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논문 상세정보

블록체인 시스템의 보안성 분석: 암호 화폐에서의 사례 연구

Security Analysis of Blockchain Systems: Case Study of Cryptocurrencies

초록

최근 4차 산업혁명으로 인해 사물인터넷 기반의 다양한 기술들이 활발하게 연구되고 있다. 사물인터넷 시대에는 기존 서버-클라이언트 구조의 중앙 집중형 운영보다는 서버에 부하를 줄이고 자율적인 사물간 데이터 통신에 적합한 피어-피어 구조의 분산형 운영방식이 요구 되고 있다. 본 논문에서는 데이터에 대한 무결성과 영속성을 지원하는 새로운 형태의 분산형 데이터베이스 기술인 블록체인에 대해 설명하고, 보안성을 분석한다. 이를 위해 블록체인의 주요한 동작을 합의 과정, 네트워크 통신 과정, 키 관리 과정으로 구분하여 각 과정에서의 가능한 공격과 대응책을 설명한다. 또한 대표적인 암호화폐 플랫폼인 비트코인과 이더리움에서 발생했던 공격들에 대해 기술한다.

Abstract

With the advance of the 4th industrial revolution, Internet of Things (IoT) technology is actively being studied. In the era of the IoT, a decentralized operation is required to reduce load on servers and enable autonomous IoT data communication rather than focusing on centralized operation of being server client structures. This paper analyzes the security of a blockchain, a new form of distributed database platform that supports integrity and permanence of data. To achieve this, we divide the blockchain's major operations into a consensus process, network communication process, and key management process, and then describe possible attacks and countermeasures in each process. We also describe the attack occurred in typical cryptocurrency platforms such as Bitcoin and Ethereum.

질의응답 

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핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
블록체인
블록체인이란 무엇인가?
피어-피어 환경에서 안전한 데이터 저장을 제공하는 기술

블록체인은 피어-피어 환경에서 안전한 데이터 저장을 제공하는 기술이다. 블록체인은 암호화폐 비트 코인의 기반 기술로 소개되었고, 유엔 미래 보고서 2050에서 미래를 변화시킬 기술로 선정 되었다[1].

블록체인 보안성에 대한 분석
블록체인 보안성에 대한 분석의 주요 연구 분야는?
합의 알고리 즘의 수학적 모델링

블록체인 기술을 활용하기 위한 연구와 개발은 많이 이루어지고 있지만, 블록체인의 보안성 분석은 수학적 모델링과 증명에 머물러 있는 실정이다. 또한 블록체인 보안성에 대한 분석은 대부분 합의 알고리 즘의 수학적 모델링에 집중되어 있다. 본 논문에서는 블록체인의 대표적인 플랫폼인 비트코인에서 블록체인 기술의 주요한 동작 과정을 설명한다.

비트코인
비트코인의 개발 목적은 무엇인가?
중앙 집중형 통화 발행 및 관리 방식이 아닌 인터넷 환경에서 은행과 같은 제3자의 개입이 없고, 사용자간 신뢰 관계가 없이 안전하게 암호화폐 거래

비트코인(Bitcoin)[4]은 2008년 사토시 나카모 토가 제안하였고, 블록체인 기술을 이용한 대표적인 암호화폐이다. 기존 서버-클라이언트 구조의 중앙 집중형 통화 발행 및 관리 방식이 아닌 인터넷 환경에서 은행과 같은 제3자의 개입이 없고, 사용자간 신뢰 관계가 없이 안전하게 암호화폐 거래가 가능하도록 개발되었다. 다시 말해, 비트코인은 중앙에서 통화를 발행하고 관리하는 기관 없이 피어-피어 네트워크 환경에서 사용자 간 직접적인 암호화폐를 통한 안전한 거래를 제공한다.

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