정확도가 향상된 안전한 Top-k 검색 기반 서비스형 블록체인과 스마트 컨트랙트 설계 = Design Blockchain as a Service and Smart Contract with Secure Top-k Search that Improved Accuracy

국문 초록 (Abstract)

클라우드 컴퓨팅 기술 발전과 함께 이커머스, 금융 기업 등 다양한 영역에서 클라우스 서비스 제공자의 서비스형 블록체인을 활용하여 고객 이력 관리, 유통 이력 관리 등을 진행하고 있다. 하지만 추천 알고리즘, 검색 엔진 개발 등의 영역에서 사용자의 검색이력, 구매 이력 등을 서비스형 블록체인에 활용하고자 하는 경우, 사용자의 검색 쿼리는 서비스형 블록체인을 운영하는 기업에 노출되며, 이에 대한 프라이버시 문제가 야기될 수 있다. Z. Guan 등의 연구는 컨소시엄 블록체인 환경에서 검색 가능 암호를 활용하여사용자의 검색 쿼리와 검색 결과 간의 비연결성을 보장하며, 내적 유사도를 기반으로 사용자의 검색 쿼리와 관련성이 높은 Top-k 결과를 선정한다. 하지만 내적 유사도의 동점에 의해 Top-k 결과 중 일부가 선정 불가능한 문제점이 존재하며, 클라우드 기반의 서비스형 블록체인 환경은 고려되지 않았다. 따라서 본 논문은 코사인 유사도를 활용하여 Z. Guan 등 연구의 문제점을 해결하여 검색 결과의 정확도를 향상한다. 그리고 이를 바탕으로 정확도가 향상된 안전한 Top-k 검색 기반 서비스형 블록체인 설계 및 프라이버시를 보호하며 사용자의 검색과 관련성이 높은 Top-k 검색 결과를 얻을 수 있는 스마트 컨트랙트를 설계한다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

With advance of cloud computing technology, Blockchain as a Service of Cloud Service Provider has been utilized in various areas such as e-Commerce and financial companies to manage customer history and distribution history. However, if users’ search history, purchase history, etc. are to be utilized in a BaaS in areas such as recommendation algorithms and search engine development, the users’ search queries will be exposed to the company operating the BaaS, and privacy issues will be occured. Z. Guan et al. ensure the unlinkability between users’ search query and search result using searchable encryption, and based on the inner product similarity, they select Top-k results that are highly relevant to the users’ search query. However, there is a problem that the Top-k results selection may be not possible due to ties of inner product similarity, and BaaS over cloud is not considered. Therefore, this paper solve the problem of Z. Guan et al. using cosine similarity, so we improve accuracy of search result. And based on this, we design a BaaS with secure Top-k search that improved accuracy. Furthermore, we design a smart contracts that preserve privacy of users’ search and obtain Top-k search results that are highly relevant to the users’ search.