$\require{mediawiki-texvc}$

연합인증

연합인증 가입 기관의 연구자들은 소속기관의 인증정보(ID와 암호)를 이용해 다른 대학, 연구기관, 서비스 공급자의 다양한 온라인 자원과 연구 데이터를 이용할 수 있습니다.

이는 여행자가 자국에서 발행 받은 여권으로 세계 각국을 자유롭게 여행할 수 있는 것과 같습니다.

연합인증으로 이용이 가능한 서비스는 NTIS, DataON, Edison, Kafe, Webinar 등이 있습니다.

한번의 인증절차만으로 연합인증 가입 서비스에 추가 로그인 없이 이용이 가능합니다.

다만, 연합인증을 위해서는 최초 1회만 인증 절차가 필요합니다. (회원이 아닐 경우 회원 가입이 필요합니다.)

연합인증 절차는 다음과 같습니다.

최초이용시에는
ScienceON에 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 로그인 (본인 확인 또는 회원가입) → 서비스 이용

그 이후에는
ScienceON 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 서비스 이용

연합인증을 활용하시면 KISTI가 제공하는 다양한 서비스를 편리하게 이용하실 수 있습니다.

저사양 사물인터넷 디바이스를 위한 블록체인 기술 동향 원문보기

情報保護學會誌 = KIISC review, v.32 no.2, 2022년, pp.17 - 28  

허신욱 ((주)스마트엠투엠 IoT 보안팀) ,  조욱 (부산대학교 정보컴퓨터공학부) ,  김금보 (부산대학교 정보컴퓨터공학부) ,  권율 (부산대학교 정보컴퓨터공학부) ,  김호원 (부산대학교 정보컴퓨터공학부)

초록
AI-Helper 아이콘AI-Helper

사물인터넷은 물류, 환경, 스마트 홈, 자율주행 자동차, 에너지 관리, 스마트시티, 농업 등 다양한 응용 분야를 가지며, 거의 모든 산업분야의 기본 인프라 사용되는 핵심 기술이다. 하지만, 사물인터넷은 쉬운 공격 노출과 다양한 보안 취약성, 다양한 센서로부터 수집되는 데이터에 대한 개인정보보호의 어려움 등 많은 문제점이 존재한다. 최근, 이러한 사물인터넷의 문제점들을 보완할 수 있는 기술로 블록체인 기술이 주목받고 있다. 사물인터넷과 블록체인을 접목하면, 블록체인의 높은 확장성과 공격에 대한 복원력, 신뢰성, 추적성 등을 통해 사물인터넷 서비스의 보안성, 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 또한, 데이터 및 프로세스의 정형화, O&M 효율성 향상 등 다양한 장점을 가질 수 있으며, 블록체인이 접목된 사물인터넷 기술은 대부분의 산업분야에 혁신을 발생시킬 수 있다. 하지만, 사물인터넷 디바이스는 기본적으로 높은 자원 제약성을 가지고 데이터 처리에 높은 TPS 성능을 요구하기 때문에 기존 블록체인 기술과 통합되는 것이 쉽지 않다. 이에, 본 고에서는 사물인터넷과 블록체인의 융합을 위한 요구사항을 분석하고, 사물인터넷과 블록체인의 융합을 위해 필수적으로 요구되는 블록체인 스케일링 기술에 대해 알아본다.

표/그림 (10)

AI 본문요약
AI-Helper 아이콘 AI-Helper

문제 정의

  • 하지만, 사물인터넷시스템 구축에 활용되는 디바이스들은 기본적으로 높은 자원 제약성을 가지기 때문에, 기존의 블록체인 기술과 통합되는 것이 쉽지 않다[6]. 이에, 본고에서는 경량 사물인터넷 디바이스에서 블록체인을 연동하기 위한 요구사항들을 분석한다. 또한, 저사양 사물 인터넷 환경과 블록체인의 융합에 필수적인 스케일링(Scaling) 기술인 샤딩, 상태 채널, 플라즈마, 롤업 기술에 대해서 알아본다.
  • 또한, 사물인터넷 서비스의 요구사항들을 만족시킬 수 있는 블록체인 기술 동향을 살펴보았다. 특히, 블록체인 분야에서 가장 활발히 연구되고 있으며 사물인터넷의 대용량/실시간 데이터 처리, 개인정보보호 등에 활용될 수 있는 샤딩, 상태 채널, 플라즈마, 롤업 기술에 대해 자세히 살펴보았다.
본문요약 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (53)

  1. Deloitte, "Internet of Things (IoT), The rise of the connected world", Confederation of Indian Industry, 2020 

  2. KOUICEM, Djamel Eddine; BOUABDALLAH, Abdelmadjid; LAKHLEF, Hicham. Internet of things security: A top-down survey. Computer Networks, 2018, 141: 199-221. 

    상세보기 crossref

  3. OZA, S.; MATHPAL, D. A study on Internet of things security and lightweight cryptography. International Journal of Scientific Research in Computer Science, Engineering and Information Technology (IJSRCSEIT), 2018, 3.3: 683-689. 

  4. SALIMITARI, Mehrdad; CHATTERJEE, Mainak; FALLAH, Yaser P. A survey on consensus methods in blockchain for resource-constrained IoT networks. Internet of Things, 2020, 11: 100212. 

    상세보기 crossref

  5. MAPLE, Carsten. Security and privacy in the internet of things. Journal of Cyber Policy, 2017, 2.2: 155-184. 

    상세보기 crossref

  6. WANG, Wenbo, et al. A survey on consensus mechanisms and mining strategy management in blockchain networks. Ieee Access, 2019, 7: 22328-22370. 

    상세보기 crossref

  7. Ethereum. Sharding faq. https://github.com/ethereum/wiki/wiki/Sharding-FAQ. [Online, Accessed: Nov/19/2019]. 

  8. KIM, Soohyeong; KWON, Yongseok; CHO, Sunghyun. A survey of scalability solutions on blockchain. In: 2018 International Conference on Information and Communication Technology Convergence (ICTC). IEEE, 2018. p. 1204-1207. 

  9. Vitalik Buterin. The meaning of decentralization. https://medium.com/@VitalikButerin/the-meaning-of-decentralization-a0c92b76a274. [Online, Accessed: Nov/19/2019]. 

  10. KIAYIAS, Aggelos; PANAGIOTAKOS, Giorgos. Speed-security tradeoffs in blockchain protocols. Cryptology ePrint Archive, 2015. 

  11. KUMAR, Nallapaneni Manoj; MALLICK, Pradeep Kumar. Blockchain technology for security issues and challenges in IoT. Procedia Computer Science, 2018, 132: 1815-1823. 

    상세보기 crossref

  12. EOS, "https://eos.io/" 

  13. Solana, "https://solana.com/ko" 

  14. IoTex, "https://iotex.io/" 

  15. ZHENG, Zibin, et al. Blockchain challenges and opportunities: A survey. International Journal of Web and Grid Services, 2018, 14.4: 352-375. 

    상세보기 crossref

  16. SEHGAL, Anuj, et al. Management of resource constrained devices in the internet of things. IEEE Communications Magazine, 2012, 50.12: 144-149. 

    상세보기 crossref

  17. YEOW, Kimchai, et al. Decentralized consensus for edge-centric internet of things: A review, taxonomy, and research issues. IEEE Access, 2017, 6: 1513-1524. 

    상세보기 crossref

  18. HAN, Xuan; YUAN, Yong; WANG, Fei-Yue. A fair blockchain based on proof of credit. IEEE Transactions on Computational Social Systems, 2019, 6.5: 922-931. 

    상세보기 crossref

  19. CALDARELLI, Giulio. Understanding the blockchain oracle problem: A call for action. Information, 2020, 11.11: 509. 

    상세보기 crossref

  20. FRANKENREITER, Jens. The limits of smart contracts. Journal of Institutional and Theoretical Economics, 2019, 175.1: 149-162. 

  21. LIU, Chunchi, et al. Extending On-chain Trust to Off-chain--Trustworthy Blockchain Data Collection using Trusted Execution Environment (TEE). IEEE Transactions on Computers, 2022. 

  22. LUECKING, Markus, et al. Decentralized identity and trust management framework for Internet of Things. In: 2020 IEEE International Conference on Blockchain and Cryptocurrency (ICBC). IEEE, 2020. p. 1-9. 

  23. FAN, Xinxin, et al. DIAM-IoT: a decentralized identity and access management framework for internet of things. In: Proceedings of the 2nd ACM International Symposium on Blockchain and Secure Critical Infrastructure. 2020. p. 186-191. 

  24. IoTex DID, "https://onboard.iotex.io/platform/did" 

  25. LEE, Euijong, et al. A Survey on Standards for Interoperability and Security in the Internet of Things. IEEE Communications Surveys & Tutorials, 2021, 23.2: 1020-1047. 

    상세보기 crossref

  26. Witanto, Elizabeth Nathania, et al. "A blockchain-based OCF firmware update for IoT devices." Applied Sciences 10.19 (2020): 6744. 

    상세보기 crossref

  27. ZHENG, Qiuhong, et al. An innovative IPFS-based storage model for blockchain. In: 2018 IEEE/WIC/ACM international conference on web intelligence (WI). IEEE, 2018. p. 704-708. 

  28. the graph, "https://thegraph.com/en/" 

  29. 이상현, 김용수, 김호원. 블록체인 프라이버시 보호 프로토콜 동향 및 분석. 한국통신학회논문지, 2019, 44.12: 2252-2259. 

  30. Hyperledger Fabric Private Data Collection, "https://hyperledger-fabric.readthedocs.io/en/release-2.2/private-data/private-data.html?highlightprivate" 

  31. ZCash ZK-SNARK, "https://z.cash/technology/zksnarks/" 

  32. Monero Bulletproofs, "https://web.getmonero.org/resources/moneropedia/bulletproofs.html" 

  33. BOO, EunSeong; KIM, Joongheon; KO, JeongGil. LiteZKP: Lightening zero-knowledge proof-based blockchains for IoT and edge platforms. IEEE Systems Journal, 2021. 

  34. ethereum on-chain scaling, "https://ethereum.org/en/developers/docs/scaling/#sharding" 

  35. LUU, Loi, et al. A secure sharding protocol for open blockchains. In: Proceedings of the 2016 ACM SIGSAC Conference on Computer and Communications Security. 2016. p. 17-30. 

  36. The Zilliqa Technical Whitepaper, "https://docs.zilliqa.com/whitepaper.pdf" 

  37. Zilliqa Sharding Mechanism, "https://dev.zilliqa.com/docs/basics/basics-zil-sharding/" 

  38. Xi, J. et al. A Comprehensive Survey on Sharding in Blockchains. Mob Inf Syst 2021, 1-22 (2021). 

  39. DZIEMBOWSKI, Stefan; FAUST, Sebastian; HOSTAKOVA, Kristina. General state channel networks. In: Proceedings of the 2018 ACM SIGSAC Conference on Computer and Communications Security. 2018. p. 949-966. 

  40. POON, Joseph; DRYJA, Thaddeus. The bitcoin lightning network: Scalable off-chain instant payments. 2016. 

  41. HEES, Heiko. Raiden network: Off-chain state network for fast DApps. In: Devcon two. Ethereum Foundation, 2016. 

  42. POON, Joseph; BUTERIN, Vitalik. Plasma: Scalable autonomous smart contracts. White paper, 2017, 1-47. 

  43. Plasma MVP, "https://www.learnplasma.org/en/learn/mvp.html" 

  44. KONSTANTOPOULOS, Georgios. Plasma cash: towards more efficient plasma constructions. arXiv preprint arXiv:1911.12095, 2019. 

  45. "Plasma Debit: Arbitrary-denomination payments in Plasma Cash", ethresearch, last modified Jan 19.2019, accessed Apr 06,2022,https://ethresear.ch/t/plasma-debit-arbitrary-denomination-payments-in-plasma-cash/2198/46 

  46. SGUANCI, Cosimo; SPATAFORA, Roberto; VERGANI, Andrea Mario. Layer 2 blockchain scaling: A survey. arXiv preprint arXiv:2107.10881, 2021. 

  47. MARUKHNENKO, Oleksandr; KHALIMOV, Gennady. The Overview of Decentralized Systems Scaling Methods. COMPUTER AND INFORMATION SYSTEMS AND TECHNOLOGIES, 2021. 

  48. L2 - Deep Dive into OVM, "https://starli.medium.com/l2-deep-dive-into-ovm-e2229052ed00" 

  49. AL-BASSAM, Mustafa; SONNINO, Alberto; BUTERIN, Vitalik. Fraud proofs: Maximising light client security and scaling blockchains with dishonest majorities. arXiv preprint arXiv:1809.09044, 2018, 160. 

  50. Vitalik Buterin and Peter Todd Go Head to Head in the Crypto Culture Wars, "https://www.trustnodes.com/2017/08/14/vitalik-buterin-peter-todd-go-head-head-crypto-culture-wars" 

  51. ethereum optimistic-rollup, "https://ethereum.org/ko/developers/docs/scaling/optimistic-rollups/" 

  52. How does Optimism's Rollup really work?, "https://research.paradigm.xyz/optimism" 

  53. Zkstark medium, "https://medium.com/starkware/tagged/zkstark" 

관련 콘텐츠

섹션별 컨텐츠 바로가기

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

AI-Helper 아이콘
AI-Helper
안녕하세요, AI-Helper입니다. 좌측 "선택된 텍스트"에서 텍스트를 선택하여 요약, 번역, 용어설명을 실행하세요.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.

선택된 텍스트

맨위로