[논문]QR코드 및 스마트 글라스 활용 개인 정보 보호 블록체인 택배 시스템

최승주; 심민주; 서화정

doi:10.6109/jkiice.2020.24.5.630

QR코드 및 스마트 글라스 활용 개인 정보 보호 블록체인 택배 시스템
The Blockchain Delivery System for Secure Privacy with QR Code and Smart Glasses 원문보기

한국정보통신학회논문지 = Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering, v.24 no.5, 2020년, pp.630 - 637

최승주 (Department of IT Engineering, Hansung University) , 심민주 (Department of IT Engineering, Hansung University) , 서화정 (Department of IT Engineering, Hansung University)

초록
AI-Helper

개인정보 보호의 중요성이 어느 때보다 주목을 받고 있다. 그러나 택배 시스템은 이러한 개인정보 보호에 대한 움직임을 아직 따라가지 못하고 있다. 택배 상자에는 수취인에 대한 개인정보가 적혀있는 운송장이 붙어있어 누구나 손쉽게 개인 정보를 탈취해 갈 수 있다. 이러한 문제점을 개선하기 위해 본 논문에서는 운송장의 내용을 사람이 눈으로 읽고 접근할 수 있는 글자가 아닌 QR 코드로 대처할 것을 제안한다. 또한 해당 QR 코드의 내용에 대한 무분별한 접근을 방지하기 위해 해당 내용에 대한 접근은 택배 블록체인 네트워크에 등록된 스마트 글라스만을 사용하여 접근할 수 있게 한다. 마지막으로 접근 가능한 스마트 글라스를 보유한 사람으로부터 해당 내용이 유출되는 것을 방지하기 위해 해당 접근 기록을 블록체인에 기록할 것을 제안한다.

Abstract ▼ AI-Helper

The importance of protecting personal information is getting attention more than ever. However, the package delivery system has yet to keep up with the privacy movement. The waybill attached to the package contains personal information about the recipient in text form, which is exposed to anyone with visible eyesight. In order to remedy the problem, this paper proposes that the contents of the waybill should be replaced by QR code instead of plain text which can be read and accessed through the human eye. In addition, in order to prevent indiscriminate access to the contents of the QR code, the access is only permitted using smart glasses registered in the delivery blockchain network system. Lastly, to prevent leaking the contents of the QR code from the person who has access to the registered smart glasses, an inside job, the access record is recorded on the blockchain.

주제어

표/그림 (11)

그림 Fig. 1 Blocks connected by previous block's hash value
그림 Fig. 2 Difference between Barcode and QR Code
그림 Fig. 3 Diagram of Delivery System with Secure Privacy
표 Table. 1 The algorithm of suggested system
표 Table. 2 Development environment
표 Table. 3 Variable definition
그림 Fig. 5 Reqeust result using QR code number '0'
그림 Fig. 6 Address of delivery person requesting QR code information
그림 Fig. 4 System Implementation data result
표 Table. 4 Algorithm of requesting QR code information
표 Table. 5 Comparison between conventional and proposed method

AI 본문요약
AI-Helper

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

문제 정의

본 논문에서 사용된 기술들은 컴퓨터 공학의 기술이지만 이를 바탕으로 사회 공학적인 문제점에 대한 해결책을 제안하였다. 이와 같이 개인정보 유출 방지를 위한 대안을 한 분야만으로 접근하는 것이 아닌 다양한 분야와 기술의 융합[12, 13]을 통해 더 안전하고 나은 방안을 모색할 수 있도록 지향되어야 할 것이다.
본 논문에서는 해당 프라이빗 블록체인을 활용하여 운송장 정보에 대한 무결성을 보장하기 위해 QR 코드에 대한 해시 값을 블록체인 네트워크에 기록하고 QR코드를 어떤 직원 또는 택배 기사가 조회를 하였는지 기록할 것을 제안한다. 이는 추후에 정보 유출이 발생했을 시 유출 경로 및 대상을 추적할 때 활용될 수 있다.
개인정보 유출이 가장 많이 일어나는 곳 중 하나가 택배물의 운송장임에도 불구하고 개인정보 유출을 사전에 방지하는 실용적인 방법이 시행되고 있지 않다. 이에 본 논문에서는 QR 코드를 이용한 개인정보 유출 방지 기법을 제안하였다. 이를 통해 단순히 눈으로는 개인정보를 유출할 수 없게 유도하였고 해당 QR 코드에 대한 무분별한 탈취를 방지하기 위해 해당 정보에 대한 접근 권한을 택배 블록체인 상에 미리 등록되어 있는 스마트 글라스만으로 접근할 것을 제안하였고 해당 정보에 대한 접근 기록을 남겨 추후 내부 유출이 발생할 경우 역추적이 가능할 수 있도록 하였다.

제안 방법

블록체인 네트워크에서 데이터를 전송받으면 해당 데이터를 바탕으로 요청을 보낸 글라스에 대한 검증이 스마트 컨트랙트 상에서 이뤄진다. QR 코드 정보에 대한 추출은 라즈베리파이에 카메라 모듈을 연결하고 이미지 프로세싱 라이브러리 OpenCV와 바코드 및 QR 코드판독 라이브러리 ZBar을 이용하여 처리하였다.
QR 코드에 담긴 요청이 택배 시스템 블록체인 네트워크 상에 존재하는 스마트 컨트랙트에 전송이 되면 해당 하는 함수가 호출이 되고 함수 내부에서 먼저 요청을 보낸 택배 기사가 네트워크 상에 등록이 되어 있는 사람인지 확인을 한다. 만약 등록되어 있지 않은 대상으로부터의 요청이라면 접근 거부라는 메시지를 반송한다.
기존 택배 시스템에서는 운송장의 정보에 대한 접근이 모두에게 허용이 되어있지만 제안하는 시스템에서는 허가된 택배 기사들만 가능하다. 또한 제안하는 방식에서는 운송장에 최소한의 식별 데이터만 제외하고 모든 정보를 가리기 때문에 기존의 택배 정보 중 일부분만 가리는 방식보다 안전하다.
이를 통해 단순히 눈으로는 개인정보를 유출할 수 없게 유도하였고 해당 QR 코드에 대한 무분별한 탈취를 방지하기 위해 해당 정보에 대한 접근 권한을 택배 블록체인 상에 미리 등록되어 있는 스마트 글라스만으로 접근할 것을 제안하였고 해당 정보에 대한 접근 기록을 남겨 추후 내부 유출이 발생할 경우 역추적이 가능할 수 있도록 하였다. 마지막으로 제한하는 방안이 운반업에 관련되어 있는 만큼 운반에 사용하는 두 손이 자유로워야 한다는 점에 중점을 두어 헤드 마운트 디스플레이가 장착되어 있는 스마트 글라스를 통해 두 손은 택배를 운반하는데 사용 할 수 있으면서 동시에 운송장의 정보를 읽을 수 있는 기법을 제안하였다.
본 논문에서 제안하는 기법을 구현하여 동작을 확인하였으며 구현 환경은 표 2와 같다.
또한 메타 마스크(Metamask) 등과 같은 가상 화폐지갑 서비스와의 연동, 파이썬 및 자바 스크립트 API와의 연동 등 이더리움 블록체인 네트워크에서 스마트 컨트랙트를 제작하는데 있어서 다양한 기능을 제공해 준다. 본 논문에서는 구현 결과물에 대한 편리한 테스트를 위해 스마트 컨트랙트를 리믹스 IDE에서 작성하였으며 리믹스에서 제공하는 파이썬 Web3 API 연동 기능을 이용하였다.
Web3는 자바스크립트와 파이썬 언어 등을 지원하며, 해당 라이브러리에서 제공하는 API를 사용하여 리믹스와 같은 이더리움 IDE에서 배포한 스마트 컨트랙트와 상호 작용 할 수 있다. 본 논문에서는 파이썬의 Web3 라이브러리를 이용하여 스캔 된 QR 코드의 데이터를 블록체인 상에 배포된 스마트컨트랙트에 전송하여 해당 데이터에 할당하는 주소 정보를 요청할 수 있게 구현하였다. 이때 스마트 컨트랙트에 전송이 되는 데이터로는 QR 코드의 데이터 값과 요청을 보낸 스마트 글라스의 주소 정보가 전송이 된다.
이렇게 디지털화 된 스마트 컨트랙트는 조건에 따른 계약 결과가 명확하고 계약 내용을 조건이 충당되면 즉각 이행할 수 있다는 특징을 갖고 있다. 이러한 특징을 활용하여 2세대 블록체인이라고 불리는 이더리움에서 처음으로 블록체인에 스마트 컨트랙트를 적용하였다[6].
제안한 시스템에 대한 구현물을 테스트하기 위해 시스템에 QR 코드 번호와 해당 번호에 해당하는 URL을 입력한다. 또한 QR 코드에 접근이 가능한 배달기사 1명을 등록하고 시스템에 등록되지 않은 사람 1명을 생성한다.
이를 통해 육안을 통한 정보 유출을 방지할 수 있다. 해당 QR 코드는 택배를 운반하는 직원들이 착용하고 있는 스마트 글라스를 통해 배송 정보를 인식하여 배달 장소를 파악 후 배달을 진행한다. 해당 방식을 사용할 때 고려해야할 점은 다음과 같다.

성능/효과

그림 4는 IDE 상에서 해당 데이터를 입력한 값에 대한 결과이다. 0x147로 시작하는 주소를 갖고 있는 배달 기사가 등록이 된 것을 확인할 수 있으며 QR 코드 ‘0' 번에 임의로 입력한 URL 정보가 성공적으로 들어가 있는 것을 확인할 수 있다.
허가된 택배 기사들만 가능하다. 또한 제안하는 방식에서는 운송장에 최소한의 식별 데이터만 제외하고 모든 정보를 가리기 때문에 기존의 택배 정보 중 일부분만 가리는 방식보다 안전하다. 또 QR 코드를 사용하기 때문에 해당 배송지에 파손이 발생해도 QR 코드의 정보복구 기능을 이용하여 정보 손실을 방지할 수 있다.
이에 본 논문에서는 QR 코드를 이용한 개인정보 유출 방지 기법을 제안하였다. 이를 통해 단순히 눈으로는 개인정보를 유출할 수 없게 유도하였고 해당 QR 코드에 대한 무분별한 탈취를 방지하기 위해 해당 정보에 대한 접근 권한을 택배 블록체인 상에 미리 등록되어 있는 스마트 글라스만으로 접근할 것을 제안하였고 해당 정보에 대한 접근 기록을 남겨 추후 내부 유출이 발생할 경우 역추적이 가능할 수 있도록 하였다. 마지막으로 제한하는 방안이 운반업에 관련되어 있는 만큼 운반에 사용하는 두 손이 자유로워야 한다는 점에 중점을 두어 헤드 마운트 디스플레이가 장착되어 있는 스마트 글라스를 통해 두 손은 택배를 운반하는데 사용 할 수 있으면서 동시에 운송장의 정보를 읽을 수 있는 기법을 제안하였다.

후속연구

해당 환경에서는 실제 이더 (Ether)가 거래되는 이더리움 메인넷에 접속해 리믹스에서 제작한 스마트 컨트랙트를 이더리움 블록체인 네트워크에 올릴 수도 있으며 롭슨(Ropsten) 또는 리믹스 자체적 가상 환경 같이 테스트넷 환경에서도 스마트 컨트랙트의 기능을 테스트 해볼 수 있는 환경 등을 지원해 준다. 또한 메타 마스크(Metamask) 등과 같은 가상 화폐지갑 서비스와의 연동, 파이썬 및 자바 스크립트 API와의 연동 등 이더리움 블록체인 네트워크에서 스마트 컨트랙트를 제작하는데 있어서 다양한 기능을 제공해 준다. 본 논문에서는 구현 결과물에 대한 편리한 테스트를 위해 스마트 컨트랙트를 리믹스 IDE에서 작성하였으며 리믹스에서 제공하는 파이썬 Web3 API 연동 기능을 이용하였다.
것을 제안한다. 이는 추후에 정보 유출이 발생했을 시 유출 경로 및 대상을 추적할 때 활용될 수 있다.
제안하였다. 이와 같이 개인정보 유출 방지를 위한 대안을 한 분야만으로 접근하는 것이 아닌 다양한 분야와 기술의 융합[12, 13]을 통해 더 안전하고 나은 방안을 모색할 수 있도록 지향되어야 할 것이다.

참고문헌 (13)

The Radio News. (2018, October). 6 billion unathorized leaks of personal information over 10 years [Internet]. Available: http://www.jeonpa.co.kr/news/articleView.html?idxno59734.
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Security News. (2016, May). Personal information accidentally leaked by delivery service [Internet]. Available: https://www.boannews.com/media/view.asp?idx50589&page1&kind1.
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M. Shniberg, Y. Nemet, and E. Sali, "Method for automatic identification and data capture," US Patent US6801245B2, Jan. 2002.
CNET. (2020, January). The smart glasses that could be ready for my eyes[Internet]. Available: https://www.cnet.com/news/the-smartglasses-that-could-be-ready-for-my-eyes/.
Google AR & VR. (2019, May).Google Enterprise Edition 2: A hands-free device for smarter and faster hands-on work [Internet]. Available: https://www.youtube.com/watch?v5IK-zU51MU4.
CNA. (2017, September).Ground Handlers at Changi Airport to get smart glasses to help speed up operations [Internet]. Available: https://www.channelnewsasia.com/news/singapore/ground-handlers-at-changi-airport-to-get-smart-glasses-to-help-9187596.
Y.-B. Kwon, K.-H. An, H.-D. Kwon, and H.-J. Seo, "CCTV Cooperation Authentication Model Using Block Chain," Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering, vol. 23(4), 462-469. Apr. 2019.

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K. An and H. Seo, "Donate system development using Blockchain technology," Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering, vol. 22(5), 812-817, May. 2018.

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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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