ETRI, 블록체인 핵심기술 개발 나선다-블록체인 빅데이터 저장·분석·관리 핵심기술 개발

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2021. 10. 18.

ETRI, 블록체인 핵심기술 개발 나선다-블록체인 빅데이터 저장·분석·관리 핵심기술 개발

 

배포일2021.10.12. 담당자블록체인빅데이터연구단

 ETRI사진자료1~3

- ETRI 연구진이 블록체인 기술 연구 개발 분야에 관하여 논의하고 있는 모습

 

ETRI사진자료4

- ETRI 블록체인 분석 과제 연구 개요

 

ETRI사진자료5

- ETRI 블록체인 저장 과제 연구 개요

 

ETRI사진자료6

- 블록체인 연구를 응용하여 교통 안전 서비스를 개발하였을 때를 가정한 시나리오

 

ETRI, 블록체인 핵심기술 개발 나선다

 - 블록체인 빅데이터 저장·분석·관리 핵심기술 개발

 - 제주도에 협업공간 마련, 블록체인 핵심기술 실증 추진

 

국내 연구진이 블록체인 기술 역량을 강화하고 산업 분야 활용을 높이기 위해 힘을 합쳤다. 국가연구기관에서 원천기술을 개발하고 지역 사회 데이터로 실증하면서 안전하면서도 유용한 서비스를 만든다는 계획이다.

한국전자통신연구원(ETRI)은 제주특별자치도와 함께 대용량 블록체인 데이터를 저장, 관리하고 빠른 속도로 분석이 가능한 핵심기술 개발에 나섰다고 밝혔다. 

최근 다양한 산업 분야에서 블록체인 활용이 많아지면서 대규모, 대용량 데이터를 블록체인에 저장하고 이를 검색, 분석하는 활용하는 기술의 필요성이 높아지고 있다. 하지만 아직 블록체인 기술은 저장 확장성이나 분석 효율성이 떨어져 응용 분야가 제한되는 문제가 있다.

이에 연구진은 블록체인 빅데이터를 분산하여 저장하고 빠르게 검색, 분석하여 활용하는 기술을 개발해 데이터 저장 효율성을 높이고 고속 처리와 복합 분석이 가능하도록 연구를 진행 중이다.

ETRI는‘데이터 주권 보장 블록체인 데이터 관리기술’전략 분야 연구를 주관하며 공동연구기관인 제주특별자치도 공동연구책임자: 한영수 미래전략과장

는 실증 데이터를 확보하고 현장 적용이 가능하도록 지원하는 역할을 맡았다.

우선 ETRI는 블록체인 데이터를 저장할 때 단순히 보안에만 집중하는 것이 아니라 시계열, 시공간, 이벤트, 내용을 기반으로 인덱스(Index) 데이터베이스 분야에서 테이블에 대한 동작의 속도를 높여주는 자료 구조

를 부여해 정보를 빠르게 탐색할 수 있도록 개발한다. 본 기술이 개발되면 효율적으로 정보를 관리하는 것은 물론, 복합 데이터 분석이 가능해진다.

또한, 비잔틴 장애 Byzantine Faults. 발생할 수 있는 임의의 장애. 이를 견딜 수 있는 시스템을 만들어 정확한 값을 전달할 수 있도록 하는 것이 연구 목적.

 내성을 보장하는 데이터 분산 저장기술도 개발한다. 기존에는 외부 스토리지에 대규모, 대용량 데이터를 저장해야 했다. 용량이 크기에 빠른 처리를 하기에 부담이 있고 해커가 외부 저장 데이터를 직접 공격하면 데이터의 신뢰성을 보장할 수 없게 된다. 

반면, 연구진은 대규모, 대용량 데이터를 분산하여 블록체인에 직접 저장하는 방식으로 기술을 개발하여 데이터의 신뢰성을 보장할 수 있다. 또한, 블록체인 데이터의 중복 저장을 줄여서 기존 방법보다 저장 공간의 효율성을 높일 수 있다. 

본 기술을 통해 데이터 신뢰성, 무결성, 소유권 보장이 필요한 다양한 응용 서비스 구현이 가능하다. 특히, 금융, 법률, 의료, 부동산 등 신뢰가 중요한 분야에 많은 활용이 이뤄질 전망이다. 

연구진은 심층 연구와 지자체 간 협력을 위해 지난 8월, 제주산학융합원에 협업공간을 확보하여 현장협업체계를 강화하였다. 해당 공간에는 블록체인 데이터 서버를 설치하여 제주도 내 다양한 데이터를 수집·확보한다. 

이를 통해 활용 가능한 공공 데이터를 검토하며 신뢰 보장 데이터 서비스가 필요한 분야를 발굴해 블록체인 핵심기술 실증을 추진해나간다는 계획이다.

 

김기영 ETRI 블록체인·빅데이터연구단장은“다양한 산업 분야에서 국내 블록체인 기술의 활용성 증대를 위한 원천기술 연구가 본격적으로 시작되었다. 과제가 완료되는 2025년에는 블록체인 빅데이터 관련 핵심 기술력을 세계적인 수준으로 끌어올리겠다”고 말했다.

본 연구는 과기정통부‘데이터 경제를 위한 블록체인 기술개발사업’의 일환으로 올해부터 5년간 수행될 예정이다. <보도자료 본문 끝>

 

 

 

참고1

 

 블록체인 빅데이터 저장기술 개념 및 내용

 

(1) 개발 대상 기술 정의 

 

 

 

【 블록체인 빅데이터 저장기술 】

 

 

 

대규모/대용량 블록체인 빅데이터를 온체인 분산/경량 저장 및

 고속으로 처리하는 블록체인 기반 핵심 소프트웨어 기술

 

 (문제 정의) 블록체인 데이터는 지속해서 증가하고 다양한 산업 분야에서 대규모 대용량 데이터를 블록체인으로 저장하고 관리하는 필요성이 증가하고 있지만, 블록체인 저장 확장성 한계로 응용 분야가 제한되는 문제 발생

 

  - 모든 참여 노드에 데이터를 중복 저장하여 저장 용량 확장성 한계 

  - 범용 상태 DB 활용으로 인한 비효율적 상태 저장 및 처리 비용 발생

  - 대용량 데이터 오프체인 Off-chain Storage, 메인 블록체인이 아닌 외부 저장소

 저장으로 가용성, 무결성, 소유권 보장 제한

 

(해결 방안) 비잔틴 장애 내성 대규모 트랜잭션 데이터 분산/경량 저장 및 고속 처리, 그리고 대용량 데이터 온체인 분산저장을 지원하는 블록체인 데이터 고확장성 분산저장 기술 개발

 

 

< 개념도 >

 

(2) 연구개발과제 기술개발 내용 

  o 최종 목표

    비잔틴 장애 내성을 보장하면서 대규모 트랜잭션 데이터를 온체인 On-chain Storage, 메인 블록체인 네트워크 내의 저장 공간

 분산 저장을 통해 데이터 주권을 보장하여, 다양한 산업 분야 활용성을 높이는 시스템 개발

    - 비잔틴 장애 내성 보장 대규모 트랜잭션 데이터 고확장성 분산저장 및 고속처리 기술 개발

    - 대규모 상태 데이터 경량 저장 및 고속 처리 기술 개발

    - 장애 내성 대용량 데이터 분산저장, 프라이버시보호, 접근제어 기술개발

    - 산업 특성을 반영한 대규모/대용량 블록체인 데이터 저장분석 서비스 개발 및 실증

 

  o End Product

    - 대규모 대용량 블록체인 데이터 고확장성 분산저장 플랫폼 

    - 산업 특성을 반영한 블록체인 기반 저장분석 서비스

 

 

(3) 활용 분야 

  o 신뢰 기반 컨텐츠 거래 서비스

    - 분산 블록체인 데이터 주권을 보장하면서 거래 상호 간에 신뢰에 기반한 디지털 컨텐츠 거래(양도, 이용, 접근) 서비스 구현에 활용

    - 디지털화된 현물 컨텐츠(미술작품, 부동산증명서 등) 거래 시 콘텐츠의 불법 위변조 등권리 훼손 문제를 해결할 수 있는 서비스 구현에 활용 

 

  o 프라이버시 보장 데이터 관리 서비스

    - 프라이버시 문제, 데이터 유출 및 조작이 어려운 신뢰 가능한 데이터 관리 시스템 개발 구현에 활용

    - 개인 정보, 금융, 보험, 보건/의료 정보 등 민감한 데이터에 대한 보호, 데이터 신뢰 보장이 필요한 서비스 구현에 활용 

 

  o 대규모/대용량 데이터 관리 서비스

    - 기업 운영 환경에서 발생하는 다양한 문서, 신원정보, 공급 관리, 사물인터넷 정보 등 방대한 데이터를 관리할 수 있는 서비스 구현에 활용

    - 공공 데이터, 인공지능에 활용 가능한 입력 데이터, 학습 모델, 출력 데이터 관리 서비스 구현에 활용 

 

참고2

 

 블록체인 빅데이터 분석기술 개념 및 내용

 

(1) 개발 대상 기술의 정의 

 

 

 

【 블록체인 빅데이터 분석기술 】

 

 

 

분산 저장된 블록체인 빅데이터를, 인덱스를 통해 쉽고 빠르게 분석하고 관리하는 블록체인 기반 핵심 소프트웨어 기술

 

 (문제 정의) 블록체인 데이터는 시간에 따라 지속해서 증가하고 대규모, 대용량 블록체인 데이터 검색과 분석의 필요성은 증가하지만, 분석 효율은 떨어지고 분석 방법도 제한적임

 

  - 모든 참여 노드에 데이터를 중복 저장/처리하여 트랜잭션 성능한계

  - 기본적인 블록, 트랜잭션 접근만 가능하여 고급 분석에 필요한 인덱스 부재

  - 저장 데이터에 대한 검색 기능 성능 자체가 낮고, 데이터 접근 방법 제한

 

(해결방안) 분산 저장된 블록체인 데이터에 대해 효율적으로 인덱스 데이터를 생성 관리하며, 다양한 처리와 복합분석에 활용이 가능한 기술 개발

 

 

< 개념도 >

 

(2) 연구개발과제의 기술개발 내용 

  o 최종 목표

   다양한 산업 분야 활용성 증대를 위한 분산 블록체인 기반 대규모/대용량 데이터 고속 분석 기술개발

  - 효율적인 블록체인 분산저장 데이터 분석을 지원하는 블록체인 인덱스 데이터 구축 기술 개발

  - 블록체인 인덱스 기반 분산저장 데이터에 대한 고속 분석 기술개발

  - 블록체인 데이터 분석 도구, 사용자 편의성 지원을 위한 분산저장 데이터 관리 및 질의언어 처리 기술개발

  - 산업별 특성을 반영한 블록체인 분석 서비스 개발 및 실증

 

  o End Product

   - 분산 블록체인 기반 데이터 고속 분석 플랫폼

   - 산업별 특성을 반영한 블록체인 기반 분석 서비스

 

 

(3) 활용 분야 

  o (신뢰 가능 데이터 분석 서비스) 

   대량복제, 변경 가능성에도 양질의 신뢰성 있는 데이터 확보와 분석이 필요한 분야

   - 블랙박스나 드론 등 기록된 영상을 블록체인에 저장하여 개인 프라이버시를 보장하고 탐색, 분석 방법을 제공하여 제한된 범위에서 신뢰 가능 데이터 분석 서비스 제공 

 

  o (블록체인 분석 도구 및 시각화) 

   블록체인 데이터 분석이 필요한 업체에 기존 데이터 분석 도구에 블록체인 분석 기능을 플러그인하여 활용할 수 있도록 블록체인 분석 모듈을 제공 및 분석 결과를 시각화하여 제공하는 서비스 분야

   - 블록체인 도메인에서 데이터를 분석하는 플랫폼을 제공하고 분석 결과에 대해 다양한 시각화 방법을 제공하는 서비스