[블록체인 데이터 교환] Layered Data Sharing Architecture with Blockchain

https://link.springer.com/book/10.1007/978-981-15-5939-6 

위 책의 챕터 3을 요약합니다.

 

블록체인을 이용한 Layed data sharing architecture에 대해 설명합니다.

우선 디자인 원리, 기능 개요, 계층안 상세내용을 포함한 아키택쳐를 설명한다. 그리고 각 레이어의 디자인 아이디어를 상세를 얘기함 : 참여주체 레이어, 데이터 저장, 서비스, 이용 레이어

 

아키택쳐 개요

다음과 같은 4가지 사항

1. 높은 보안성
2. 높은 가용성
3. 탈중앙화 : 제 3자를 통한 거래 -> 스마트 컨트랙트
4. 높은 확장성 : 여러 시나리오에 맞출 수 있음

• Application Layer
  • Application : 공급망 관리, 공공복지, 잔고증명, 전자 invoice
  • 인터페이스 : web , SDK&API
• Service Layer
  • Resource Services
    • 단일클릭 배포 , 오픈 이터페이스 ,  Scene Adaption
  • 리소스 관리
    • 유저관리 , 키관리, App 관리, 저장소 관리, 계약관리, 증명서 관리
  • 계산 컴포넌트
    • 동형 합산, 동형 곱, 동형 제곱
•  Data Repository Layer
  • Data
    • Isomorphic / Encryption / Heterogeneous
  • Cloud
    • Pulibc / Private / Hybrid
  • Blockchain
    • Fabric / Stellar / ETH
• Entity Layer
  • Medical Institution
  • IoT Equipment
  • Vehicle Network Equipment

 

위 아키텍쳐는 원스톱 서비스를 효율적으로 만들고 배포하는데 초점을 두어씀 - 안전한 데이터 교환과 여러 산업군에 적용가능한게 포인트. 각 레이어에 대한 설명은 아래와 같음

 

• Entity Layer : 참여자. 데이터를 제공하거나 요청하는 주체
• Data Repo Layer: 데이터 저장 담당. 제공자의 데이터가 업로드 되는 부분. 컨소시움형 체인에 올라가거나, 클라우드에 저장
• Service Layer: 신원 관리 담당. 공유 데이터에 관한 안전한 컴퓨팅도 담당(동형 암호화 덕인듯)
• Application Layer: 인터페이스 제공, 다양한 적용 가능

 

Entity Layer 디자인

 여러 주체들이 포함되도록 디자인 되어야함 -> IoT, 의료계, 운송수단 장치 등. 이를 통해 다양한 시나리오에 대한 데이터 소스 기초를 세울 수 있음.

 참여자는 허가를 받아 연합 체인의 노드로 참여가능. 참여 후 데이터를 쿼리하거나 공유 가능.

 참여자는 데이터 공급자 또는 수요자로 구분 가능. 공급자는 데이터 포멧에 맞게 데이털르 제공하며, 데이터를 암호화 함. 성능을 고려했을때 원본 데이터를 블록체인에 올리지 않음. 대신 원본 데이터를 해시한 값을 블록체인에 올림.

 원본 데이터 자체는 다른 저장소에 넣고, 블록체인의 해시값과 원본 데이터의 해시값 비교를 통해 데이터가 맞는지 확인.

 

Data Repository Layer 디자인

 다양한 시나리오에 대응하기 위해, Hyperledger Fabric이나 Stellar같은 오픈소스 프로젝트와 호환 되도록 설계함. 페브릭과 스텔라는 각각 장점을 가지고 있다.

 또한 데이터가 Public,private, hybrid 클라우드에 올라가는 시나리오도 고려해야한다. 클라우드에 올릴 수 있도록 함으로서 더 유연하게 만들 수 있다.

 

Service Layer 디자인

세가지 모듈을 포함

1. Resource Service
   1. 다양한 기능을 쉽게 배포
2. Resource Management
   1. 사용자 및 증명서 관리
3. Computng Component
   1. 동형 암호화를 통한 다양한 기능 구현

 

다음과 같은 서비스에 집중

• 개인정보 보호 서비스
• 계약관리
  • 스마트 컨트랙트의 오류 검증 등
• 키 관리
  • 접근관리
  • SSL/TLS
  • 저장소 관리

 

Application Layer디자인

Web console + SDK / API

 세부내용과 application을 분리하고 Interface로 제공

 아키택쳐는 다음과 같은 데이터 공유 시나리오에 적용됨

• 전자 영수증
• 공급망 Finance
• 스마트 헬스케어
• 기부금

 기존 전자 증명서의 문제

• 느린 처리 시간
• 느린 검증 시간
• 데이터 조작
• 높은 유지비용

-> 블록체인으로 해결 가능

 

끝

 

https://blog.naver.com/n_cloudplatform/222508188795 - 동형암호화