[논문 리뷰] BIS- A Blockchain-based Solution for the Insurance Industry in Smart Cities

Maedeh Sharifinejad, Ali Dorri외 1명|arXiv (Cornell University)|2020. 01. 15.

Blockchain Technology Applications and Security참고 문헌 8인용 수 8

한 줄 요약

이 논문은 스마트 시티를 위한 블록체인 기반 보험 프레임워크인 BIS를 제안하며, 사용자 익명성과 필요 시 데이터 공유 기능을 갖춘 동적 공개 키를 사용하여 투명성을 높이고 위조를 줄이며 청구 처리 속도를 높인다. 개념 증명(PoC)은 기존 보험 방식에 비해 처리 지연을 크게 감소시킴을 입증한다.

ABSTRACT

Insurance is one of the fundamental services offered to the citizens to reduce their costs and assist them in case of an emergency. One of the most important challenges in the insurance industry is to address liability challenge and the forging of documents by the involved parties, i.e., insurance company or the users, in order to increase financial gain. Conventional methods to address this challenge is significantly time consuming and costly and also suffers from lock of transparency. In this paper, we propose a blockchain-based solution for the insurance industry in smart cities (BIS). BIS creates a big umbrella that consists of the smart city managers, insurance companies, users, and sensors and devices. The users are known by changeable Public Keys (PKs) that introduces a level of anonymity. The data collected by the sensors is stored in cloud or local storage and is shared with insurance company on demand to find the liable party that in turn increases the privacy of the users. BIS enables the users to prove and share the history of their insurances with other users or insurances. Using Proof of Concept (POC) implementation we demonstrated the applicability of blockchain in insurance industry. The implementation results prove that BIS significantly reduces delay involved in insurance industry as compared with conventional insurance methods.

연구 동기 및 목표

• 문서 위조와 투명성 부족으로 인한 기존 보험 시스템의 높은 비용과 비효율성을 해결하기 위해.
• 스마트 시티 환경에서 보안적이고 비밀 보장되며 감사 가능한 청구 처리를 가능하게 하기 위해.
• 사용자가 개인 데이터 노출 최소화로 보험 이력을 증명하고 공유할 수 있도록 하기 위해.
• 분산형이고 불변성 있는 블록체인 기록을 통해 청구 처리의 시간과 비용을 줄이기 위해.
• 스마트 시티 센서와 장치를 통합된 신뢰할 수 있는 보험 생태계에 통합하기 위해.

제안 방법

• BIS는 사용자, 보험사, 도시 관리자 등 이해관계자 간의 데이터 무결성과 불변성을 보장하기 위해 허가된 블록체인 아키텍처를 사용한다.
• 사용자에게 동적 공개 키(PK)를 할당하여 익명성 보장과 동시에 청구 시 확인 가능한 신원을 유지한다.
• 센서와 장치는 실시간 데이터를 수집하고 클라우드 또는 로컬 스토리지에 저장하며, 책임 소재를 판단할 필요가 있을 때만 보험사와 공유한다.
• 시스템은 사용자가 다른 당사자에게 자신의 보험 이력을 암호학적으로 증명할 수 있도록 하여 신뢰를 제고하고 중복을 줄인다.
• 개념 증명(PoC) 구현을 통해 BIS 프레임워크의 타당성과 성능 향상을 검증한다.
• 전송 및 저장 중 데이터 기밀성과 무결성을 보장하기 위해 암호 기법을 활용한다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 블록체인 기술을 어떻게 활용하여 스마트 시티 보험 분야에서 위조를 줄이고 투명성을 향상시킬 수 있는가?
• RQ2 분산형 시스템에서 사용자 프라이버시를 보장하면서도 확인 가능한 보험 기록을 유지하기 위한 메커니즘은 무엇인가?
• RQ3 동적 공개 키 관리 방식은 보험 청구에서 익명성과 책임 간의 균형을 어떻게 도모하는가?
• RQ4 IoT 센서로부터의 필요 시 데이터 공유가 보험 청구 처리 지연을 얼마나 줄일 수 있는가?
• RQ5 블록체인 기반 보험 시스템은 기존 방법에 비해 어떤 성능 향상을 제공하는가?

주요 결과

• 개념 증명(PoC)을 통해 BIS 프레임워크가 기존 방법에 비해 보험 청구 처리 지연을 크게 감소시킴을 입증했다.
• 동적 공개 키는 사용자 익명성과 확인 가능한 신원 사이의 균형을 제공하여 신원 오남용 위험을 줄였다.
• 필요 시 센서 데이터를 공유함으로써 청구 평가 시 필요한 정보 외의 노출를 최소화해 프라이버시를 향상시켰다.
• 블록체인 기반 시스템은 데이터의 불변성과 감사 가능성을 보장하여 문서 위조 가능성을 줄였다.
• PoC 구현을 통해 블록체인을 스마트 시티 보험 생태계에 통합하는 기술적 타당성과 확장성을 확인했다.
• 이 솔루션은 데이터 프라이버시를 훼손하지 않으면서도 사용자와 보험사 간에 보험 이력을 안전하고 투명하며 효율적으로 공유할 수 있도록 했다.