Hyperledger Fabric과 중첩형 무한 해시체인 기반의 일회용 패스워드를 이용한 클라이언트 인증기법 :Client Authentication Scheme using One-Time Password based on Infinitely Overlapped Hashchains with Hyperledger Fabric

신동진

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자료유형: 학위논문

저자정보: 신동진 (단국대학교, 단국대학교 대학원)

지도교수: 박창섭

발행연도: 2019

저작권: 단국대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.

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이 논문의 연구 히스토리 (3)

2019

Hyperledger Fabric과 중첩형 무한 해시체인 기반의 일회용 패스워드를 이용한 클라이언트 인증기법

신동진 컴퓨터학과 2019.01 학위논문

2018

Hyperledger Fabric을 이용한 중첩형 무한 해시체인 기반의 클라이언트 인증기법

신동진 , 박창섭 융합보안논문지 2018.01 학술저널

2017

재등록이 필요 없는 암호 해시체인 기반의 일회용 패스워드 인증기법

신동진 , 박창섭 정보보호학회논문지 2017.12 학술저널

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인터넷의 발전과 스마트폰의 보급으로 인해 온라인 게임, SNS, 쇼핑몰 등 온라인 서비스가 활성화되었다. 사용자 입장에서는 온라인 서비스를 이용하기 위해 1개 이상의 서버에 동일한 개인정보를 제공하면서 중복된 회원가입 절차를 밟아야 한다. 또한 서비스를 이용하기 위해 사용자가 인증에 사용할 별도의 식별자 / 패스워드를 관리해야 한다. 특히, 사용자와 서버는 동일한 비밀정보를 공유하기 때문에 서버공격에 의한 개인정보 유출은 사용자의 프라이버시 침해 및 금전적 피해를 유발 시킬 수 있다. 이러한 온라인 서비스를 이용하기 위한 사용자 인증의 문제점을 해결하기 위해 본 논문에서는 새로운 아키텍처를 제안한다. 제안하는 아키텍처는 블록체인과 고정된 패스워드 인증기법의 문제점을 해결할 수 있는 중첩형 무한 해시체인 기반 일회용 패스워드 인증기법을 사용한다.
블록체인은 Peer-to-Peer 네트워크상의 다수의 참가자들에 의해 탈중앙화 방식으로 운영되는 분산원장 및 이를 유지, 관리하는 기술들을 지칭한다. 블록체인에 순차적으로 연결되는 블록들은 각각 다수의 트랜잭션들로 구성되며 블록들의 무결성은 암호해시함수 및 합의 메커니즘에 의해 보장된다. 따라서 트랜잭션에 포함되는 내용에 따라서 다양한 분야에 활용 가능하기에 중첩형 무한 해시체인 기반 일회용 패스워드 인증기법을 사용하기 위한 사용자의 공개정보를 포함하는 트랜잭션을 보관하는 블록체인을 활용한다.
중첩형 무한 해시체인 기반 일회용 패스워드 인증기법은 고정된 패스워드 인증기법의 문제점을 해결하기 위해 제안된 Lamport 방식의 문제점을 개선한 인증기법이다. 해시체인 기반인 Lamport 방식과 더불어 이 방식은 사용자와 서버 간 사전 비밀정보를 공유하지 않아도 된다는 장점을 가진 반면 Lamport 방식에서는 두 가지의 문제점을 내포하고 있다. 첫째, 사용자가 해시체인을 구성하는 해시값을 일회용 패스워드로 모두 사용하게 될 경우 새로운 해시체인을 생성하여 루트해시값을 재등록하는 초기화 과정을 다시 진행 해야만 한다. 둘째, 재등록문제를 회피하기 위해 해시체인의 길이를 증가시키게 되면 오히려 사용자가 일회용 패스워드를 생성하기 위한 계산량 부담이 증가한다. 따라서 이것을 짧은 해시체인을 이용하여 사용자의 인증과정에서 다른 해시체인의 루트해시값을 같이 전송하는 방식으로 이를 해결한다.
본 논문에서 제안하는 방식은 온라인 서비스를 제공하는 서버들이 블록체인 네트워크를 구성하고 중첩형 무한 해시체인 인증기법과 결합하여 온라인 서비스를 이용하기 위한 사용자의 계정관리에 대한 편의성과 사용자 인증에 매번 사용되는 고정된 패스워드 인증기법의 문제점을 해결한다. 뿐만 아니라, Hyperledger Fabric이라는 블록체인 프레임워크를 이용하여 실제로 사용자의 식별자에 대한 인증에 필요한 공개정보로 구성된 트랜잭션을 블록체인에 보관 및 이를 운용하는 네트워크를 구현함으로써 제안하는 아키텍처가 실제로 활용될 수 있음을 보인다.

With the development of the Internet and the spread of smartphones, online services such as online games, SNS and shopping malls have been activated. For the users, duplicate membership procedures should be performed while providing the same personal information to one or more servers in order to use the online service. In order to use the service, the user must manage a separate identifier / password to be used for authentication. Especially, since the user and the server share the same secret information, leakage of personal information due to server attack can cause privacy infringement and monetary damage of the user. In this paper, we propose a new architecture to solve the problem of user authentication for using this online service. he proposed architecture uses the client authentication scheme using one-time password based on infinitely overlapped hashchains to solve the problems of blockchain and fixed password authentication.
The blockchain refers to a distributed librarian operating in a decentralized manner by a plurality of participants on a peer-to-peer network and techniques for maintaining and managing the same.
Client authentication scheme using one-time password based on infinitely overlapped hashchains is an authentication technique that improves the problem of the proposed Lamport method to solve the problems of the fixed password authentication method. In addition to the hashchain based Lamport approach, this approach has the advantage of not sharing prior confidential information between the user and the server, while the Lamport approach has two problems. First, if the user uses the hash value constituting the hashchain as one time password, the user must go through the initialization process of generating a new hash chain and re-registering the root hash value. Second, if you increase the length of the hash chain to avoid the re-registration problem, the computational burden increases for the user to create a one-time password. Therefore, this is solved by using a short hashchain to transmit the root hash value of another hash chain in the user''s authentication process.
In this paper, we propose a new method for the online service, which is composed of the blockchain network and the client authentication scheme using one-time password based on infinitely overlapped hashchains. Solves the problem of a fixed password authentication technique that is used each time the authentication occurs. In addition, we show that the proposed architecture can be effectively utilized by implementing a network that stores and manages a transaction consisting of public information necessary for authentication of a user''s identity by using a blockchain framework called Hyperledger Fabric in a blockchain.

Ⅰ. 서론 1
1. 연구 배경 1
Ⅱ. 관련 연구 3
1. Lamport방식의 일회용 패스워드 3
1) 보안요구사항 및 특징 3
2) 작동원리 4
3) 해시체인 기반의 일회용 패스워드 안전성 6
2. Lamport방식을 개선하기 위한 기존 연구 7
3. Hyperledger Fabric 10
1) 블록체인 10
2) Hyperledger Fabric 아키텍처 10
3) Hyperledger Fabric 합의절차 11
4) Hyperledger Fabric 네트워크 설정 12
Ⅲ. 제안메커니즘 15
1. 중첩형 해시체인 기반 일회용 패스워드 15
1) 보안요구사항 및 특징 15
2) 작동원리 16
3) 인덱스 불일치 17
2. 사용자 인증을 위한 블록체인 아키텍처 19
1) 초기 등록단계 20
2) 일회용 패스워드 인증단계 22
3) 일회용 패스워드 검증단계 23
Ⅳ. 제안메커니즘 구현 26
1. 개발 환경구성 26
2. Hyperledger Fabric을 이용한 블록체인 네트워크 구성 30
1) Cryptogen 30
2) Configtxgen 31
3) Docker 34
4) 체인코드 36
3. 구현 38
1) 블록체인 네트워크 구현 38
2) 웹서버 47
3) 테스트 49
Ⅴ. 결론 53
참고문헌 54
부 록 56
영문요약 66

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