[논문]스마트 기기를 이용한 상호 협력 기반 파일 공유 시스템

정필성; 조양현

doi:10.15207/jkcs.2018.9.12.053

스마트 기기를 이용한 상호 협력 기반 파일 공유 시스템
File Sharing Algorithm based Mutual Cooperation using Smart Device 원문보기

한국융합학회논문지 = Journal of the Korea Convergence Society, v.9 no.12, 2018년, pp.53 - 60

정필성 (명지전문대학 정보통신공학과) , 조양현 (삼육대학교 컴퓨터.메카트로닉스공학부)

초록
AI-Helper

정보통신 기술의 발전으로 우리는 스마트 기기를 이용하여 언제 어디서나 기업정보가 담긴 문서에 접근하고 관리가 가능하게 되었다. 근무 환경이 스마트워크 근무 환경으로 변화함에 따라서 정보의 유통범위가 넓어짐과 동시에 보안을 위한 관리에 많은 노력이 필요하게 되었다. 본 논문은 스마트 기기를 소유한 사용자들끼리 상호 협력을 통해 파일을 관리하고 공유할 수 있는 파일 공유 시스템을 제안한다. 제안하는 파일 공유 시스템은 사용자가 파일을 업로드 할 때 함께 파일을 공유할 상대를 추가하면 파일의 일부분을 서로 나눠서 보관하고 나머지는 서버에 보관하는 알고리즘을 사용한다. 업로드 할 파일을 base64로 변환 후 사용자들끼리 암호화된 파일로 나누어 가진 후 공유를 원할 때 서버로 전송한다. 파일을 보기 위해서 전용 애플리케이션을 사용하여 파일 관리와 통제가 쉬우며 높은 보안성을 가진다. 본 논문에서 개발한 시스템을 이용할 경우 보안에 많은 돈을 지불하기 어려운 중소기업에서도 효율성 높은 시스템을 구축할 수 있다.

Abstract ▼ AI-Helper

With the development of information and communication technology, we have been able to access and manage documents containing corporate information anytime and anywhere using smart devices. As the work environment changes to smart work, the scope of information distribution is expanded, and more efforts are needed to manage security. This paper proposes a file sharing system that enables users who have smart devices to manage and share files through mutual cooperation. Proposed file sharing system, the user can add a partner to share files with each other when uploading files kept by spliting the part of the file and the other uses an algorithm to store on the server. After converting the file to be uploaded to base64, it splits it into encrypted files among users, and then transmits it to the server when it wants to share. It is easy to manage and control files using dedicated application to view files and has high security. Using the system developed with proposed algorithm, it is possible to build a system with high efficiency even for SMEs(small and medium-sized enterprises) that can not pay much money for security.

주제어

표/그림 (12)

표 Table 1. Javascript API by Cordova
그림 Fig. 1. Proposed service model
그림 Fig. 2. User registration flow
그림 Fig. 3. User login flow
표 Table 2. USERS table scheme
표 Table 3. IMAGES table scheme
그림 Fig. 4. User registration screen
그림 Fig. 5. User list screen
그림 Fig. 6. Login screen and main screen
표 Table 4. RESULTS table scheme
그림 Fig. 7. File upload screen and notification screen
표 Table 5. Comparison between proposed algorithm and other algorithm

AI 본문요약
AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

본 논문에서는 사용자의 스마트 기기를 이용하여 이미지 형태의 문서 파일에 접근하는 사용자를 통제하고 파일을 관리할 수 있는 사용자간 협력을 통해 파일을 공유하는 알고리즘을 제안한다. 제안 알고리즘은 이미지 파일 정보를 base64로 인코딩 후 암호화된 정보를 담당자의 스마트 기기와 서버에 나눠서 보관하고 있다가 접근을 원하는 사용자가 있을 경우 확인 후 이미지 파일을 공유해 주는 방식으로 쉽고 간단하게 이미지 파일 접근을 제어할 수 있기 때문에 실효성이 높으며 , 전용 앱을 사용하기 때문에 문서의 복사를 통제할 수 있어 보안성을 높일 수 있다는 장점이 있다.
하지만 보안기술의 한계성 및 정보 보호에 대한 준비 부족으로 인하여 기업, 병원, 군대의 문서가 유출되고 있으며 이에 따른 범국가적 차원으로 큰 피해를 보고 있다. 본 논문에서는 스마트폰을 이용하여 쉽게 문서에 접근하고 유출할 수 있는 상황을 대비한 상호 협력 기반 파일 공유 알고리즘을 제안하고 제안한 알고리즘을 적용한 시스템을 구현하였다. 구현된 시스템은 제안 알고리즘이 기존의 솔루션 기반 문서 관리 시스템의 문제점인 보안성, 비용 문제 및 적용성의 한계를 해결할 수 있음을 증명하기 위해서 파이썬 기반 웹 프레임워크와 Cordova 하이브리드 앱 개발방식을 적용하여 구현하였다.

제안 방법

본 논문에서는 스마트폰을 이용하여 쉽게 문서에 접근하고 유출할 수 있는 상황을 대비한 상호 협력 기반 파일 공유 알고리즘을 제안하고 제안한 알고리즘을 적용한 시스템을 구현하였다. 구현된 시스템은 제안 알고리즘이 기존의 솔루션 기반 문서 관리 시스템의 문제점인 보안성, 비용 문제 및 적용성의 한계를 해결할 수 있음을 증명하기 위해서 파이썬 기반 웹 프레임워크와 Cordova 하이브리드 앱 개발방식을 적용하여 구현하였다. 제안 시스템은 사용자가 항상 휴대하고 있는 스마트폰을 이용하여 파일을 조각으로 나누어 암호화하여 여러 명의 사용자가 공유하며 파일 열람시에 서버에서 조각을 수집하여 전용 애플리케이션을 통해 열람하도록 하여 사용자가 파일을 유출할 수 있는 환경을 제한하였다.
기존의 파일 공유 방식은 서버에 파일을 저장해 놓고 인증을 받은 사용자가 언제 어디서나 파일에 접근할 수 있기 때문에 퇴사한 사람에 대한 지속적인 관리가 어려운 중소, 중견 기업에서는 기업 정보 유출의 문제가 발생할 수 있는 조건이 존재하였다. 본 논문에서 제시한 알고리즘은 파일을 조각으로 나누어 여러 명의 사용자가 공유하기 때문에 문서 유출이 어려우며, 파일의 일부분으로 복구가 어려운 특징을 가진다. 본 논문에서 제시한 알고리즘을 통해 기업에서 발생하는 보안 문서 유출에 대한 원천적인 문제를 막을 수 기술로 평가된다.
본 논문에서 제시한 알고리즘은 파일을 조각으로 나누어 여러 명의 사용자가 공유하기 때문에 문서 유출이 어려우며, 파일의 일부분으로 복구가 어려운 특징을 가진다. 본 논문에서 제시한 알고리즘을 통해 기업에서 발생하는 보안 문서 유출에 대한 원천적인 문제를 막을 수 기술로 평가된다.
편의성이란 휴대가 용이하고 언제 어디서나 쉽고 간편하게 서비스를 이용할 수 있는 기술인지를 말한다. 본 논문에서 제시한 파일 공유 알고리즘은 스마트폰, 태블릿 PC와 같은 스마트 기기에 설치된 전용 애플리케이션을 이용하여 찍은 사진이나 라이브러리에 보관하고 있는 파일을 쉽고 간단하게 공유할 수 있는 기술로 평가할 수 있다.
본 논문에서는 파일을 Base64로 인코딩하여 파일을 공유할 사람에 맞게 나눈 후 암호화하여 나눠가지는 방식을 취한다. 이렇게 하면 파일 조각을 가진 사용자 스마트폰을 모두 해킹하지 하지 않는 한 파일 정보 복구가 불가능하며 파일 조각을 전부 가져와도 암호화된 파일 조각을 복호화해야 하기 때문에 해킹에 강건한 특징을 가진다.
사용자 정보, 사용자가 공유하는 파일 정보, 로그를 기록하기 위해서 구성된 데이터베이스 서버는 MariaDB를 이용 하였다. 사용자가 사용하는 애플리케이션은 Cordova를 이용하여 동일한 소스 코드로 Android와 iOS에서 동작하는 하이브리드 애플리케이션을 구현하였다.
제안 상호 협력 기반 파일 공유 알고리즘이 적용된 시스템을 구현하기 위해서 파이썬 플라스크 웹 프레임워크를 이용하여 웹 서비스와 API 서비스를 제공하는 서버를 구현하였으며 기능 모듈은 파이썬으로 구성하였다. 사용자 정보, 사용자가 공유하는 파일 정보, 로그를 기록하기 위해서 구성된 데이터베이스 서버는 MariaDB를 이용 하였다.
구현된 시스템은 제안 알고리즘이 기존의 솔루션 기반 문서 관리 시스템의 문제점인 보안성, 비용 문제 및 적용성의 한계를 해결할 수 있음을 증명하기 위해서 파이썬 기반 웹 프레임워크와 Cordova 하이브리드 앱 개발방식을 적용하여 구현하였다. 제안 시스템은 사용자가 항상 휴대하고 있는 스마트폰을 이용하여 파일을 조각으로 나누어 암호화하여 여러 명의 사용자가 공유하며 파일 열람시에 서버에서 조각을 수집하여 전용 애플리케이션을 통해 열람하도록 하여 사용자가 파일을 유출할 수 있는 환경을 제한하였다. 향후 본 연구를 초석으로 조각으로 나눈 파일을 암호화할 때 모바일 환경에 적합한 암호화 알고리즘을 연구하여 보안성을 향상시킬 수 있는 추가 연구를 진행할 계획이다.
파일 공유를 위해 사용되는 공유 정보를 저장하기 위해서 사용되는 테이블을 Table 4와 같이 구성하였다. 테이블은 RESULTS로 하였다. 구성된 필드는 정보 구분자로 사용되는 id, 외래키로서 파일을 업로드한 사용자 구분자를 나타내는 from_user_id, 외래키로서 파일을 나눠가진 사용자 구분자를 나타내는 to_user_id, 생성년월일인 created로 구분된다.
Table 2는 사용자 정보를 저장하는 테이블 구조를 나타낸다. 테이블은 USERS로 하였다. 구성된 필드는 정보 구분자로 사용되는 id, 이름인 first_name, last_name, 인증에 사용되는 email, password, FCM 서비스 이용에 사용되는 fcm_token 필드로 구분된다.
파일에 대한 간단한 설명, 함께 파일 조각을 소유할 사용자, 업로드할 파일을 선택 후 업로드를 진행한다. 파일 조각을 소유하는 사용자에게 FCM을 이용하여 메시지를 전송할 수 있도록 이메일 주소를 입력하며, 존재하지 않는 사용자의 이메일 주소를 입력하게 되면 자동으로 걸러주는 알고리즘을 적용하였다. API 서버에서는 이메일 주소를 이용하여 사용자의 FCM 토큰을 조회하여 실시간 푸시 메시지를 전송한다.
본 장에서는 상호 협력을 통해 파일을 공유하는 시스템에 대한 효용성 평가를 진행한다. 효용성 평가의 기준으로 편의성, 보안성, 적용성을 제시하여 논의하였다. Table 5는 제안한 방법과 기존의 방법을 비교한 것이다.

이론/모형

사용자는 스마트폰에 설치된 애플리케이션을 이용하여 파일 공유서비스를 제공받는다. Restful 웹 서비스를 제공하는 API 서버와 데이터베이스 서버를 이용하며 실시간 메시지 전송을 위해 구글의 Firebase 클라우드 메시징 서비스를 이용한다.
④ 파일 조각을 공유하려는 사용자에게 푸시 메시지를 전송하기 위해서 FirebaseMessaging 서비스를 이용한다. FirebaseMessaging 서비스를 이용하면 동일한 메시지를 실시간으로 Android, iOS 스마트폰으로 전송할 수 있으며 메시지를 받은 스마트폰에서 사용자의 확인 없이도 백그라운드로 파일 조각을 API 서버로부터 다운로드 받아서 저장할 수 있는 장점이 있다.
Base64 인코딩 방식은 이메일을 통해 바이너리 데이터를 전송할 때 많이 사용된다. 또한 이미지나 스타일 시트 등 외부 데이터를 URI(Uniform Resource Identifier)로 표현하는 방식인 Data URI scheme에서 활용된다. Base64로 인코딩하면 파일의 크기보다 더 커지는 단점이 존재하지만 HTML에서 이미지를 표현할 때 Base64를 이용하면 서버에서 인코딩 정보를 파일로 저장하는 과정 없이 img 요소의 src 속성 값으로 바로 인코딩 정보를 사용할 수 있는 장점이 있다[14].
제안 상호 협력 기반 파일 공유 알고리즘이 적용된 시스템을 구현하기 위해서 파이썬 플라스크 웹 프레임워크를 이용하여 웹 서비스와 API 서비스를 제공하는 서버를 구현하였으며 기능 모듈은 파이썬으로 구성하였다. 사용자 정보, 사용자가 공유하는 파일 정보, 로그를 기록하기 위해서 구성된 데이터베이스 서버는 MariaDB를 이용 하였다. 사용자가 사용하는 애플리케이션은 Cordova를 이용하여 동일한 소스 코드로 Android와 iOS에서 동작하는 하이브리드 애플리케이션을 구현하였다.
제안 알고리즘은 이미지 파일 정보를 base64로 인코딩 후 암호화된 정보를 담당자의 스마트 기기와 서버에 나눠서 보관하고 있다가 접근을 원하는 사용자가 있을 경우 확인 후 이미지 파일을 공유해 주는 방식으로 쉽고 간단하게 이미지 파일 접근을 제어할 수 있기 때문에 실효성이 높으며 , 전용 앱을 사용하기 때문에 문서의 복사를 통제할 수 있어 보안성을 높일 수 있다는 장점이 있다. 중소기업에서 적은 비용으로도 보안 시스템구축이 가능하도록 시스템을 구현하기 위해서 파이썬 플라스크 웹 프레임워크와 Cordova 기반 하이브리드 앱 개발방식을 이용하였다.
Table 3은 공유에 사용되는 테이블 구조를 나타낸다. 테이블은 IMAGES로 하였다. 구성된 필드는 정보 구분자로 사용되는 id, 외래키로서 사용자 구분자를 나타내는 user_id, 파일 정보를 알려주는 title, 파일 조각 정보를 저장하는 file, 생성년월일인 created로 구분된다.

성능/효과

FirebaseMessaging 서비스를 이용하면 동일한 메시지를 실시간으로 Android, iOS 스마트폰으로 전송할 수 있으며 메시지를 받은 스마트폰에서 사용자의 확인 없이도 백그라운드로 파일 조각을 API 서버로부터 다운로드 받아서 저장할 수 있는 장점이 있다. 또한 여러 사람이 파일 조각을 나누어 가짐으로서 관련된 모든 사람의 폰을 해킹하여 파일을 모아야 하며 API 서버에서 사용한 암호화 방식을 알지 못하면 복구가 어렵기 때문에 제안한 알고리즘은 보안성에 강건한 특징을 가진다.
적용성이란 다양한 환경과 기기에 적용이 가능한 기술인지에 대한 여부를 말한다. 본 논문에서 제시한 기술은 네트워크에 연결된 스마트 기기라면 쉽게 적용이 가능하며 기능 확장을 통해 PC에서도 쉽게 클라이언트-서버 방식의 애플리케이션 구조로 적용이 가능하다. 또한 기업, 금융, 군사 등 다양한 환경에서 적용이 가능한 문서관리 서비스로 평가할 수 있다.
본 논문에서는 사용자의 스마트 기기를 이용하여 이미지 형태의 문서 파일에 접근하는 사용자를 통제하고 파일을 관리할 수 있는 사용자간 협력을 통해 파일을 공유하는 알고리즘을 제안한다. 제안 알고리즘은 이미지 파일 정보를 base64로 인코딩 후 암호화된 정보를 담당자의 스마트 기기와 서버에 나눠서 보관하고 있다가 접근을 원하는 사용자가 있을 경우 확인 후 이미지 파일을 공유해 주는 방식으로 쉽고 간단하게 이미지 파일 접근을 제어할 수 있기 때문에 실효성이 높으며 , 전용 앱을 사용하기 때문에 문서의 복사를 통제할 수 있어 보안성을 높일 수 있다는 장점이 있다. 중소기업에서 적은 비용으로도 보안 시스템구축이 가능하도록 시스템을 구현하기 위해서 파이썬 플라스크 웹 프레임워크와 Cordova 기반 하이브리드 앱 개발방식을 이용하였다.

후속연구

제안 시스템은 사용자가 항상 휴대하고 있는 스마트폰을 이용하여 파일을 조각으로 나누어 암호화하여 여러 명의 사용자가 공유하며 파일 열람시에 서버에서 조각을 수집하여 전용 애플리케이션을 통해 열람하도록 하여 사용자가 파일을 유출할 수 있는 환경을 제한하였다. 향후 본 연구를 초석으로 조각으로 나눈 파일을 암호화할 때 모바일 환경에 적합한 암호화 알고리즘을 연구하여 보안성을 향상시킬 수 있는 추가 연구를 진행할 계획이다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	정보통신 기술의 발전으로 우리가 얻게된 이점은?	정보통신 기술의 발전으로 우리는 스마트 기기를 이용하여 언제 어디서나 기업정보가 담긴 문서에 접근하고 관리가 가능하게 되었다. 근무 환경이 스마트워크 근무 환경으로 변화함에 따라서 정보의 유통범위가 넓어짐과 동시에 보안을 위한 관리에 많은 노력이 필요하게 되었다.
	상호 협력 기반 파일 공유 알고리즘이 적용된 시스템 보안성의 특징은 무엇인가?	구현된 시스템은 제안 알고리즘이 기존의 솔루션 기반 문서 관리 시스템의 문제점인 보안성, 비용 문제 및 적용성의 한계를 해결할 수 있음을 증명하기 위해서 파이썬 기반 웹 프레임워크와 Cordova 하이브리드 앱 개발방식을 적용하여 구현하였다. 제안 시스템은 사용자가 항상 휴대하고 있는 스마트폰을 이용하여 파일을 조각으로 나누어 암호화하여 여러 명의 사용자가 공유하며 파일 열람시에 서버에서 조각을 수집하여 전용 애플리케이션을 통해 열람하도록 하여 사용자가 파일을 유출할 수 있는 환경을 제한하였다. 향후 본 연구를 초석으로 조각으로 나눈 파일을 암호화할 때 모바일 환경에 적합한 암호화 알고리즘을 연구하여 보안성을 향상시킬 수 있는 추가 연구를 진행할 계획이다.
	근무 환경이 스마트워크 환경으로 변함에 따라 요구되는 노력은?	정보통신 기술의 발전으로 우리는 스마트 기기를 이용하여 언제 어디서나 기업정보가 담긴 문서에 접근하고 관리가 가능하게 되었다. 근무 환경이 스마트워크 근무 환경으로 변화함에 따라서 정보의 유통범위가 넓어짐과 동시에 보안을 위한 관리에 많은 노력이 필요하게 되었다. 본 논문은 스마트 기기를 소유한 사용자들끼리 상호 협력을 통해 파일을 관리하고 공유할 수 있는 파일 공유 시스템을 제안한다.

참고문헌 (15)

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원문보기 상세보기
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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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