계를 거쳐 수행된다. 그 중 1번째 단계인 보증 단계의 최적화를 진행한다. 패브릭에서 클라이언트로부터 피어가 반복적인 요청을 받을 때 매번 같은 네트워크에 속해 있는 노드인지 확인을 하게 되는데, 한번 보증을 완료한 노드는 일정 기간 동안 노드 확인을 거치지 않고 체인 코드를 수행하여 트랜잭션을 처리하도록 하는 방법을 제안한다.

• Journal of Information Processing Systems
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• 제16권4호
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• pp.743-749
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• 2020

Internet of Things (IoT) is a growing technology along with artificial intelligence (AI) technology. Recently, increasing cases of developing knowledge services using information collected from sensor data have been reported. Communication is required to connect the IoT and AI, and 5G mobile networks have been widely spread recently. IoT, AI services, and 5G mobile networks can be configured and used as sensor-mobile edge-server. The sensor does not send data directly to the server. Instead, the sensor sends data to the mobile edge for quick processing. Subsequently, mobile edge enables the immediate processing of data based on AI technology or by sending data to the server for processing. 5G mobile network technology is used for this data transmission. Therefore, this study examines the challenges, opportunities, and solutions used in each type of technology. To this end, this study addresses clustering, Hyperledger Fabric, data, security, machine vision, convolutional neural network, IoT technology, and resource management of 5G mobile networks.

• 정보보호학회논문지
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• 제31권3호
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• pp.341-351
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• 2021

최근에 분산ID관리처럼 개인정보를 주체적으로 관리하는 기술이 주목받고 있지만, 기존에 제시된 블록체인 기반의 접근제어 연구들은 사용자에게 충분한 수준의 개인정보 접근제어 방안을 제공하지 못하고 있다. 본 논문은 퍼미션 블록체인 기술과 표준화된 프라이버시 보호 기술을 결합한 방안을 제안한다. 사용자의 접근제어 개입을 위해 프라이버시 제어 표준인 UMA2를 준용하는 토큰 기반의 사용자 접근제어 서비스를 블록체인 분산어플리케이션에 적용하였다. 블록체인과 UMA2를 연동함으로써 기존 블록체인이 제공하지 못했던 사용자 중심의 접근제어 기능을 제공한다. 또한 UMA2의 단점인 엔터티의 프라이버시 문제와 보안성, 가용성 이슈를 해결하였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제15권12호
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• pp.4400-4419
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• 2021

In the 4th Industrial Revolution, the healthcare industry is undergoing a paradigm shift from post-care and management systems based on diagnosis and treatment to disease prevention and management based on personal precision medicine. To optimize medical services for individual patients, an open ecosystem for the healthcare industry that allows the exchange and utilization of personal health records (PHRs) is required. However, under the current system of hospital-centered data management, it is difficult to implement the linking and sharing of PHRs in practice. To address this problem, in this study, we present the design and implementation of a patient-centered PHR platform using blockchain technology. This platform achieved transparency and reliability in information management by eliminating the risk of leakage and tampering/altering personal information, which could occur when using a PHR. In addition, the patient-consent system was applied to a PHR; thus, the patient acted as the user with ownership. The proposed blockchain-based PHR platform enables the integration of personal medical information with scattered distribution across multiple hospitals, and allows patients to freely use their health records in their daily lives and emergencies. The proposed platform is expected to serve as a stepping stone for patient-centered healthcare data management and utilization.

• Journal of Information Processing Systems
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• 제19권1호
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• pp.89-97
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• 2023

With the growth of Internet-of-Things (IoT) technologies, the number of IoT devices developers need to manage has increased exponentially. Many IoT standards have been proposed to allow those devices to communicate efficiently in day-to-day tasks. However, we lack trusted interworking entities for devices from different standards to collaborate securely. This paper proposes a blockchain platform that bridges multiple heterogeneous IoT platforms to co-exist and interwork. Specifically, we designed an interworking proxy application entity (IPE) implemented as a chaincode in Hyperledger Fabric to collect and process data coming from/to oneM2M and LWM2M architecture. The use of blockchain will guarantee network reliability and data integrity so that cross-standard communications can be audited and processed securely. Based on our evaluation, we show that the interworking between oneM2M and LWM2M through our blockchain platform is feasible. Furthermore, the proposed system can process up to 206 transactions per second with 1,000 running applications, which is about an 87% increase from the previously referenced study.

• 국제학술발표논문집
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• The 9th International Conference on Construction Engineering and Project Management
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• pp.385-392
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• 2022

As energy-saving techniques based on human behavior patterns have recently become an issue, the occupant-centered control system is adopted for estimating personal preference of indoor environment and optimizing environmental comfort and energy consumption. Accordingly, IoT devices have been used to collect indoor environmental quality (IEQ) data and personal data. However, the need to safely collect and manage data has been emerged due to cybersecurity issues. Therefore, this paper aims to present a framework that can safely transmit occupant-centered data collected from IoT to a private blockchain server using Hyperledger fabric. In the case study, the minimum value product of the mobile application and smartwatch application was developed to evaluate the usability of the proposed blockchain-based occupant-centered data collection framework. The results showed that the proposed framework could collect data safely and hassle-free in the daily life of occupants. In addition, the performance of the blockchain server was evaluated in terms of latency and throughput when ten people in a single office participated in the proposed data collection framework. Future works will further apply the proposed data collection framework to the building management system to automatically collect occupant data and be used in the HVAC system to reduce building energy consumption without security issues.

• 융합보안논문지
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• 제23권4호
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• pp.3-15
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• 2023

비대면 서비스의 확산과 원격근무 등의 생활이 일상화되면서 메타버스의 이용자가 급증하였으며, 세컨드 라이프를 위한 금융, 부동산 등 자산 실거래로써 사람들의 생활반경이 자연스럽게 확대되고 있다. 하지만 실세계에서와 같이 경제 활동을 자유롭게 하기에는 전혀 다른 쟁점의 보안 이슈들이 발생할 수 있으며, 기존의 사이버 공간과 비교해도 완전히 새로운 유형의 문제들이 발생할 가능성이 크다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 인증 및 프라이버시를 중점으로 방안을 제안한다. 메타버스에서 수집되는 데이터의 특수성에 기반하여 데이터 전처리 기능을 개선하고, W3C의 DID의 표준 방식을 준수하는 가운데 NFT를 활용한 메타버스 내 새로운 인증 서비스를 정의하며, 이에 대한 시스템 설계 및 개발 방안을 제시한다. 제안한 시스템은 하이퍼레저 인디 블록체인을 활용하여 구현하고, 결과를 분석하여 본 연구의 적용 가능성 및 우수성을 검증한다.

• 정보보호학회논문지
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• 제28권4호
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• pp.987-997
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• 2018

블록체인의 tamper-free 특성으로 많은 응용들이 개발되고 있다. MIT Media Lab 등은 기존 학력 증명의 진본 여부를 확인하는 절차의 복잡한 문제를 해결하기 위해서 블록체인 기반 디지털 졸업장 시스템을 개발하였다. 기존의 연구는 public blockchain 기반으로 원칙적으로 누구나 디지털 졸업장을 발급자가 될 수 있으나 이를 해결하기 위한 방법을 명확히 제시하고 있지 않다. 기존의 학력 증명 블록체인 시스템은 블록체인의 무결성을 활용하지만 개인정보가 다수 들어 있는 졸업장의 기밀성 문제를 해결하지 못하고 있다. 본 논문에서는 최초로 private blockchain 기반으로 HyperCerts라 명명된 디지털 졸업장 시스템을 제안한다. Private blockchain 기반이므로 신원이 확인된 신뢰할 수 있는 자만이 디지털 졸업장을 발급할 수 있으며 practical byzantine fault tolerance를 합의 알고리즘으로 이용하여 작은 컴퓨팅 파워를 필요로 하며 합의에 따른 지연이 매우 적은 장점이 있다. 디지털 졸업장은 민감한 개인정보를 포함한다. 따라서 디지털 졸업장의 privacy는 보장되어야 한다. HyperCerts는 디지털 졸업장의 hash값만 분산 원장에 저장하므로 악의적 노드의 참여로 인한 개인정보 유출 문제를 원천적으로 차단한다. 또한 디지털 졸업장은 암호화되고 OTP와 함께 제공되어 복호화 횟수 제한 등으로 디지털졸업장이 유출되었을 때 무분별한 복호화를 방지하도록 하였다.