이더리움 스마트 컨트랙트를 활용한 블록체인 기반의 전자계약 시스템 설계 및 구현 :Design and Implementation of Blockchain-Based Electronic Contract System Using Ethereum Smart Contract

이진욱

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자료유형: 학위논문

저자정보: 이진욱 (국민대학교, 국민대학교 소프트웨어융합대학원)

지도교수: 이상환

발행연도: 2023

저작권: 국민대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.

이용수29

이 논문의 연구 히스토리 (2)

2023

이더리움 퍼블릭 블록체인 기반의 탈중앙화 전자계약 시스템

이진욱 , 이상환 한국정보과학회 학술발표논문집 2023.12 학술대회자료

이더리움 스마트 컨트랙트를 활용한 블록체인 기반의 전자계약 시스템 설계 및 구현

이진욱 2023.01 학위논문

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최근 계약 과정을 애플리케이션 기반으로 통합하여 관리하는 방식의 전자계약 시스템이 보급되었으며, 전자계약 플랫폼에 대한 관심이 커짐에 따라 시장이 지속적으로 성장하고 있다. 또한, 전자계약 플랫폼을 개선하기 위해 정부와 기업에서 많은 투자를 하고 있다. 전자 계약서는 디지털 형태로 작성되고 저장되어 언제 어디서나 쉽게 접근하고 공유할 수 있어 비즈니스 프로세스 효율성 향상과 당사자들 간의 협업과 의사소통을 원활하게 지원한다. 전자 계약서는 문서 및 검색 과정에서의 시간과 비용을 절감 하고, 정보 유출의 위험을 감소시킨다. 물리적 보관과 관리에 필요한 비용을 줄이며, 탄소 배출량을 감소시키는 환경적 이점도 있다. 그러나 중앙집중형 구조를 가진 전자계약 플랫폼은 일부 문제점을 가지고 있다. 중앙 서버에 저장되는 계약서는 해킹이나 악의적인 공격에 취약하며, 시스템 관리자나 운영자가 계약서 내용에 접근하여 수정할 수 있는 문제가 있다. 이에 따라 신뢰성과 무결성에 대한 의심이 생길 수 있으며, 시스템 장애로 인해 중앙 서버에 접근이 불가능해지는 상황이 발생할 수도 있다. 전자 계약 플랫폼의 신원 인증모델에도 문제점이 있다. 사용자가 여러 플랫폼에 동일한 ID/Password를 사용하거나 인증 대행 서비스를 사용할 경우 보안 문제가 발생할 수 있으며, 인증 대행 서비스 기관의 지속성과 개인정보 보호 문제도 발생할 수 있다. 비트코인의 출현을 계기로 블록체인의 탈중앙화와 분산 저장 기술이 대두되었다. 이를 배경으로 블록체인 전자계약 시스템 관련된 다양한 연구가 진행되고 있다. 하지만 제안된 블록체인 전자계약 시스템에서 계약 참여자의 권한을 관리하기 위해 프라이빗 네트워크 환경에서 구현하였으며, 계약서 데이터를 서비스 제공자 혹은 기업의 데이터베이스에 저장하고 블록체인의 블록을 통해 계약서 접근 권한을 입증하는 방식으로 구현하였다. 이러한 방식은 기존 중앙집중형 전자계약 시스템의 문제점을 해결했다고 보기는 힘들다. 본 논문에서는 퍼블릭 이더리움 블록체인 네트워크 환경에서 계약 참여자들만이 접근 가능한 방법을 모색하여 적용한다. 계약서 데이터를 데이터베이스에 저장하지 않고 스마트 컨트랙트를 사용하여 블록체인에 저장하는 방식의 시스템을 설계 및 구현한다. 또한, 웹 환경에서 일반적으로 사용되는 물품 매매계약서 UI와 동일하게 구현하고 스마트 컨트랙트와 상호작용하여 실질적인 블록체인 도입 가능성을 알아보기 위하여 실험 모델을 만들고 물품 매매 전자계약 시나리오를 작성하여 구동시켜 성능 평가한다. 제안하는 블록체인 전자계약 시스템을 통해 중앙집중형의 의존도를 제거하여 해킹과 악의적인 공격과 신원 인증의 문제를 해결할 수 있다.

Recently, an electronic contract system that integrates and manages the contract process based onan application has been spread, and the market continues to grow as interest in the electroniccontract platform grows. In addition, the government and companies are investing a lot to improvethe electronic contract platform. Electronic contracts are written and stored in digital form so that
they can be easily accessed and shared anytime, anywhere, improving business process efficiencyand facilitating collaboration and communication between the parties. Electronic contracts reducetime and cost in the document and search process and reduce the risk of information leakage.
There are also environmental benefits of reducing the cost of physical storage and management andreducing carbon emissions.
However, an electronic contract platform with a centralized structure has some problems.
Contracts stored on the central server are vulnerable to hacking or malicious attacks, and there is aproblem that system administrators or operators can access and modify the contents of the contract.
Accordingly, doubts about reliability and integrity may arise, and a situation in which access to thecentral server may become inaccessible due to a system failure. There is also a problem with theidentity authentication model of the electronic contract platform. If a user uses the sameID/password or authentication agency service for multiple platforms, security problems may arise,
and problems with the continuity of the authentication agency and personal information protectionmay also arise.
With the advent of Bitcoin, blockchain decentralization and distributed storage technologyemerged. Against this backdrop, various studies related to the blockchain electronic contract system
are being conducted. However, it was implemented in a private network environment to manage theauthority of contract participants in the proposed blockchain electronic contract system, and contract
data was stored in a database of service providers or companies and proved contract access rightsthrough blockchain. It is difficult to say that this method has solved the problems of the existingcentralized electronic contract system.
In this paper, a method accessible only to contract participants in a public Ethereum blockchainnetwork environment is sought and applied. Design and implement a system that stores contract
data in a blockchain using smart contracts rather than storing it in a database. In addition, in order
to implement the same as the commodity sales contract UI commonly used in a web environment
and interact with smart contracts to find out the practical possibility of introducing blockchain, anexperimental model is created and operated to evaluate the performance. Through the proposedblockchain electronic contract system, centralized dependence can be eliminated to solve theproblems of hacking, malicious attacks, and identity authentication.

#블록체인 #이더리움 #스마트 컨트랙트 #전자계약 #Blockchain #Ethereum #Smart Contract #Electronic Contract

제 1장 서론 1
제 2장 배경 및 관련 연구 4
2.1 블록체인 4
2.1.1 블록체인 종류 5
2.1.2 퍼블릭 블록체인 5
2.2 이더리움 6
2.3 스마트 컨트랙트 8
2.3.1 스마트 컨트랙트의 역할 8
2.3.2 스마트 컨트랙트의 기능 9
2.4 제안하는 블록체인 전자계약 시스템의 주요 도구와 라이브러리 10
2.4.1 메타마스크(MetaMask) 10
2.4.2 가나슈(Ganache) 10
2.4.3 WEB3.js 11
2.4.4 트러플(Truffle) 11
2.4.5 UUID Version 4 11
2.5 전자계약 시스템 12
2.5.1 블록체인 전자계약 시스템에 관한 연구 12
2.5.2 중앙집중형 전자계약 시스템 14
2.5.3 기존의 블록체인 전자계약 시스템 15
제 3장 시스템 설계 16
3.1 제안하는 블록체인 전자계약 시스템 16
3.2 블록체인 전자계약 시스템 프로세스 17
3.2.1 계약서 생성 18
3.2.2 계약서 검색 20
3.2.3 계약서 변경 22
3.2.4 계약서 취소 24
제 4장 실험 시스템 구성 및 동작 분석 26
4.1 실험 시스템 구성 26
4.2 실험 시스템 동작 시나리오 27
4.3 블록체인 전자계약 시스템 UI와 소스코드 동작 설명 28
4.3.1 스마트 컨트랙트와의 상호작용을 위한 메서드 30
4.3.2 계약서 생성 UI와 소스코드 동작 설명 31
4.3.3 계약서 검색 UI와 소스코드 동작 설명 36
4.3.4 계약서 변경과 변경 이력 확인 UI와 소스코드 동작 설명 39
4.3.5 계약서 취소와 취소 이력 확인 UI와 소스코드 동작 설명 46
4.4 Truffle을 사용한 테스트 자동화 49
4.5 실험 시스템 성능 분석 50
4.5.1 트랜잭션 실행 시간 51
4.5.2 트랜잭션 실행 비용 53
4.5.3 트랜잭션 실행 시간의 신뢰구간 54
4.5.4 실험 시스템 계약 건수 비교 56
4.6 전자계약 시스템 비교 57
제 5장 결론 58
참고 문헌 60
Abstract 62

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