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학술논문비즈니스융복합연구2024.04 발행

클라우드 에지 환경에서 블록체인 서명 키를 이용한 무결성 검증 기법

Blockchain-based Data Integrity Verification Techniques for Cloud Edge Environments

정윤수(목원대학교 게임소프트웨어공학과); 김용태(한남대학교 멀티미디어공학과)

9권 2호, 77~82쪽

초록

IT 기술과 함께 인터넷이 지속적으로 발전하면서 최소 비용의 최대 효율을 얻을 수 있는 데이터 무결성 관련 연구가 현재까지 다양하게 진행하고 있다. 특히, 클라우드 에지 환경에서 블록체인과 빅 데이터를 함께 처리할 할 수 있는 무결성 연구가 활발하게 진행되고 있다. 본 논문에서는 클라우드 에지 환경에서 블록 정보의 안전성을 보장하기 위해서 블록체인 서명 키를 이용한 무결성 검증 기법을 제안한다. 제안 기법은 블록체인의 속성정보를 함께 처리함으로써 블록체인 무결성의 검증 비용을 낮추고 있다. 또한, 제안 기법은 블록체인 기반의 서명키를 사용하여 블록 정보의 신뢰성를 보장하기 때문에 제 3자에게 의존하지 않으며, 블록체인의 익명성과 변조방지 특성을 이용하여 블록체인의 프라이버시 정보를 노출하지 않는다. 또한, 제안 기법은 Merkle 트리에 따라 블록에 저장된 URL '경로'를 블록의 속성에 따라 찾아 교체할 수 있어 손상된 데이터 복구를 수행할 수 있다. 실험 결과, 블록체인 사용 유·무에 따라 제안 기법의 모델 검증 정확도는 5개 평가 항목으로 평가한 결과 정확도는 평균 83.17%가 나타났다. 보안 평가 결과, 제안 기법은 hop-to-hop 방식을 사용하기 때문에 블록 처리에서 발생할 수 있는 잠재적인 무결성 위협을 사전에 예방할 수 있다. 또한, 제안 기법은 서명 키를 사용하여 신뢰를 보장하기 때문에 제3자에게 의존하지 않아서 블록체인의 익명성과 불변성을 활용한 블록 데이터와 관련된 정보가 인증 프로세스 전반에 걸쳐 보장된다.

Abstract

As the Internet continues to develop along with IT technology, various studies related to data integrity have been conducted to date, which can achieve the maximum efficiency of minimum cost. In particular, integrity studies that can process blockchain and big data together in a cloud edge environment are actively being conducted. In this paper, we propose an integrity verification technique using a blockchain signature key to ensure the safety of block information in a cloud edge environment. The proposed technique lowers the verification cost of blockchain integrity by processing the property information of the blockchain together. In addition, the proposed technique does not rely on a third party because it guarantees the reliability of block information using a blockchain-based signature key, and does not expose the privacy information of the blockchain using the anonymity and tampering prevention characteristics of the blockchain. In addition, the proposed technique can find and replace the URL 'path' stored in the block according to the Merkle tree according to the properties of the block, so damaged data recovery can be performed. As a result of the experiment, the model verification accuracy of the proposed technique was evaluated with five evaluation items depending on whether or not the blockchain was used, and the accuracy averaged 83.17% as a result of evaluating it with 5 evaluation items. As a result of the security evaluation, since the proposed technique uses a hop-to-hop method, potential integrity threats that may occur in block processing can be prevented in advance. In addition, since the proposed technique guarantees trust using the signature key, it does not rely on third parties, so information related to block data using the anonymity and invariance of the blockchain is guaranteed throughout the authentication process.

발행기관:
한국비즈니스학회
DOI:
http://dx.doi.org/10.31152/JB.2024.04.9.2.77
분류:
과학기술학

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