사물블록체인

블록체인기술과 사물인터넷 서로간의 부족한 점을 보완하기 위해 융합한것. 사물인터넷 분야에서 블록체인 기술의 도입으로 신뢰 구축, 비용 절감, 데이터 거래시장 활성화, 확장된 보안 등의 효과를 가진다.

개요

초기 블록체인은 암호화폐로 거래할 시 발생가능한 해킹이나 위조,변조등을 막는 기술로 사용되며 관심을 받기 시작했으나, 금융 거래뿐만 아니라 다양한 산업 영역으로 확장 하며 4차산업혁명의 혁신 기술로 주목받았다. 블록체인이 다양한 산업 영역으로 확장하면서, 이를 위해 데이터를 취득할 수 있는 사물인터넷 기술과의 연계가 필요하다. 블록체인과 사물인터넷 플랫폼을 연동 시켜 시물인터넷으로 취득한 데이터를 블록체인 프록시를 거쳐 블록체인 형태로 데이터를 변환해 네트워크에 저장한다. 사물블록체인은 사물인터넷 장치에 경량 블록체인 미들웨어를 탑재해 장치에서 데이터가 측정되면 바로 블록체인 네트워크로 직접 연동되는 방식으로 완전한 분산화 기반으로 동작한다.

등장배경

사물블록체인은 사물인터넷과 블록체인간의 부족한 점을 보완하기위해 융합시킨 것이다. 블록체인이 등장하며 금융뿐만아니라 다양한 산업 영역으로 확장되었고, 이를 위해 데이터를 취득할 수 있는 기술이 필요하였다. 또한 사물인터넷은 기본적으로 중앙 집중형의 모습을 띄고 있어 거의 모든 기기가 중앙의 클라우드에 연동된 형태를 하고 있다. 클라우드에서 거의 모든것을 담당하게 되면서 중앙의 힘은 상대적으로 강력해지고, 이는 새로운 독점 형태의 문제를 불러오고 이를 해결할 수 있는 기술이 필요하였다. 블록체인이 필요한 데이터 취득기술을 사용하기위해 사물인터넷 기술과의 연계가 필요했다. 또 블록체인은 중앙이 아닌 분산형 시스템이기 때문에 사물인터넷이 가진 문제점을 해결할 수 있다. 블록체인은 개인간 공유 형태의 네트워크 특성을 가지는데, 블록체인 방식의 IoT 네트워크 구조는 클라우드 구조에서 가지는 빅브라더 문제를 확실히 해결할 수 있기 때문이다. 서로간 부족한 점을 해결할 수 있기때문에 블록체인을 사물인터넷에 접목시키기 시작했고 그 시도들도 계속 되고 있다.

특징

보안

블록체인은 분산형 구조를 가지고 있어, 한 부분의 작동이 중지된다 하더라도 전반적인 성능에 영향을 미치지 않아 DDoS등의 공격이나 해킹에서 상대적으로 안전하다. 블록체인의 보안은 확장성이 좋고 분권화 되어 있기 때문에 사물인터넷 단말기와 애플리케이션, 플랫폼등에 가져다 줄 수 있다. 사물인터넷 역시 분산되어 있고 분권화 되어있기 때문인데 IBM에 따르면 "사물 인터넷의 비지니스와 운영 가치를 안전하게 해제할 수 있는 후보"로 블록 체인을 강조 했다. 블록체인은 안전하고 신뢰되는 응답 확인 방식으로 다비아스 간에 돈이나 데이터 등 자산의 일부를 직접 전송할 수 있는 단순한 인프라를 제공한다. 즉, 블록체인은 분권화된 통제를 위해 만들어졌기 때문에 블록체인의 기반 보안 구조는 더 확장성이 뛰어날 수 밖에 없다.

비용절감과 회복력

경제학자이자 MIT 교수인 크리스천 카탈리니는 블록체인은 생태계관점을 사용해 사물인터넷을 포함한 모든 거래에서 인증과 네트워킹의 비용을 극적으로 줄여주며, 단일 주체에 너무 많은 통제권을 부여하지 않는다고 설명한다. 또한 블록체인은 트랜잭션이나 인터랙션과 관련한 애플리케이션에 대한 것이기 때문에 프로세스를 감시하는 데 적합하고 특정조건을 만족해야 작업을 수행하는 식의 적용이 가능하다. 이런 특징으로 IoT네트워크가 외부 공격에 대한 회복력을 키울 수 있다. 또한 기존의 중앙 집중형 시스템에 사용되는 수집정보를 관리하고 보호하기 위한 시스템 운영, 유지보수에 대한 비용이 절감된다.

신뢰성

블록체인은 데이터가 암호화된 형태로 저장된다. 또한 한 곳이 아니라 모든 참여자가 이를 공유하고 있다. 참여자들은 지속적으로 공유 원장을 검증할 수 있기 때문에 기록 데이터의 위변조가 불가능하고, 기존 중앙 통제 방식을 탈피하여 투명성을 보장해 데이터 신뢰성이 향상된다.

거래시장 활성화

중앙시스템이나 거래의 중게인이 없는 P2P 방식으로 거래를 수행할 수 있고, 블록체인 토큰으로 사물인터넷 기기의 사용권한이나 데이터를 구매하는 것이 가능해 데이터 거래시장이 활성화 된다.

기기인증

사물인터넷에 접속되는 기기의 권한과 인증 정보를 블록에 저장하고, 중앙화된 인증기관 (CA)에서 탈피한 인증 방법을 제공한다. 이러한 특징으로 스마트그리드등 보안이 중요한 분야에 활용가능하다.

위조,변조 방지

수집된 데이터의 해쉬 값을 삭제나 변경이 불가능한 블록체인에 저장한다. 위조나 변조등 수정여부에 대한 검증이 가능하게 되므로 데이터의 투명성을 높여준다.

데이터 상거래

판매자가 자신이 소유한 사물인터넷 기기로부터 수집된 데이터나 장치 자체의 사용권한을 블록체인에 등록한다. 구매자는 비용을 지불하여 중개자 없이 계약조건을 컴퓨터 코드로 작성하여 조건충족시 계약이 이행되는 블록체인 스마트계약등을 통해 개인간의 자동화된 거래가 가능하다.

활용

자동차 렌트

렌트 모빌리티 서비스 구현에 있어, 증명,공증,합의와 같은 개별 디지털 부가 서비스와 자동차 렌탈이 각각 이루어지는 방식으로. 합법적인 렌트 게약에 필요한 각각의 부가 서비스가 다수의 회사를 통해 이용자에게 전달되고 상호교환된다. 렌트카 플랫폼은 블록체인 기술을 활용해 이용자는 개인정보 노출 없이 셀프서비스로 이용하고 렌트카 제공자는 동등한 위치에서 각자의 서비스를 제공한다. 렌트카 자체가 스마트 컨트랙트 등 직접 연동하고 사물인터넷 기술을 담고 있어 주차비나 과태료를 자동 정산하고 렌트카 비용에 합치는 기능등이 가능하다.

스마트시티 업그레이드

블록체인의 등장으로 클라우드 중심이었던 스마트 시티의 네트워크 플랫폼에 블록체인 기술이 적용되고 있다. 스마트 시티는 기존 지능형 도시에서 블록체인이 결합되어 신뢰성을 갖춘 지능형 도시로 업그레이드 될 것이다. 현제 블록체인을 활용한 스마트 시티는 싱가포르, 호주의 프리맨틀, 두바이등이 있다.

종류

IoT Chain

IoT Chain은피터와 즈워펭이 공동창업한 블록체인 기술이다. 이들은 사물인터넷 산업을 위해 더 좋은 환경을 만들길 원했고, 강력한 보안기능을 구현하여 정당한 소유자만이 데이터 소유권을 가질 수 있게 하면서 뛰어난 안전성과 데이터 전송속도를 제공, 동시에 사용자 데이터를 통한 인공지능 기술 개발을 위해 브록체인 개념을 도입했다.블록체인 개념을 사용하고, PBFT,DAG,SPV 및 CPS 기술을 구현하는 라이트 원형 체제로 개발돼 데이터를 분산방식으로 게층화, 저장 후 수백만 IoT의 결합된 강도로 보호한다. 또한 이 기술들로 비트코인이나 이더리움보다 더 높은 속도와 확장성을 가지게 되었다.

HDAC

HDAC(Hyundai Digital Asset Currency)는 IoT용으로 특화된 자체 프라이빗 블록체인으로 한국 기업인 현대가 지원한다. 블록체인 기반 사물인터넷 플랫폼으로 사물인터넷 산업의 효율성 및 보안을 보장하기위해 인증확인, M2M등을 지원한다. 또한 프 라이빗 블록체인과 퍼블릭 블록체인을 상호 연결되도록 구성함으로써, 통상적인 사용자 측면과 특정한 용도로 구성된 프라이빗 블록체인이 효과적으로 사용할 수 있는 신뢰 기반 생태계를 조성 가능하다. 사물인터넷 환경을 만족시키며, 사물인터넷 장치 간의 상호인증과 사물인터넷 계약 및 소액결제까지 모두 호환해 구현할 수 있다.

IOTA

아이오타(IOTA)는 사무실이나 가정에 있는 각종 전자기기들과 통신을 통해 다양한 활동을 할 수 있는 IoT에 적합한 암호화폐 플랫폼으로 사물인터넷을 위한 애플리케이션이라는 뜻이다. 블록체인을 기존 블록 구조가 아닌 탱글을 기반으로 일반 블록체인보다 빠르고 높은 처리 능력을 가진 블록체인 사물인터넷 플랫폼을 공개했다. 탱글 알고리즘을 사용함으로써 거래 수수료가 없고 빠른 트랜잭션과 확장성을 지닌다.

문제점

블록체인 기술은 아직 완성된 기술이 아니라 여전히 발전중인 기술이다. 중앙집중 방식에 비해 속도가 느리고 비효율적이며 시간이 지남에 따라 지속적으로 커지는 분산 원장의 문제 등 산업이나 사물인터넷에 적용되기 위해서는 끊임없이 개발,보완이 필요하다.

속도

분산된 네트워크를 사용하는 블록체인은 기존 중앙화 시스템 방식보다 거래 인증 속도가 느리다는 단점이 있다. 특히 빠른 속도로 거래를 해야하는 사물인터넷 서비스에 기존의 블록체인을 그대로 적용하기에는 속도 측면에서의 한계가 존재한다.

컴퓨팅 능력

IoT의 사용되는 기기들은 대부분 초소형이고 저전력 장치를 사용한다. 컴퓨팅 능력이 일반 PC에 비해서 제한되어 있기 때문에 비트코인등에서 사용하는 합의 알고리즘인 PoW 방식을 그대로 적용하기엔 컴퓨팅 능력의 한계가 존재한다.

수수료

트랜잭션을 처리하기해야하는 블록체인 네트워크는 위해서는 일정량의 수수료를 지불해야한다. 기존의 사물인터넷에서 발생하는 트랜잭션을 처리하기 위해 불필요한 비용이 지출된다는 단점이 있다.

전망

세계경제포럼인 WEF에 따르면 2025년까지 세계국내총생산(GDP)의 10%가 블록체인 플랫폼에서 발생할 것으로 전망했다. 산업적 활용에서도 유통/물류 등 광범위한 분야에서 활용될 것으로 전망되며, 블록체인과 사물인터넷 기술을 융합하여 향후 범 산업적용과 사회 인프라로 발전 가능하여 여러 변화를 가져올 것으로 예상된다.