[논문 리뷰] A Secure and Efficient Approach for Issuing KYC Token As COVID-19 Health Certificate Based on Stellar Blockchain Network

Kiarash Shamsi, Koosha Esmaielzadeh Khorasani외 1명|arXiv (Cornell University)|2020. 10. 05.

Blockchain Technology Applications and Security인용 수 1

한 줄 요약

이 논문은 블록체인 기반의 안정적 시스템을 제안하며, 스타링 스텔라 네트워크를 활용해 KYC 토큰을 발행하고 검증하여 디지털 코로나19 감염병 건강 증명서를 제공한다. 블록체인의 불변성, end-to-end 암호화, 토큰 기반 접근을 통해 사용자는 단일이고 효율적인 거래로 신뢰할 수 있는 기관과 검증된 검사 결과를 안전하게 공유할 수 있으며, 이로 인해 비용이 감소하고 프라이버시가 향상되며 향후 팬데믹에 대비한 감시 가능성과 확장성도 확보된다.

ABSTRACT

Today's world is struggling with the COVID-19 pandemic, as one of the greatest challenges of the 21st century. During the lockdown caused by this disease, many financial losses have been inflicted on people and all industries. One of the fastest ways to save these industries from the COVID-19 is to provide a reliable solution for people's health assessment. In this article, blockchain technology is used to propose a model which provides and validates the health certificates for people who travel or present in society. For this purpose, we take advantage of blockchain features in protecting people's privacy. Since a variety of antibody and human health proving tests against the virus are developing, this study tries simultaneously to design an integrated and secure system to meet the authenticity and accuracy of different people's health certificates for the companies requiring these certifications. In this system, on the one hand, there are qualified laboratories that are responsible for performing standard testing and also providing results to the system controller. Finally, people are considered as the end-user of the system. To provide test information for the entities, the mechanism of KYC tokens will be used based on the Stellar private blockchain network. In this mechanism, the user will buy a certain amount of KYC tokens from the system controller. These tokens are charged in the user's wallet, and the user can send these tokens from his wallet to any destination company, to exchange the encrypted health certificate information. Finally, considering the appropriate platform provided by blockchain technology and the requirement of a reliable and accurate solution for issuing health certificates during the Covid-19 pandemic or any other disease, this article offers a solution to meet the requirements.

연구 동기 및 목표

• 코로나19 팬데믹 기간 동안 신뢰성 있고 신속하며 프라이버시를 보장하는 건강 증명서 발행 및 검증 방법의 긴급한 필요를 해결하기 위해.
• 재사용 가능한 블록체인 기반 검증 건강 데이터를 통해 개인 및 조직의 중복 검증 비용을 줄이고 효율성을 향상시키기 위해.
• 향후 코로나19 이외의 용도, 예를 들어 HIV 또는 기타 전염병 대응에 대비한 확장성 있는, 위변조 방지 시스템을 설계하기 위해.
• 암호화 해시 및 블록체인의 불변성으로 데이터 무결성, 기밀성, 감사 가능성을 확보하기 위해.
• 톆켄 재판매를 통한 인센티브를 통해 목적지 기업의 참여를 유도하여 지속 가능한 생태계를 조성하기 위해.

제안 방법

• 시스템은 스타링 개인 블록체인 네트워크를 사용하여 암호화된 건강 증명서 해시의 디지털 표현으로서의 KYC 토큰을 발행하고 관리한다.
• 사용자는 중앙 제어자에게 한 번만 등록하고, 자신의 월렛에 KYC 토큰을 충전받으며, 이를 신뢰할 수 있는 목적지 기업에 전송할 수 있다.
• 각 토큰 거래에는 사용자의 암호화된 건강 데이터의 암호화 해시가 포함된 메모가 포함되며, 이는 오프체인 서버를 통해 검증된다.
• 목적지 기업은 자신의 개인 키를 사용해 데이터를 디코딩하며, 이는 기밀성과 액세스 제어를 보장한다.
• 시스템은 온체인 작업(토큰 이체 및 불변성)과 오프체인 저장소(암호화된 건강 기록 및 신원 관리)를 분리한다.
• 목적지 기업은 토큰을 원가의 20%로 재판매할 수 있으며, 이는 참가에 대한 경제적 유인과 토큰의 인플레이션 감소를 유도한다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 팬데믹 기간 동안 어떻게 블록체인 기술을 활용하여 안정적이고 효율적이며 프라이버시를 보장하는 방식으로 디지털 건강 증명서를 발행하고 검증할 수 있는가?
• RQ2 탈중앙화된 건강 검증 시스템에서 데이터의 불변성, 진위성, 기밀성을 보장하기 위한 메커니즘은 무엇인가?
• RQ3 재사용 가능한 토큰 기반 시스템은 다수의 조직 간에 중복 검증 비용을 줄이고 확장성을 향상시키는 데 어떻게 기여할 수 있는가?
• RQ4 건강 증명서 검증 네트워크에서 목적지 기업의 장기적 참여를 유지하기 위한 인센티브는 무엇인가?
• RQ5 블록체인 기반 시스템이 코로나19 팬데믹의 범위를 초월해 향후 전염병 대응에 얼마나 효과적으로 기여할 수 있는가?

주요 결과

• 제안된 시스템은 스타링 네트워크 기반의 KYC 토큰을 활용해 자동화되고 안정적이며 빠른 건강 증명서 발행 및 검증을 가능하게 한다.
• 블록체인의 분산 레거시와 건강 데이터의 암호화 해시를 통해 시스템은 데이터의 불변성과 무결성을 보장한다.
• 사용자는 단일한 재사용 가능한 토큰을 통해 여러 기관과 자신의 건강 정보를 공유할 수 있어 반복적인 검증 노력이 크게 감소한다.
• 시스템은 온체인에만 암호화된 데이터의 참조만 전송하고, 실제 데이터는 오프체인에 저장함으로써 사용자의 프라이버시를 보호한다.
• 목적지 기업은 수령한 토큰을 원가의 20%로 재판매해 경제적 이득을 얻을 수 있으며, 이는 지속 가능한 경제 모델을 조성하고 참여를 장려한다.
• 아키텍처는 공개 및 비공개 배포 모두를 지원하며, 민감한 의료 데이터를 위해 비공개 모드를 권장한다.