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블록체인 내의 모든 트랜잭션이 공개되기 때문에 익명성과 프라이버시 문제는 중요해지고 있다. 공개 블록체인은 사용자 대신 공개키 주소를 사용하여 익명성을 보장하는 것처럼 보이지만 트랜잭션 그래프를 기반으로 다양한 기법을 통해 추적함으로써 익명성을 약화시킬 수 있다. 본 논문에서는 블록체인 환경에서 익명성과 프라이버스를 보호하기 위하여 다양 한 보안 기법을 융합하여 사용자의 추적을 어렵게 하는 기법을 제안한다. 제안 기법은 k-anonymity 기술, 믹싱 기술, 은닉서 명, 다단계 기법, 램덤 선택기법, 영지식 증명 기법 등을 융합하여 인센티브 및 기여자의 참여를 통해 익명성과 프라이버시를 보호한다. 성능 분석을 통해 제안기법은 기여자의 수가 공모자의 수보다 많은 환경에서는 공모를 통한 프라이버시 및 익명 성 훼손이 어렵다는 것을 보였다.

Anonymity and privacy issues are becoming important as all transactions in the blockchain are open to users. Public blockchains appear to guarantee anonymity by using public-key addresses on behalf of users, but they can weaken anonymity by tracking with various analytic techniques based on transaction graph. In this paper, we propose a scheme to protect anonymity and privacy by converging various security techniques such as k-anonymity, mixing, blind signature, multi-phase processing, random selection, and zero-knowledge proof techniques with incentive mechanism and contributor participation. Through performance analysis, our proposed scheme shows that it is difficult to invade privacy and anonymity through collusion attacks if the number of contributors is larger than that of conspirators.

Climate change, driven by global warming and associated greenhouse gas (GHG) emissions, poses a significant global challenge. International organizations and governments are actively pursuing emission reduction strategies, yet these efforts are often constrained by the direct relationship between emissions and national economic activity. This paper proposes a blockchain-based carbon footprint (CF) management system named?, that leverages data from IoT devices, and security is ensured by zero-knowledge proofs (ZKP) to track and reduce CF at the individual level. Individual data is collected and converted into carbon coin, a hybrid online-offline crypto coin operating on the Pure Chain network. A smart contract, deployed on the Pure Chain network using the Pure Chain coin, governs the proposed system. Additionally, zk-SNARK is applied to implement ZKP for the validity and integrity of the information verification without revealing private information. Based on theoretical models and previous studies on behavior-based carbon reductions, it is expected that the system can achieve up to a 30% reduction in CF per user within the first year.

제로 지식 증명(ZKP)은 가상 화폐 거래의 프라이버시와 보안을 향상시키기 위해 설계된 혁신적인 분산 기술이다. ZKP는 거래 제공자가 필요한 정보만을 공개함으로써 모든 관련 당사자의 기밀성을 보호한다. ZKP는 블록체인 거래에 서 신원과 가치를 숨기는 강력한 프라이버시 기능을 제공할 뿐만 아니라, 당사자들이 서로의 신원을 확인할 필요 없이 돈을 교환할 수 있게 합니다. 이러한 익명성 기능은 금융 거래에서 신뢰와 보안을 촉진하는 데 매우 중요하며, 가상 화폐 영역에서 ZKP를 핵심 기술로 만든다. 4차 산업혁명 시대의 맥락에서 ZKP의 응용은 금융 서비스의 포괄적이고 안정적인 발전에 크게 기여합니다. 거래 프라이버시를 보장하여 신뢰할 수 있는 사용자 환경을 조성함으로써 가상 화폐의 광범위한 채택을 장려합니다. ZKP를 통합함으로써 금융 서비스는 보안과 신뢰의 높은 수준을 달성할 수 있으며, 이는 부문 내 지속적인 성장과 혁신을 위해 필수적이다.

Zero Knowledge Proof (ZKP) is an innovative decentralized technology designed to enhance the privacy and security of virtual currency transactions. By ensuring that only the necessary information is disclosed by the transaction provider, ZKP protects the confidentiality of all parties involved. This ensures that both the identity of the transacting parties and the transaction value remain confidential.ZKP not only provides a robust privacy function by concealing the identities and values involved in blockchain transactions but also facilitates the exchange of money between parties without the need to verify each other's identity. This anonymity feature is crucial in promoting trust and security in financial transactions, making ZKP a pivotal technology in the realm of virtual currencies. In the context of the Fourth Industrial Revolution, the application of ZKP contributes significantly to the comprehensive and stable development of financial services. It fosters a trustworthy user environment by ensuring that transaction privacy is maintained, thereby encouraging broader adoption of virtual currencies. By integrating ZKP, financial services can achieve a higher level of security and trust, essential for the continued growth and innovation within the sector.

본 논문은 부인봉쇄에서 영지식 검증을 위해 일방향 함수와 부분선택 방법을 사용하는 새로운 기법을 제한한다. 제안된 기법의 핵심은 서명자의 협조 없이 전달되는 문서에 대하여 서명자를 보호하는 것이다. 또한 본 논문은 확인과 부인 프로토콜 수행 과정에서 메시지 교환을 위한 통신비용을 최소화할 수 있음을 보이며, 이는 모바일 환경에 매우 유용하다. 한편 제안된 기법은 서명자가 원래 메시지와 서명을 모르는 상황에서 검증자의 비밀을 보호하면서 서명이 유효한지를 검사할 수 있는 검증자를 허용한다.

The main idea is to protect the signer of a document against the document being digitally distributed without the cooperation of signer. This paper proposes a new scheme of undeniable signature, which is so effective and improved D. Chaum's scheme. And our scheme which is zero-knowledge proved by using one-way function and partition - selection method, shows that its communication(challenge-response) only needs much fewer times during the confirmation protocol and disavowal protocol respectively, being very useful for wireless network environment. In the meantime our scheme allows the verifier to verify that the signature is valid, while the signer doesn't know the original message and the signature, to preserve the privacy of the verifier.

블록체인 기술은 모든 거래를 축적하고 저장하며 모든 트랜잭션의 내용을 확인하기 위해 데이터 자체는 압축되 지만 확장성이 제한된다. 또한 거래 유형별로 별도의 검증 알고리즘을 사용하기 때문에 거래 규모가 커질수록 검증 부담 이 커진다. 기존 블록체인은 사양이 낮은 서버를 사용하여 블록 싱크가 되지 않기 때문에 네트워크에 참여할 수 없다. 이러한 문제로 인해 시간이 지날수록 블록체인 네트워크의 데이터 크기가 커지고 자원이 풍부한 사용자를 제외하고는 네트워크 참여가 불가능하다. 따라서 본 논문에서는 일반 동작 검증을 위한 영지식 증명 알고리즘을 연구함으로써 트랜 잭션을 향상시켰다. 이 시스템에서는 일반 동작 검증이 가능한 영지식 회로 생성기 설계와 검증자 및 검증자의 최적화도 수행하였다. 그리고 키 생성을 최적화하기 위한 알고리즘을 개발하였다.

Recently, blockchain technology accumulates and stores all transactions. Therefore, in order to verify the contents of all transactions, the data itself is compressed, but the scalability is limited. In addition, since a separate verification algorithm is used for each type of transaction, the verification burden increases as the size of the transaction increases. Existing blockchain cannot participate in the network because it does not become a block sink by using a server with a low specification. Due to this problem, as the time passes, the data size of the blockchain network becomes larger and it becomes impossible to participate in the network except for users with abundant resources. Therefore, in this paper, we are improved transaction as studied the zero knowledge proof algorithm for general operation verification. In this system, the design of zero-knowledge circuit generator capable of general operation verification and optimization of verifier and prover were also conducted.

최근 개인정보 유출에 대한 사고가 빈번하게 발생함에 따라 개인정보보호에 대한 관심이 높아지고 있다. 또한, 블록체인 기 술의 등장과 함께 블록체인을 적용한 자기주권 신원 모델에 대한 관심이 높아지고 있으며, 이를 실현하기 위해 DID에 대한 연구도 꾸준히 이루어지고 있다. 하지만 대학 내 전산시스템은 수많은 개인정보 등의 주요 정보를 저장하고 활용하지만, 중앙 화된 정보시스템을 기반으로 운영 및 관리되고 있으며, 이에 따른 개인정보 유출 사고사례도 매년 발생하고 있다. 따라서 본 논문에서는 대학 내 적용 가능한 DID 기반의 전산시스템을 제안하고 이를 구현한다. 또한, 대학 내에서의 대표적인 서비스를 설정하고 구현 시스템에서 수행한다. 제안하는 시스템은 영지식증명을 기반으로 사용자의 자기주권 신원을 보장할 수 있으며, 기존의 중앙화된 시스템에서 벗어나 안전한 대학 내 통합정보시스템을 구성할 수 있다.

With the increasing frequency of incidents related to personal information leaks, there is a growing concern about perso nal information protection. Moreover, with the emergence of blockchain technology, there is a heightened interest in self-s overeign identity models applied through blockchain, with ongoing research on Decentralized Identifiers (DID) to achieve th is. However, despite universities storing and utilizing significant information such as personal data, their computer systems are operated and managed based on centralized systems, leading to annual occurrences of personal data breaches. Therefor e, this paper proposes and implements a DID-based computing system applicable within universities. Additionally, it establi shes and executes prominent services within the university context. The proposed system ensures users' self-sovereign id entities through verifiable credentials, enabling the establishment of a secure integrated information system within the univ ersity, departing from traditional centralized systems.

Mix 네트워크는 전자투표 시스템에서 익명성 보장을 위해서 중요한 역할을 담당하고 있으며 많은 mixnet 방 식들이 현재까지 제안되고 있다. 그러데, 기존의 방식들은 안전한 mixing 동작들을 구현하기 위해서 복잡하고 비용 부담이 있는 영지식 증명 방식을 사용하고 있다. 2010년도에 Sebé 등은 암호학적으로 안전한 해쉬 함수를 사용해서 효율적이고 비용 부담이 적은 mixnet 방식을 제안하였다. 본 논문에서 우리는 같은 가정하에서 Sebé의 방식보다 안전 하고 효율적이고 빠른 방식을 제안한다.

Mix network plays a key role in electronic voting to preserve anonymity and lots of mixnet schemes have been proposed so far. However, they requires complex and costly zero-knowledge proofs to provide their correct mixing operations. In 2010, Sebé et al. proposed an efficient and lightweight mixnet scheme based on a cryptographic secure hash function instead of zero-knowledge proofs. In this paper, we present a more efficient and faster mixnet scheme than Sebé et al.'s scheme under the same assumption. Also, our scheme is secure.

As pass the three revised bills, the Personal Information Protection Act was revised to have a larger application for personal information. For an industrial development through an efficient and secure usage of personal information, there is a need to revise the existing anonymity processing method. This paper modifies the Zero Knowledge Proofs algorithm among the anonymity processing methods to modify the anonymity process calculations by taking into account the reliability of the used service company. More detail, the formula of ZKP (Zero Knowledge Proof) used by ZK-SNAKE is used to modify the personal information for pseudonymization processing. The core function of the proposed algorithm is the addition of user variables and adjustment of the difficulty level according to the reliability of the data user organization and the scope of use. Through Setup_p, the additional variable γ can be selectively applied according to the reliability of the user institution, and the degree of agreement of Witness is adjusted according to the reliability of the institution entered through Prove_p. The difficulty of the verification process is adjusted by considering the reliability of the institution entered through Verify_p. SimProve, a simulator, also refers to the scope of use and the reliability of the input authority. With this suggestion, it is possible to increase reliability and security of anonymity processing and distribution of personal information.

본 논문에서는 ad-hoc wireless network에서 상호간의 사전지식 없이 상대편을 authenticate하는 프로토콜을 제시한다. 기존에 Dirk Balfanz et al에 의해 제시된 변형된interactive Guy Fawkes protocol은 해쉬함수의, 전달하고자 하는 메시지와 그 authenticator의 해쉬값을 보내고, 다음 단계에서 그 원본을 밝히는 원리를 이용한 것으로, PKI 없이 해쉬함수 만으로 상호인증과 메시지의 무결성을 보장함으로써 전반적인 ID 체계와 public key encryption, decryption 연산에 대한 부담을 덜었다. 하지만, 이것은 여전히 eavesdropping같은 passive attack에 노출되어 있다[1]. 본 논문에서는 zero-knowledge 기반의 프로토콜을 이용하여 상호 정보를 교환할 수 없는 환경에서도 안전하게 상호 authentication을 가능하게 하는 방법을 제시한다.

BaaS(Blockchain as a Service)는 블록체인의 사용이 어렵다는 단점을 유연한 자원운용이 가능하고 뛰어난 접근성의 특징을 가진 클라우드와 접목하여 쉽게 블록체인을 구축하고 사용할 수 있도록 해주는 클라우드 서비스이다. BaaS 의 등장으로 블록체인의 접근성은 큰 범위로 증가하였으며 다양한 도메인에 활용되고 있다. 하지만 클라우드 기반 서비스이기 때문에 클라우드 서비스의 문제점인 보안 이슈가 제기되었다. 본 논문에서는 BaaS 에 ZKP(Zero-Knowledge Proof)와 엣지 컴퓨팅 기술을 활용하여 보안성을 제공할 수 있는 새로운 BaaS 모델인 EBaaS 를 제안한다. EBaaS 는 엣지 컴퓨팅 기술을 적용하여 클라우드 서비스 공급업체에 대한 데이터 종속성을 제거하고 블록체인의 고가용성을 제공할 수 있으며 ZKP 를 활용하여 내부적으로 민감한 데이터에 대한 보안성도 제공할 수 있다.

최근 스마트 기기는 결제, 할인쿠폰 등 각종 기능을 제공하는 수단으로 진화되면서 통신과 금융이 융합된 모바일 NFC 서비스의 시장이 급성장할 것으로 전망되고 있다. 특히 모바일 NFC 결제 서비스 시장의 활성화가 예상됨에 따라 모바일 NFC 결제 서비스는 국내 외적으로 널리 주목받고 있다. 하지만 이에 따른 NFC 기술 활용 증가로 개인정보 이용이 늘면서 침해요소 또한 증가하고 있다. 최근 한국인터넷진흥원에서 발표한 "NFC 개인정보보호 대책 최종보고서"에 따르면 개인정보 암호화를 부분적으로 미지원하거나 불필요한 개인정보의 과도한 수집 및 저장 등이 문제점으로 제기되었으며 Google사의 Google Wallet 서비스의 개인정보 유출 사고 또한 이러한 문제점을 뒷받침하는 근거가 되고 있다. 본 논문에서는 기존의 NFC 모바일 결제 서비스 상에서 결제정보를 이용한 결제 기술의 위협을 분석하고 결제정보를 직접적으로 사용하지 않고 결제자를 증명할 수 있는 NTRU기반 영지식 증명 기법을 제안한다.

In the future society, a means to verify the identity of the information owner is required at the beginning of most services that the information owner encounters, and the emergence and gradual spread of digital identification that proves the identity of the information owner is essential. In addition, as the utilization value of personal information increases, discussions on how to provide personal information are active. Therefore, there is a need for a personal information management method necessary for building a hyper-connected society that is safe from various hacking, forgery, alteration, and theft by allowing the owner to directly manage and provide personal information management. In this study, a decentralized identity information management model that overcomes the problems and limitations of the centralized identity management method of personal information and manages and selectively provides personal information by the information owner himself and implemented a smart personal information provision system(SPIPS: Smart Personal Information Provision System) using a smartphone.

개인의 신원정보 보호에 대한 중요성이 높아지면서 개인이 직접 자신의 신원정보를 관리하고 데이터의 주권을 신원정보 소유자에게 부여하는 자기주권 신원 시스템에 대한 관심이 높아지고 있다. 자기주권 신원 시스템 내에서 개인은 스스로 자신을 식별할 수 있는 분산 식별자(DID: decentralized identifier)를 생성하고 분산 식별자 별 개인의 자격을 증명해주는 자격증명(VC: verifiable credentials) 정보를 발급받아 개인이 보유하며 자격증명의 검증을 요구하는 검증자에게 선택적으로 자격증명 정보를 제시한다. 개인의 프라이버시를 보호하기 위해 개인의 자격증명을 제시할 때 신원정보의 실제 데이터는 감추고 자격증명의 유효성은 입증시키는 영지식 증명의 개념을 적용하고 있다. 본 논문에서는 영지식 증명 기술을 살펴보고 하이퍼레저 인디(Hyperledger Indy) 기반 자기주권 신원 시스템에서 영지식 증명 기술 도입 예를 보인다.

개인정보의 활용 가치가 높아짐에 따라, 개인정보를 제공하는 방법에 대한 논의가 활발하나, 개인정보 활용을 위해 기관에서 필요로 하는 정보는 필요 이상의 정보가 노출되고 있다. 따라서 개인정보 보호의 문제점과 한계를 극복하기 위한 개인의 프라이버시 보호는 필수적이다. 본 연구에서는 개인정보의 중앙집중형 ID 관리(Centralized Identity Management)방법의 문제와 한계를 극복하고, 정보 소유자 스스로 자신의 개인정보를 관리하고 선택적으로 제공하는 탈중앙화 정보 관리(Decentralized Identity Information Management)모델을 제시하고, 실험을 통하여 PBFT 합의 알고리즘에서 스마트 개인정보 제공 시스템(SPIPS: Smart Personal Information Provision System)을 구현하여 개인 정보의 우수성을 보인다.

As the utilization value of personal information increases, discussions on how to provide personal information are active, but information required by institutions to utilize personal information is being exposed more than necessary. Therefore, personal privacy protection is essential to overcome the problems and limitations of personal information protection. In this study, a decentralized identity information management model that overcomes the problems and limitations of the centralized identity management method of personal information and manages and selectively provides personal information by the information owner himself and demonstrates the excellence of personal information by implementing the Smart Personal Information Provision System (SPIPS) in the PBFT consensus algorithm through experiments.

Fiat, Shamir의 ZKIP(zero knowledge interactive proofs) 방식을 이용한 새로운 키분배방식을 제안한다. 본 방식은 평방잉여를 이용한 Fiat, Shamir의 ZKIP 방식을 이용하여 상호인증을 행하고 그 과정에서 교환되는 데이타를 사용하여 비밀통신용 공통키를 생성한다. 공통키 생성 과정에 사용된 데이타가 인증 과정에서 사용된 데이타이고, 인증 과정은 ZKIP 방식을 이용했으므로 제안한 키분배방식 역시 zero knowledge일 것으로 생각되며 ZKIP 방식은 인증 과정의 반복으로 인한 통신량이 많은 반면 제안한 방식은 인증과정에서의 반복횟수가 1이기 때문에 상대적으로 통신량이 적은 이점이 있다.

영지식 대화증명은 인증자(prover)가 비밀정보를 노출시키지 않으면서, 검증자(verifier)와 대화를 통해서 이 비밀정보를 알고 있음을 검증자에게 증명하는 방법이다. 본 논문에서는 ElGamal 암호 알고리듬을 이용하여 메세지 전송과 개인 인중이 동시에 가능한 순방향 영지식 증명 프로토콜과 역방향 영지식 증명 프로토콜을 제안한다. 그리고 전송효율을 송신한 전비트와 정보비트와의 비로 정의하여 각각의 프로토콜의 전송효율을 계산한다.