Blockchain-based Data Integrity Verification Techniques for Cloud Edge Environments
Yoon-Su Jeong, Yong-Tae Kim · Journal of Business Convergence · 2024
IT 기술과 함께 인터넷이 지속적으로 발전하면서 최소 비용의 최대 효율을 얻을 수 있는 데이터 무결성 관련 연구가 현재까지 다양하게 진행하고 있다. 특히, 클라우드 에지 환경에서 블록체인과 빅 데이터를 함께 처리할 할 수 있는 무결성 연구가 활발하게 진행되고 있다. 본 논문에서는 클라우드 에지 환경에서 블록 정보의 안전성을 보장하기 위해서 블록체인 서명 키를 이용한 무결성 검증 기법을 제안한다. 제안 기법은 블록체인의 속성정보를 함께 처리함으로써 블록체인 무결성의 검증 비용을 낮추고 있다. 또한, 제안 기법은 블록체인 기반의 서명키를 사용하여 블록 정보의 신뢰성를 보장하기 때문에 제 3자에게 의존하지 않으며, 블록체인의 익명성과 변조방지 특성을 이용하여 블록체인의 프라이버시 정보를 노출하지 않는다. 또한, 제안 기법은 Merkle 트리에 따라 블록에 저장된 URL "경로"를 블록의 속성에 따라 찾아 교체할 수 있어 손상된 데이터 복구를 수행할 수 있다. 실험 결과, 블록체인 사용 유·무에 따라 제안 기법의 모델 검증 정확도는 5개 평가 항목으로 평가한 결과 정확도는 평균 83.17%가 나타났다. 보안 평가 결과, 제안 기법은 hop-to-hop 방식을 사용하기 때문에 블록 처리에서 발생할 수 있는 잠재적인 무결성 위협을 사전에 예방할 수 있다. 또한, 제안 기법은 서명 키를 사용하여 신뢰를 보장하기 때문에 제3자에게 의존하지 않아서 블록체인의 익명성과 불변성을 활용한 블록 데이터와 관련된 정보가 인증 프로세스 전반에 걸쳐 보장된다.