[논문 리뷰] NFTCert: NFT-Based Certificates With Online Payment Gateway

Xiongfei Zhao, Yain‐Whar Si|arXiv (Cornell University)|2022. 02. 19.

Cryptography and Data Security인용 수 9

한 줄 요약

NFTCert는 암호화폐에 의존하지 않고도 안전하고 프라이버시를 보장하며 검증 가능한 디지털 자격증 관리를 가능하게 하는 블록체인 기반의 NFT 네이티브 인증 시스템을 제안한다. NFT 발행 과정에 기존의 온라인 결제 게이트웨이를 통합함으로써 사용성과 규제 준수를 향상시키면서도, 온체인 메타데이터 해시화와 분산 소유권 검증을 통해 진정성, 기밀성, 투명성을 확보한다.

ABSTRACT

Nowadays, academic certificates are still widely issued in paper format. Traditional certificate verification is a lengthy, manually intensive, and sometimes expensive process. In this paper, we propose a novel NFT-based certificate framework called NFTCert, which enables the establishment of links between a legitimate certificate and its owner through a Blockchain. In this paper, we describe the implementation of the NFTCert framework, including schema definition, minting, verification, and revocation of NFT-based certificates. We also introduce a payment gateway into the minting process, which enables NFTCert to be used by a wider audience. Therefore, participants of NFTCerts do not need to rely on cryptocurrency for transactions. All in all, the proposed framework is designed to achieve usability, authenticity, confidentiality, transparency, and availability properties when it is compared to existing Blockchain-based systems.

연구 동기 및 목표

• 종이 기반의 학술 자격증 시스템의 비효율성과 취약성(검증 소요 시간이 길고 위조 위험이 있음)을 해결하기 위해.
• 사설 블록체인 상에서 NFT를 활용해 안전하고 변조 방지, 분산된 방식의 교육 자격증 검증을 가능하게 하기 위해.
• 암호화폐 사용을 제거하기 위해 표준 온라인 결제 게이트웨이를 통합함으로써 접근성과 규제 준수를 향상시키기 위해.
• 블록체인에 원본 데이터가 아닌 해시된 개인 정보만 저장함으로써 학생의 프라이버시를 보호하기 위해.
• 학생들이 모든 학술 자격증을 하나의 디지털 월렛에 통합해 쉽게 공유하고 검증할 수 있도록 하기 위해.

제안 방법

• NFTCert는 접근을 검증된 교육 기관 및 공인된 기관에 한정하는 사설 블록체인 아키텍처를 사용한다.
• 학생 및 자격증 정보(예: 이름, 생년월일, 학위, 수여 일자)의 SHA-256 해시를 포함하지만 원본 개인 정보는 포함하지 않는 사용자 정의 NFT 메타데이터 스키마를 정의한다.
• 자격증은 NFT로 발행되어 학생의 디지털 월렛에 저장되며, 온체인 해시 비교를 통해 소유권과 진정성이 검증된다.
• 암호화폐 사용을 피하기 위해 NFT 발행 과정에서 기존의 온라인 결제 게이트웨이를 통합한다.
• 해외 기관이나 고용주는 이력서에 기재된 데이터의 해시를 NFT 메타데이터에 저장된 해시와 비교함으로써 검증을 수행한다.
• 스마트 계약 메커니즘을 통해 블록체인상에서 자격증을 무효로 표시함으로써 취소 기능을 지원한다.

Figure 1: Certificate or certification authentication process without NFT

실험 결과

연구 질문

• RQ1 사용자가 암호화폐를 보유하거나 거래하지 않더라도 NFT 기반 자격증은 어떻게 발행하고 검증할 수 있는가?
• RQ2 NFT는 학술 자격증 관리의 프라이버시, 진정성, 투명성을 어떻게 향상시킬 수 있는가?
• RQ3 온라인 결제 게이트웨이를 NFT 기반 자격증 시스템에 통합하면 사용성과 규제 준수는 어떻게 향상될 수 있는가?
• RQ4 기존의 블록체인 기반 자격증 시스템에 비해 NFTCert는 프라이버시, 취소 기능, 중앙 집중형 자격증 저장 측면에서 어떤 장점을 지니는가?
• RQ5 사설 블록체인 기반의 NFT 프레임워크는 학술 자격증의 안정적이고 확장 가능한 발행 및 검증을 효과적으로 지원할 수 있는가?

주요 결과

• NFTCert는 사용성, 진정성, 기밀성, 투명성, 가용성, 취소 기능, 프라이버시의 7개 핵심 성질을 모두 성공적으로 지원한다.
• 기존의 온라인 결제 게이트웨이 통합을 통해 NFT 기반 자격증 거래에 암호화폐를 사용하지 않아도 되어, 규제가 엄격한 지역에서도 접근성이 향상된다.
• 개인 및 자격증 데이터의 SHA-256 해시만 블록체인에 저장함으로써 NFTCert는 민감한 정보가 체인상에 노출되지 않도록 보장한다.
• 학생들이 모든 교육 자격증을 하나의 디지털 월렛에 통합할 수 있어 고용주 및 대학에서 공유 및 검증이 간편해진다.
• Blockcerts, EduCTX, UZHBC와 같은 기존 시스템에 비해 NFTCert는 프라이버시, 취소 기능, 암호화폐 미사용 측면에서 뛰어난 성능을 보인다.
• 클라이언트가 제공한 데이터 해시와 블록체인에 저장된 해시를 비교함으로써 검증 가능하고 변조 방지된 자격증 검증이 가능해져 진정성이 보장된다.

Figure 2: NFTCert certificate issuance and authentication diagram