트랜잭션 데이터에 대한 암호화 동작을 수행하는 전자 장치 및 그의 동작 방법

도 1은 일 실시 예에 따른 전자 장치의 블록도이다.

도 1을 참조하면, 전자 장치(100)는 메모리(110), 통신 회로(120), 프로세서(130) 및 디스플레이(140) 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에서, 전자 장치(100)는 도 1에 도시된 구성요소 외에 추가적인 구성요소를 포함하거나, 도 1에 도시된 구성요소 중 적어도 하나를 생략할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 메모리(110)는 프로세서(130)가 실행 시에 전자 장치(100)의 동작을 수행하기 위해 데이터를 처리하거나 전자 장치(100)의 구성요소를 제어하도록 하는 인스트럭션들(instructions)을 저장할 수 있다. 메모리(110)는 보안 영역 또는 별도의 보안 저장 매체(예: 보안 OS를 통해서만 접근 가능한 보안 메모리 영역(예: trust zone))을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 메모리(110)는 블록체인 관련 동작을 수행하는 적어도 하나의 블록체인 어플리케이션을 포함할 수 있다. 예를 들어, 블록체인 관련 동작을 수행하는 블록체인 어플리케이션 또는 블록체인 모듈에 대응되는 블록체인 플랫폼을 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 메모리(110)는 블록체인 네트워크에 대한 분산 원장을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 분산 원장은 블록체인 네트워크에서의 적어도 하나의 트랜잭션을 각각 포함하는 적어도 하나의 블록 및 스테이트 데이터베이스(state data base)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 메모리(110)는 블록체인 네트워크에서 실행된 적어도 하나의 트랜잭션 각각에 상응하는 적어도 하나의 블록을 포함하는 분산 원장을 저장할 수 있다. 또한, 메모리(110)는 블록체인 네트워크에서 실행된 트랜잭션에 대한 트랜잭션 데이터를 스테이트 데이터베이스에 저장할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 트랜잭션 데이터는 외부의 접근에 민감한 비밀 데이터(예: 개인 정보)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 블록체인 네트워크에서 실행된 트랜잭션이 전자 장치(100) 사용자의 개인 정보와 관련하여 실행되는 경우, 트랜잭션 데이터는 사용자의 개인 정보를 포함할 수 있다. 이하, 외부 접근에 민감한 데이터는 비밀 데이터로 표현될 수 있다. 예를 들어, 블록체인 네트워크에 포함된 블록체인 노드를 이루는 임의의 외부 장치가 읽기, 쓰기, 수정, 삭제 및/또는 공유 동작을 수행하는 것이 적절하지 않은 데이터는 비밀 데이터로 표현될 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 통신 회로(120)는 외부 장치와 연결되어 데이터를 송수신하도록 구성될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(100)는 통신 회로(120)를 통해 적어도 하나의 외부 장치와 블록체인 네트워크를 형성할 수 있다. 블록체인 네트워크는 전자 장치(100) 및/또는 적어도 하나의 외부 장치를 블록체인 노드로서 포함할 수 있다. 따라서, 전자 장치(100) 및/또는 적어도 하나의 외부 장치는 블록 체인 노드인 동시에 클라이언트(client) 역할을 수행할 수 있다. 일 실시 예에서, 프로세서(130)는 통신 회로(120)를 통해 블록체인 노드를 이루는 블록체인 네트워크에 포함된 적어도 하나의 외부 장치들과 데이터를 송수신하고, 블록체인 네트워크에서의 트랜잭션 합의를 수행할 수 있다.

다양한 실시 예들에 따라, 블록체인 네트워크는 블록체인 노드로 서버 노드 및/또는 모바일 노드를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 모바일 노드는 전자 장치(100) 및/또는 외부 전자 장치로, 휴대 가능한 포터블(portable) 전자 장치를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(100) 및/또는 외부 전자 장치는 모바일, 태블릿 PC 및/또는 노트북에 해당할 수 있다. 다양한 실시 예들에 따른 블록체인 네트워크에 대한 설명은 도 3을 참조하여 후술된다.

일 실시 예에 따르면, 프로세서(130)는 메모리(110), 통신 회로(120) 및 디스플레이(140)와 전기적으로 또는 작동적으로(operatively) 연결될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(130)는 메모리(110)에 저장된 인스트럭션들을 이용하여 전자 장치(100)의 적어도 하나의 다른 구성요소들의 제어 및/또는 통신에 관한 연산이나 데이터 처리를 실행할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(130)는 중앙처리장치(CPU), 그래픽처리장치(GPU), MCU(micro controller unit), 센서 허브, 보조프로세서(supplementary processor), 통신프로세서(communication processor), 어플리케이션 프로세서(application processor), ASIC(application specific integrated circuit), FPGA(field programmable gate arrays) 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 복수의 코어를 가질 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 프로세서(130)는 메모리(110)에 저장된 블록체인 플랫폼을 통해 블록체인과 관련된 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(130)는 메모리(110)에 저장된 블록체인 관련된 동작을 수행하기 위한 명령어들을 실행할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(130)는 트랜잭션 생성 요청을 획득할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(100)의 사용자로부터 프로세서(130)는 트랜잭션의 생성 요청을 획득할 수 있다. 다른 예를 들어, 프로세서(130)는 어플리케이션으로부터 트랜잭션의 생성 요청을 획득할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 트랜잭션은 전자 장치(100)의 사용자에 대한 비밀 데이터와 관련하여 실행될 수 있다. 예를 들어, 트랜잭션 실행에 비밀 데이터가 사용될 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 프로세서(130)는 전자 장치(100)에 포함된 키-관리자(예: keystore)를 통해 블록체인 네트워크에서의 전자 장치(100)의 개인키, 공개키 및/또는 대칭키를 생성할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 블록체인 네트워크에서 전자 장치(100)의 개인키, 공개키 및/또는 대칭키는 고정된 키를 나타낼 수 있다. 따라서, 상기 개인키, 공개키 및/또는 대칭키는 변동되지 않고 고정된 키 정보를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 개인키 및/또는 공개키는 블록체인 네트워크에 포함된 다른 외부 장치들과 구별되는 전자 장치(100)에 대한 고유한 키를 나타낼 수 있다. 일 실시 예에 따라 프로세서(130)가 키-관리자를 통해 개인키, 공개키 및/또는 대칭키를 생성하는 동작은 도 2를 참조하여 후술된다.

일 실시 예에 따르면, 프로세서(130)는 트랜잭션이 다른 트랜잭션과 구분되도록 결정된 트랜잭션 식별 데이터를 전자 장치(100)의 메모리(110)에 저장된 개인키를 이용하여 전자 서명한 결과에 기초하여 초기 벡터(initial vector)를 생성할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(130)는 트랜잭션의 생성 요청에 응답하여 결정되는 트랜잭션 식별 데이터를 전자 장치(100)의 개인키로 전자 서명할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(130)는 전자 장치(100)의 개인키로 전자 서명된 트랜잭션 식별 데이터를 초기 벡터로 결정할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 프로세서(130)는 초기 벡터 및 대칭키를 이용하여 비밀 데이터를 암호화하고, 암호화된 비밀 데이터를 포함하는 트랜잭션 데이터를 생성할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(130)는 트랜잭션의 실행에 따라 생성되는 트랜잭션 데이터에 암호화된 비밀 데이터를 포함할 수 있다. 따라서, 비밀 데이터에 접근이 허용되지 않는 블록체인 네트워크에 포함된 다른 블록체인 노드들은, 암호화된 비밀 데이터에 접근하지 못하고, 전자 장치(100) 또는 비밀 데이터에 접근이 허용된 블록체인 노드만이 비밀 데이터를 복호화 하고, 접근할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 프로세서(130)는 블록체인 네트워크에서 트랜잭션을 실행함에 따라, 적어도 블록체인 네트워크에서의 이전 블록 정보를 포함하는 해시 필드 및 트랜잭션 데이터에 대한 블록 데이터를 포함하는 블록을 생성할 수 있다. 일 실시 예에서, 블록 데이터는 상기 비밀 데이터를 포함할 수 있다. 상기 블록은 통신 회로(120)를 통해 블록체인 네트워크에 포함된 블록체인 노드들과 합의를 통해 확정될 수 있다. 일 실시 예에서, 프로세서(130)는 생성된 블록을 메모리(110)에 저장할 수 있다.예를 들어, 프로세서(130)는 메모리(110)에 저장된 분산 원장에 생성된 블록을 저장할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(130)는 분산 원장에 포함된 블록체인의 말단 블록으로 생성된 블록을 저장할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 디스플레이(140)는 각종 컨텐츠(예: 텍스트, 이미지, 비디오, 아이콘, 및/또는 심볼 등)를 표시할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 디스플레이(114)는 액정 디스플레이(LCD), 발광 다이오드(LED) 디스플레이 또는 유기 발광 다이오드(OLED) 디스플레이를 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 프로세서(130)는 블록체인 어플리케이션과 관련된 각종 컨텐츠를 디스플레이(140)를 통해 표시할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(130)는 디스플레이(140)를 통해 수행 요청된 트랜잭션에 대한 성공 또는 실패 알림을 나타내는 컨텐츠를 표시할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(130)는 트랜잭션 합의를 위한 보증 동작, 검증 동작 및/또는 오더링 동작이 실패하는 경우, 트랜잭션 합의 동작을 중단하고 블록 생성의 실패 알림을 디스플레이(140)를 통해 표시할 수 있다. 다양한 실시 예들에 따라, 프로세서(130)는 디스플레이(140)에 제한되지 않고 전자 장치(100)에 포함된 다양한 구성을 이용하여 상기 실패 알림을 출력할 수 있다.

도 2를 참조하면, 전자 장치(100)는 블록체인 플랫폼(200)을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 블록체인 플랫폼(200)은 메모리(110)에 저장된 블록체인 관련 동작을 수행하는 블록체인 어플리케이션 또는 프로세서(130)에 포함된 블록체인 관련 동작을 수행하는 블록체인 모듈에 대응될 수 있다. 따라서, 이하 블록체인 플랫폼(200)에서 실행되는 동작은 프로세서(130)에 의해 실행되는 것으로 표현될 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 블록체인 플랫폼(200)은 스마트 컨트랙트(smart contract)(210), 분산 원장(220), 블록체인 프로세서(230), 트랜잭션 합의 모듈(240), 키-관리자(250) 및 암호화 모듈(260)을 포함할 수 있다. 다양한 실시 예들에 따라, 블록체인 플랫폼(200)은 블록체인과 관련된 동작을 수행하기 위해 다양한 구성을 더 포함하거나 일부 구성이 생략될 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 블록체인 프로세서(230)는 프로세서(130)에 포함될 수 있다. 블록체인 프로세서(230)는 블록체인 플랫폼(200)에 포함된 구성들의 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 블록체인 프로세서(230)는 블록체인 네트워크 상에서 원장 동기화, 트랜잭션 서명 및/또는 트랜잭션 기록 수행을 포함하는 트랜잭션의 실행을 할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 블록체인 플랫폼(200)은 스마트 컨트랙트(210)를 포함할 수 있다. 블록체인 프로세서(230)는 트랜잭션에 대한 스마트 컨트랙트(210)를 수행함에 있어서 필요한 값(예: 읽기 집합(read-set))을 스마트 컨트랙트(210)에 제공할 수 있다. 또한, 블록체인 프로세서(230)는 스마트 컨트랙트(210)를 실행함으로써 출력/반환되는 값(예: 쓰기 집합(write-set))을 저장할 수 있다.

예를 들어, 블록체인 프로세서(230)는 스마트 컨트랙트(210)를 실행하기 위해 데이터 및 인수들을 제공할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 스마트 컨트랙트(210)가 실행됨에 따라, 스마트 컨트랙트(210)의 실행을 위해 읽어야 할 데이터(예: 읽기-집합(read-set)) 및 스마트 컨트랙트(210)의 실행 결과값을 포함하는 데이터(예: 쓰기-집합(write-set))가 반환(return)될 수 있다.

일 실시 예에서, 분산 원장(220)은 블록체인(221)과 스테이트 데이터베이스(state data base)(222)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 분산 원장(220)은 블록체인 네트워크에서 전자 장치(100)와 관련된 트랜잭션에 대한 데이터를 저장할 수 있다. 예를 들어, 블록체인 네트워크에서 실행된 트랜잭션에 기초한 블록 및 트랜잭션 데이터를 저장할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 블록체인(221)은 블록체인 네트워크를 통해 생성된 적어도 하나의 블록을 포함할 수 있다. 블록은 블록 헤더와 트랜잭션 데이터를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 블록 헤더는 헤더 및 데이터 영역의 해시 값, 이전 블록의 해시 값, 블록의 높이(height) 값, 블록에 포함된 트랜잭션을 수행한 이후의 스테이트 데이터의 해시 값, 블록 생성자의 공개 키, 블록 생성자의 개인 키로 해시를 서명한 값, 입증 키 인증 체인(Attestation Key Certificate Chain) 또는 입증 키(Attestation Key)로 해시 값을 서명한 값 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

블록 데이터는 트랜잭션 데이터 중 적어도 일부의 해시 값, 스마트 컨트랙트의 버전 정보, 스마트 컨트랙트 ID, 스마트 컨트랙트 함수 ID, 스마트 컨트랙트 함수에 필요한 인자 값인 스마트 컨트랙트 데이터, 트랜잭션 생성자의 트랜잭션 생성 번호인 논스(nonce) 값, 트랜잭션 생성자의 공개 키, 트랜잭션 생성자의 개인 키로 해시 값을 서명한 값, 입증 키 인증 체인 또는 해시 값을 입증 키로 서명한 값 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

일 실시 예에서, 분산 원장(220)의 블록들은 체인 형태를 이루며 분산 원장(220)에 블록 데이터를 저장할 수 있다. 예를 들어, 블록체인(221)에 포함된 적어도 하나의 블록은 해시 필드와 블록 데이터를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 해시 필드는 이전 블록 정보를 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 블록 데이터는 해당 블록에 대한 트랜잭션 데이터를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 블록체인(221)에 포함된 적어도 하나의 블록은 해시 필드에 포함된 이전 블록 정보에 기초하여 연결되는 것으로 표현될 수 있다.

일 실시 예에서, 스테이트 데이터베이스(222)는 블록체인 네트워크에서의 트랜잭션 실행으로 인해 변경된 값들을 키-값(key-value) 형태로 저장할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 키-값(key-value)의 형태는 데이터의 키(key), 데이터 값(value), 데이터에 대한 해시(hash), 블록체인 네트워크에서 데이터를 소유한 블록 노드의 정보 및 블록 넘버를 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 스테이트 데이터베이스(222)에 저장된 데이터는 스테이트 데이터(state data)로 표현될 수 있다. 스테이트 데이터는, 예를 들어, 하이퍼레저 패브릭(hyperledger fabric)에서 사용되는 데이터베이스인 월드 스테이트(world state)에 저장된 데이터를 의미할 수 있다. 다만, 이에 한정되지 아니한다.

스테이트 데이터베이스(222)는 하이퍼레저 패브릭에서 사용되는 일종의 데이터베이스로, 트랜잭션을 실행하여 변경된 최종의 값들을 키-값 형태로 저장할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 스테이트 데이터베이스(222)는 전자 장치(100)의 사용자가 관여한 트랜잭션에 대한 데이터를 저장할 수 있다. 예를 들어, 블록체인 네트워크에서 전자 장치(100)와 관련된 트랜잭션 실행으로 인해 변경된 값들을 저장할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 트랜잭션 합의 모듈(240)은 블록체인 네트워크에서 전자 장치(100)가 트랜잭션의 합의를 처리하기 위한 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 트랜잭션 합의 모듈(240)은 블록체인 네트워크에서 사용되는 합의 알고리즘에 기초하여 트랜잭션 합의를 처리하는 동작을 수행할 수 있다. 트랜잭션 합의 모듈(240)은 통상적인 블록체인에서 사용되는 다양한 합의 알고리즘을 지원할 수 있다. 예를 들어, 트랜잭션 합의 모듈(240)은 proof of work(POW), proof of stake(POS), PBFT, RAFT에 기초하여 블록체인 네트워크에 포함된 노드들과 트랜잭션 합의를 수행할 수 있다. 일 실시 예에 따른, 블록체인 네트워크에서 트랜잭션 합의 모듈(240)을 통해 트랜잭션 합의를 수행하는 동작은 도 6을 참조하여 후술된다.

일 실시 예에 따르면, 키-관리자(250)는 블록체인 네트워크에서 전자 장치(100)의 개인키, 공개키 및 대칭키를 생성할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 키-관리자(250)는 루트 시드(root seed)에 기반하여 복수 개의 공개 키들 및 공개 키들에 대응되는 개인 키들을 생성할 수 있다. 일 실시 예에서 루트 시드는 한 개로부터 많은 키를 생성할 수 있는 기본이 되는 값을 의미한다. 루트 시드는 블록 체인 네트워크에서 사용 가능한 범위의 조건 내에서 임의적으로 생성되는 값을 의미할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 루트 시드는 전자 장치(100)의 동작 중에 발생하는 동적 특징에 기초하여 생성될 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(100)는 전자 장치(100)에 포함된 하드웨어 칩의 고유한 값을 이용하여 루트 시드를 생성할 수도 있다. 전자 장치(100)는 루트 시드를 통해서 생성된 키 값들을 복원할 수 있다. 프로세서(130)는 니모닉 해시(Mnemonic hash) 기반의 루트 시드를 키-관리자(322)로부터 얻을 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 키-관리자(250)는 루트 시드에 기반하여 공개키를 생성할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 키-관리자(250)는 루트 시드를 이용하여 공개키를 생성할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 루트 시드는 HMAC-SHAR 512 알고리즘 함수를 통해 생성한 해시 값에서 마스터 개인키(Master Private key)와 마스터 체인코드(Master Chain Code)를 생성할 수 있다. 512 비트의 해시된 값에서 왼쪽 256비트를 개인키로 사용하고, 오른쪽 256 비트를 체인코드로 사용할 수 있다. 공개키는 개인키와 타원곡선 함수를 이용하여 획득할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 키-관리자(250)는 블록체인 네트워크에서 통신할 블록체인 노드들 사이에 설정되는 대칭키를 생성할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 블록체인 네트워크에 포함된 모든 블록체인 노드들은 대칭키를 공유할 수 있다. 또는 블록체인 노드들은 대칭키를 각각의 메모리에 저장할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 프로세서(130)는 키-관리자(250)를 통해 개인키, 공개키 및/또는 대칭키를 생성하고, 메모리(110)에 저장할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(130)는 개인키, 공개키 및/또는 대칭키를 메모리(110) 영역 중에서 키-저장소에 저장할 수 있다. 또는 프로세서(130)는 개인키, 공개키 및/또는 대칭키를 별도의 보안 영역에 포함된 키-저장소에 저장할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 블록체인 네트워크가 유지되는 동안 개인키, 공개키 및/또는 대칭키는 변경되지 않고 값을 유지할 수 있다.

일 실시 예에 따르면 암호화 모듈(260)은 트랜잭션 실행과 관련된 비밀 데이터를 암호화 할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 트랜잭션 수행 요청이 획득됨에 따라, 상기 트랜잭션에 대한 스마트 컨트랙트(210)의 실행 요청이 있는 경우, 블록체인 프로세서(230)는 트랜잭션을 생성할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 트랜잭션에 실행에서 비밀 데이터가 포함된 경우, 암호화 모듈(260)은 비밀 데이터에 대한 암호화 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 트랜잭션에 대한 스마트 컨트랙트(210)를 수행함에 있어서 필요한 값(예: 읽기 집합(read-set))에 비밀 데이터가 포함된 경우, 블록체인 프로세서(230)는 비밀 데이터에 대한 암호화 동작을 수행할 수 있다. 다른 예로, 스마트 컨트랙트(210)를 실행함으로써 출력/반환되는 값(예: 쓰기 집합(write-set))에 비밀 데이터가 포함된 경우, 블록체인 프로세서(230)는 비밀 데이터에 대한 암호화 동작을 수행할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 암호화 모듈(260)은 실행 요청된 트랜잭션에 대한 고유 정보를 나타내는 트랜잭션 식별 데이터를 획득할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 암호화 모듈(260)은 트랜잭션 생성 요청에 응답하여 결정되는 트랜잭션 식별 데이터를 획득할 수 있다. 예를 들어, 트랜잭션의 생성 요청에 응답하여 결정되는 트랜잭션에 연관된 데이터를 트랜잭션 식별 데이터로 획득할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 트랜잭션 식별 데이터는 트랜잭션이 생성됨에 따라 고정될 수 있다. 따라서, 트랜잭션 생성 요청이 있기 전에는 트랜잭션 식별 데이터를 유추할 수 없고, 트랜잭션 생성 요청이 있은 후에는 트랜잭션 식별 데이터는 고정되어 변경될 수 없다.

일 실시 예에 따르면, 트랜잭션 식별 데이터는 트랜잭션의 해시 값, 트랜잭션의 생성 시간(예: timestamp), 트랜잭션 생성 논스(nonce) 값, 및/또는 트랜잭션 데이터 중 적어도 일부의 해시 값 중에서 적어도 일부를 포함할 수 있다. 다양한 실시 예들에 따라, 트랜잭션 식별 데이터는 다른 트랜잭션과 구별되는 고유의 값이라면 제한하지 않고 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 암호화 모듈(260)은 트랜잭션 식별 데이터 및 개인키에 기초하여 초기 벡터를 생성할 수 있다. 예를 들어, 암호화 모듈(260)은 트랜잭션 식별 데이터를 개인키로 전자 서명한 결과에 기초하여 초기 벡터를 생성할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 암호화 모듈(260)은 블록체인 네트워크에서 공유된 대칭키 및 상기 초기 벡터에 기초하여 비밀 데이터를 암호화할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 암호화 모듈(260)은 대칭 암호화 방식을 통해 비밀 데이터를 암호화할 수 있다. 전자 장치(100)는 대칭키 뿐만 아니라 전자 장치(100)의 개인키 및 트랜잭션 식별 데이터에 기초하여 생성된 초기 벡터를 이용하여 비밀 데이터를 암호화 함으로써 높은 보안성을 유지할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 암호화 모듈(260)은 대칭키 및 초기 벡터를 통해 스트림 암호화(예: RC4, A5) 또는 블록 암호화(data encryption standard(DES), advanced encryption standard(AES)) 알고리즘에 기초하여 비밀 데이터에 대한 암호화를 수행할 수 있다. 예를 들어, 암호화 모듈(260)은 고급 암호화 표준(AES) 알고리즘에 기초하여 대칭키 및 초기 벡터를 통해 비밀 데이터를 암호화할 수 있다. 암호화 모듈(260)은 대칭키 및 초기 벡터를 통해 생성된 암호화 키의 크기에 따라 4X4 바이트 배열 형태의 상태 배열을 여러 라운드에 걸쳐 수정하여 비밀 데이터를 암호화할 수 있다. 암호화 모듈(260)은 네 단계의 연산(addrounkey, subbytes, shiftrows, mixcolumns)을 거치는 라운드를 반복하며 비밀 데이터에 대한 암호화를 수행할 수 있다.

상술한 바와 같이, 일 실시 예에 따른 블록체인 네트워크에 포함된 제1 블록 노드를 구성하는 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(100))는 적어도 상기 블록체인 네트워크에 포함된 제2 블록 노드와 신호를 송신 또는 수신하는 통신 회로(예: 도 1의 전자 장치(120)), 메모리(예: 도 1의 메모리(110)), 상기 통신 회로 및 상기 메모리와 전기적으로 연결된 적어도 하나의 프로세서(예: 도 1의 프로세서(130))를 포함하고, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 제1 트랜잭션이 다른 트랜잭션과 구분되도록 결정된 제1 트랜잭션 식별 데이터에 대해 상기 전자 장치에 저장된 비대칭키 중 개인키를 이용하여 전자 서명한 결과에 기초하여 제1 초기 벡터(initial vector)를 생성하고, 상기 제1 초기 벡터 및 대칭키를 이용하여 제1 비밀 데이터를 암호화하고, 암호화된 제1 비밀 데이터를 포함하는 상기 제1 트랜잭션에 대한 제1 트랜잭션 데이터를 생성할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 제1 트랜잭션 식별 데이터는, 상기 제1 트랜잭션의 생성 요청에 응답하여 결정되고, 상기 제1 트랜잭션에 대한 제1 트랜잭션의 해시 값, 생성 시간, 제1 트랜잭션 생성 논스(nonce) 값, 제1 트랜잭션 데이터 중 적어도 일부의 해시 값 중에서 적어도 일부를 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 적어도 하나의 프로세서는 상기 전자 장치에 포함된 키-관리자를 통해 상기 개인키 및 상기 개인키에 기초하여 공개키를 생성하고, 상기 개인키 및 상기 공개키를 상기 메모리에 저장할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 제1 초기 벡터는, 상기 제1 트랜잭션 식별 데이터를 상기 개인키를 이용하여 전자 서명한 결과를 지정된 길이로 보정하여 생성될 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 제1 트랜잭션 식별 데이터가 지정된 사이즈 아닌 경우, 상기 제1 트랜잭션 식별 데이터 중에서 일부 데이터 또는 상기 제1 트랜잭션 식별 데이터에 더미 데이터를 결합한 데이터를 상기 개인키로 전자 서명할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 적어도 하나의 프로세서는 상기 제1 비밀 데이터에 대한 암호화 동작이 완료됨에 응답하여, 상기 제1 초기 벡터를 삭제할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 암호화된 제1 비밀 데이터에 대한 복호화 요청을 획득하고, 상기 복호화 요청에 응답하여, 상기 제1 비밀 데이터에 대한 상기 제1 트랜잭션 식별 데이터를 획득하고, 상기 제1 트랜잭션 식별 데이터를 상기 개인키로 전자 서명하여 상기 제1 초기 벡터를 재-생성할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 제1 초기 벡터 및 대칭 키를 이용하여 상기 암호화된 제1 비밀 데이터를 복호화할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 블록체인 네트워크에 포함된 서버 노드로 상기 제1 트랜잭션 데이터를 포함하는 블록 생성 요청을 전송하고, 상기 블록에 대한 합의가 완료됨에 따라, 상기 서버 노드로부터 상기 블록에 대한 업데이트 요청을 수신하고, 상기 업데이트 요청에 기초하여 상기 메모리에 저장된 상기 블록체인 네트워크에 대한 분산 원장을 업데이트할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 제2 트랜잭션의 실행 요청에 응답하여, 상기 제2 트랜잭션에 대한 보증 동작에 참여하는 상기 제2 블록 노드를 식별하고, 상기 제2 블록 노드로 외부 장치의 접근이 허용되지 않는 보안 필드에 상기 개인키를 포함하는 데이터 패킷을 상기 통신 회로를 통해 전송할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 제2 트랜잭션이 상기 다른 트랜잭션과 구분되도록 결정된 제2 트랜잭션 식별 데이터에 대해 상기 개인키를 이용하여 전자 서명한 결과에 기초하여 제2 초기 벡터를 생성하고, 상기 제2 초기 벡터 및 상기 대칭키를 상기 제2 트랜잭션에 대한 스마트 컨트랙트에 전달하고, 상기 스마트 컨트랙트를 통해 상기 제2 트랜잭션에 연관된 제2 비밀 데이터를 암호화하고, 암호화된 제2 비밀 데이터를 제2 트랜잭션 데이터로 생성할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 제2 블록 노드로 상기 제2 트랜잭션에 대한 보증 요청을 전송하고, 상기 보증 요청에 기초하여 상기 제2 블록 노드가 상기 제2 트랜잭션 식별 데이터를 상기 개인키로 전자 서명한 결과에 기초하여 상기 제2 초기 벡터를 생성하고, 상기 제2 초기 벡터 및 상기 대칭키를 이용하여 상기 제2 트랜잭션에 대한 제2 블록 노드의 스마트 컨트랙트를 실행한 결과를 상기 제2 블록 노드로부터 획득하고, 상기 제2 블록 노드의 스마트 컨트랙트의 실행 결과에 기초하여 상기 제2 트랜잭션을 검증하고, 상기 제2 트랜잭션에 대한 블록 생성을 상기 블록체인 네트워크에 포함된 서버 노드로 요청할 수 있다.

상술한 바와 같이, 블록체인 네트워크에 포함된 제1 블록 노드를 구성하는 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(100))의 동작 방법은 제1 트랜잭션이 다른 트랜잭션과 구분되도록 결정된 제1 트랜잭션 식별 데이터에 대해 상기 전자 장치에 저장된 비대칭키 중 개인키를 이용하여 전자 서명한 결과에 기초하여 제1 초기 벡터(initial vector)를 생성하는 동작, 상기 제1 초기 벡터 및 상기 전자 장치에 저장된 대칭키를 이용하여 제1 비밀 데이터를 암호화하는 동작 및 암호화된 제1 비밀 데이터를 포함하는 상기 제1 트랜잭션에 대한 제1 트랜잭션 데이터를 생성하는 동작을 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 전자 장치의 동작 방법은 상기 전자 장치에 포함된 키-관리자를 통해 상기 블록체인 네트워크에 관한 상기 개인키 및 공개키를 생성하는 동작 및 상기 개인키 및 상기 공개키를 상기 전자 장치에 포함된 메모리에 저장하는 동작을 더 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 전자 장치의 동작 방법은 상기 제1 트랜잭션 식별 데이터가 지정된 사이즈가 아닌 경우, 상기 제1 트랜잭션 식별 데이터 중에서 일부 데이터 또는 상기 제1 트랜잭션 식별 데이터에 더미 데이터를 결합한 데이터를 상기 개인키로 전자 서명하는 동작을 더 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 제1 비밀 데이터에 대한 암호화 동작이 완료됨에 응답하여, 상기 제1 초기 벡터를 삭제하는 동작을 더 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 전자 장치의 동작 방법은 상기 암호화된 제1 비밀 데이터에 대한 복호화 요청을 획득하는 동작 및 상기 복호화 요청에 응답하여, 상기 제1 비밀 데이터에 대한 상기 제1 트랜잭션 식별 데이터를 획득하고, 상기 제1 트랜잭션 식별 데이터를 상기 개인키로 전자 서명하여 상기 제1 초기 벡터를 재-생성하는 동작을 더 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 전자 장치의 동작 방법은 상기 제1 초기 벡터 및 상기 대칭키를 이용하여 상기 암호화된 제1 비밀 데이터를 복호화하는 동작을 더 포함할 수 있다.

상기 전자 장치의 동작 방법은 상기 블록체인 네트워크에 포함된 서버 노드로 상기 제1 트랜잭션 데이터를 포함하는 블록 생성 요청을 전송하는 동작, 상기 블록에 대한 합의가 완료됨에 따라, 상기 서버 노드로부터 상기 블록에 대한 업데이트 요청을 수신하는 동작 및 상기 업데이트 요청에 기초하여 상기 블록체인 네트워크에 대한 분산 원장을 업데이트 하는 동작을 더 포함할 수 있다.

상술한 바와 같이, 블록체인 네트워크에 포함된 제1 블록 노드(예: 도 3의 전자 장치(100)) 및 제2 블록 노드(예: 도 3의 제1 외부 장치(310))를 포함하는 블록체인 시스템은 상기 제1 블록 노드는 트랜잭션 생성 요청에 응답하여, 상기 트랜잭션이 다른 트랜잭션과 구분되도록 결정된 트랜잭션 식별 데이터를 상기 제1 블록 노드에 대한 개인키로 전자 서명한 결과에 기초하여 초기 벡터를 생성하고, 상기 제1 블록 노드는 상기 초기 벡터 및 상기 블록체인 네트워크에 공통된 대칭키를 이용하여 상기 트랜잭션에 연관된 비밀 데이터를 암호화하는 프로세스를 포함하는 스마트 컨트랙트를 실행하고, 상기 제2 블록 노드는 상기 제1 블록 노드로부터 보안 연결을 통해 상기 개인키 및 트랜잭션에 대한 보증 요청을 수신하고, 상기 보증 요청에 응답하여, 상기 트랜잭션 식별 데이터를 상기 개인키로 전자 서명한 결과에 기초하여 상기 초기 벡터를 생성하고, 상기 제2 블록 노드는 상기 초기 벡터 및 상기 대칭키를 이용하여 상기 트랜잭션에 대한 제2 블록 노드의 스마트 컨트랙트를 실행한 결과를 상기 제1 블록 노드로 전송하고, 상기 제1 블록 노드는 상기 제2 블록 노드의 스마트 컨트랙트의 실행 결과에 기초하여 상기 트랜잭션을 검증하고, 상기 검증의 결과에 기초하여 상기 트랜잭션에 대한 블록을 생성할 수 있다.

도 3은 일 실시 예에 따른 블록체인 네트워크를 설명하기 위한 도면이다.

도 3를 참조하면, 복수 개의 전자 장치들(100, 310, 320, 330)은 블록체인 네트워크(300)를 구성할 수 있다. 블록체인 네트워크(300)를 구성하는 복수 개의 전자 장치들(100, 310, 320, 330)은 휴대 가능한 전자 장치를 포함할 수 있다. 예를 들어, 복수 개의 전자 장치들(100, 310, 320, 330)은 모바일, 태블릿 PC 및/또는 노트북에 해당할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(100), 제1 외부 장치(310) 및 제2 외부 장치(320)는 휴대 가능한 모바일 노드이고, 제3 외부 장치(330)는 서버 노드일 수 있다. 다양한 실시 예들에 따라, 블록체인 네트워크(300)는 제3 외부 장치(330)와 유사한 서버 노드를 복수 개 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 복수 개의 전자 장치들(100, 310, 320, 330) 각각은 블록체인 네트워크(300)의 전체 원장을 소유할 수 있고, 또는 전체 원장 중에서 일부를 포함하는 부분 원장을 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 복수 개의 전자 장치들(100, 310, 320, 330)은 전자 장치(100)의 구성과 유사한 구성을 포함할 수 있다. 예를 들어, 복수 개의 전자 장치들(100, 310, 320, 330)은 블록체인 네트워크에서 필요한 동작들을 수행하기 위한 구성으로 블록체인 플랫폼(200)과 유사한 구성을 포함할 수 있다. 본 개시에 따르면, 설명의 편의를 위해 4개의 전자 장치들이 블록체인 네트워크를 구성하는 것으로 설명하였지만, 이에 제한되지 않는다.

일 실시 예에서, 제3 외부 장치(330)는 서버 노드일 수 있다. 서버 노드 역할을 하는 제3 외부 장치(330)는 블록체인 네트워크(300)의 전체 원장을 저장할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제3 외부 장치(330)는 블록체인 네트워크(300)에 모든 트랜잭션 생성 및 블록 기록을 수행할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제3 외부 장치(330)는 전자 장치(100)로부터 블록체인 네트워크(300)에 포함된 블록 노드들 사이에 보증 동작이 완료된 트랜잭션과 트랜잭션에 대한 스마트 컨트랙트(210)의 실행을 위해 읽어야 할 데이터(예: 읽기-집합(read-set)) 및 스마트 컨트랙트(210)의 실행의 결과값을 포함하는 데이터(예: 쓰기-집합(write-set))를 포함하는 트랜잭션 데이터를 획득할 수 있다. 예를 들어, 블록체인 네트워크(300)에 포함된 블록 노드들 간에 보증 동작이 완료된 트랜잭션과, 트랜잭션에 대한 제1 스마트 컨트랙트의 제1 읽기-집합(write-set) 및 제1 쓰기-집합(write-set)을 포함하는 트랜잭션 데이터를 획득할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제3 외부 장치(330)는 획득한 트랜잭션 데이터를 시퀀스로 배열한 다음 트랜잭션에 대한 합의 동작을 수행하고, 블록을 생성할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 트랜잭션에 대한 트랜잭션 데이터는 비밀 데이터를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따른 블록체인 네트워크(300)에서 비밀 데이터가 포함된 트랜잭션에 대한 합의 동작과 블록 생성에 대한 동작은 도 6을 참조하여 후술된다.

일 실시 예에서, 전자 장치(100), 제1 외부 장치(310) 및/또는 제2 외부 장치(320)는 블록체인 네트워크(300)의 모바일 노드일 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 모바일 노드 역할을 하는 전자 장치(100), 제1 외부 장치(310) 및/또는 제2 외부 장치(320)는 블록체인 네트워크(300)에 트랜잭션의 생성 및 블록 기록을 수행할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(100), 제1 외부 장치(310) 및/또는 제2 외부 장치(320)는 각각 트랜잭션 보증 동작에 참여하고, 서버 노드(예:제3 외부 장치(330))로부터 업데이트 요청을 획득함에 응답하여, 관련된 트랜잭션의 블록 및 스테이트 데이터를 각각 장치 내 메모리(예: 메모리(110))에 저장할 수 있다.

도 4는 일 실시 예에 따른 전자 장치가 비밀 데이터를 암호화하는 동작을 설명하기 위한 흐름도(400)이다.

도 4를 참조하면, 프로세서(130)는 동작 401에서 비밀 데이터를 암호화하여 트랜잭션 데이터를 생성함에 있어서, 트랜잭션 생성 요청 시점에 결정되는 트랜잭션 식별 데이터를 시드(seed)로 결정할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(130)는 트랜잭션의 생성 요청에 응답하여 결정되는 트랜잭션과 관련된 트랜잭션 식별 데이터를 시드로 결정할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(130)는 비밀 데이터에 대한 암호화 동작을 수행함에 있어서, 트랜잭션이 다른 트랜잭션과 구별되도록 결정된, 도 2를 참조하여 설명된 트랜잭션 식별 데이터를 시드로 결정할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(130)는 트랜잭션 식별 데이터에 대한 전자 서명을 수행하기에 크기가 적합하지 않은 경우 트랜잭션 식별 데이터의 일부를 시드로 결정할 수 있다. 예를 들어, 전자 서명을 수행하기에 적절한 크기가 16byte인 경우, 프로세서(130)는 트랜잭션 식별 데이터 중에서 16byte 크기의 일부분을 시드로 결정할 수 있다.일 실시 예에 따르면, 프로세서(130)는 트랜잭션 식별 데이터가 지정된 사이즈가 아닌 경우(예: 지정된 사이즈보다 크거나 작은 경우), 트랜잭션 식별 데이터 중에서 일부 데이터 또는 트랜잭션 식별 데이터에 더미 데이터를 결합한 데이터를 시드로 결정할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(130)는 트랜잭션 식별 데이터의 크기가 전자 서명을 위한 RSA(rivest shamir adleman) 알고리즘에서 허용하는 수치의 크기보다 큰 경우, 트랜잭션 식별 데이터 중에서 일부를 시드로 결정할 수 있다. 다른 예를 들어, 프로세서(130)는 트랜잭션 식별 데이터의 길이가 보안을 유지하기에 짧은 경우, 트랜잭션 식별 데이터의 앞 또는 뒤에 더미 데이터를 결합하여 시드로 사용할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 프로세서(130)는 동작 403에서 시드를 전자 장치(100)의 개인키로 전자 서명하고, 초기 벡터 스펙(spec)에 적합한 사이즈로 보정하여 초기 벡터를 생성할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(130)는 동작 403에서 시드를 키-관리자(250)를 통해 생성된 개인키로 전자 서명할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(130)는 시드를 상기 트랜잭션의 생성 요청을 획득한 또는 트랜잭션을 제안한 블록체인 노드의 개인키로 전자 서명할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 프로세서(130)는 트랜잭션 식별 데이터를 개인키를 이용하여 전자 서명한 결과를 지정된 길이로 보정할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(130)는 트랜잭션 식별 데이터를 개인키로 서명하고, 초기 벡터로 사용하기에 적절한 크기로 보정할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(130)는 트랜잭션 식별 데이터를 개인키로 전자 서명한 결과, 서명된 데이터의 크기가 지정된 크기보다 큰 경우, 서명된 데이터 중에서 일부를 초기 벡터로 사용할 수 있다. 다른 예를 들어, 프로세서(130)는 트랜잭션 식별 데이터를 개인키로 전자 서명한 결과, 서명된 데이터의 크기가 지정된 크기보다 작은 경우, 서명된 데이터에 더미 데이터를 결합함으로써 적절한 크기로 보정할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 프로세서(130)는 동작 405에서 초기 벡터와 대칭키를 이용하여 비밀 데이터에 대한 암호화를 수행할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(130)는 암호화 모듈(260)을 통해 초기 벡터와 대칭키를 이용하여 비밀 데이터에 대한 암호화 동작을 수행할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(130)는 대칭 암호화 알고리즘(예: 고급 암호화 표준(AES) 알고리즘)에 기초하여 초기 벡터와 대칭키를 통해 비밀 데이터를 암호화할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 프로세서(130)는 동작 407에서 암호화된 비밀 데이터를 트랜잭션에 기록하여 블록체인 네트워크(300)에 제안할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(130)는 암호화된 비밀 데이터를 포함하는 트랜잭션 데이터를 생성할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(130)는 암호화된 비밀 데이터를 포함하는 트랜잭션 데이터를 생성하고, 블록체인 네트워크(300)에 포함된 서버 노드(예: 제3 외부 장치(330))로 상기 트랜잭션 데이터를 전달할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(130)는 암호화된 비밀 데이터가 포함된 트랜잭션 데이터를 서버 노드로 전달하고, 상기 트랜잭션에 대한 블록 생성을 요청할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 블록체인 네트워크(300)에 복수 개의 서버 노드들이 있는 경우, 서버 노드는 합의를 통해 블록을 확정할 수 있다. 서버 노드는 획득한 트랜잭션 데이터를 지정된 순서에 따라 배열하고, 순서대로 트랜잭션에 대한 합의 동작을 수행할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 블록이 생성됨에 따라 암호화된 비밀 데이터는 블록에 기록될 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 프로세서(130)는 동작 409에서 생성된 초기 벡터를 삭제할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(130)는 비밀 데이터에 대한 암호화 동작이 수행된 경우, 트랜잭션 식별 데이터 및 개인키에 기초하여 생성된 초기 벡터를 삭제할 수 있다.

도 5는 일 실시 예에 따른 전자 장치가 암호화된 비밀 데이터를 복호화하는 동작을 설명하기 위한 흐름도(500)이다.

도 5를 참조하면, 트랜잭션 데이터에 포함된 암호화된 비밀 데이터를 복호화 하는 동작이 나타난다. 일 실시 예에 따른 복호화 동작을 설명하기 위한 흐름도(500)에 포함된 동작 중에서 도 4를 참조하여 설명된 동작과 중복되는 내용은 생략될 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 프로세서(130)는 암호화된 비밀 데이터를 복호화 하기 위해, 비밀 데이터와 관련된 트랜잭션의 트랜잭션 식별 데이터를 시드로 결정할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(130)는 암호화된 비밀 데이터가 포함된 트랜잭션 데이터에 대한 트랜잭션을 식별하고, 상기 트랜잭션에 대한 트랜잭션 식별 데이터를 시드로 결정할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(130)는 도 4를 참조하여 설명된 것과 유사하게, 트랜잭션 식별 데이터의 크기를 대칭키 알고리즘에서 허용하는 수치의 크기로 보정할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 프로세서(130)는 동작 503에서 시드를 전자 장치(100)의 개인키로 전자 서명하고, 초기 벡터 스펙에 적합한 사이즈로 보정하여 초기 벡터를 재-생성할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(130)는 트랜잭션 생성 요청을 획득한 블록체인 노드의 개인키로 시드를 전자 서명할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(130)는 개인키로 전자 서명된 시드의 크기가 초기 벡터 스펙에 적합하지 않은 경우, 보정을 통해 초기 벡터를 생성할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 도 4를 참조하여 설명된 초기 벡터와 도 5를 참조하여 설명된 초기 벡터는 동일할 수 있다. 즉, 비밀 데이터에 대한 트랜잭션이 동일한 트랜잭션 이라면, 트랜잭션 식별 데이터는 동일하고, 개인키도 동일할 수 있다. 따라서, 트랜잭션 식별 데이터 및 개인키에 기초하여 생성된 초기 벡터는 암호화 동작과 복호화 동작에서 동일할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 프로세서(130)는 동작 505에서 초기 벡터와 대칭키를 이용하여 암호화된 비밀 데이터에 대한 복호화를 수행할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(130)는 초기 벡터와 대칭키를 이용하여 대칭 암호화 알고리즘을 통해 암호화된 비밀 데이터를 복호화할 수 있다.

다른 실시 예에 따르면, 블록체인 네트워크(300)에는 비밀 데이터를 포함하는 트랜잭션을 생성한 전자 장치(100)로부터 비밀 데이터에 대한 접근을 허락 받은 블록체인 노드가 포함될 수 있다. 예를 들어, 제1 외부 장치(310)는 트랜잭션 데이터에 포함된 비밀 데이터에 접근이 허용될 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 제1 외부 장치(310)는 비밀 데이터를 복호화하기 위해, 도 5를 참조하여 설명된 동작 501 내지 507을 수행할 수 있다, 일 실시 예에 따르면, 제1 외부 장치(310)는 트랜잭션 생성 노드(예: 전자 장치(100))에 대한 개인키를 저장하지 않을 수 있다. 따라서, 제1 외부 장치(310)는 전자 장치(100)로부터 상기 개인키를 획득할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(100)는 보안 연결이 유지되는 네트워크를 통해 제1 외부 장치(310)로 개인키를 전달할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 제1 외부 장치(310)는 비밀 데이터에 대한 트랜잭션을 식별하고, 트랜잭션 식별 데이터를 시드로 결정할 수 있다. 제1 외부 장치(310)는 상기 전자 장치(100)로부터 획득한 개인키로 시드를 전자 서명하여 초기 벡터를 생성할 수 있다. 따라서, 제1 외부 장치(310)는 상기 방법을 통해 생성된 초기 벡터 및 대칭키에 기초하여 대칭 알고리즘을 통해 암호화된 비밀 데이터를 복호화할 수 있다. 본 문서에서 개시된 복호화 동작은 제1 외부 장치(310)에 제한되지 않고, 비밀 데이터에 접근이 허용된 블록체인 노드들은 동일 또는 유사한 동작을 수행할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 비밀 데이터를 트랜잭션 데이터로 포함하는 트랜잭션에 대한 트랜잭션 식별 데이터 및 개인키가 동일하면 트랜잭션 식별 데이터 및 개인키에 기초하여 생성된 초기 벡터는 동일할 수 있다. 따라서, 비밀 데이터를 암호화 하는데 사용되는 초기 벡터와 복호화 하는데 사용되는 초기 벡터는 동일할 수 있다. 전자 장치(100) 뿐만 아니라 비밀 데이터에 접근이 허용된 외부 장치는 동일한 트랜잭션 식별 데이터 및 개인키에 기초하여 비밀 데이터를 이용(예: 읽기)할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 프로세서(130)는 동작 507에서 생성된 초기 벡터를 삭제할 수 있다. 다른 예에 따르면, 제1 외부 장치(310)가 비밀 데이터에 대한 복호화 동작을 수행한 경우, 제1 외부 장치(310)는 전자 장치(100)로부터 획득한 개인키 및 생성한 초기 벡터를 삭제할 수 있다.

도 6은 일 실시 예에 따른 블록체인 네트워크에서 트랜잭션에 대한 보증 동작을 설명하기 위한 흐름도(600)이다.

도 6을 참조하면, 제1 블록 노드(601)(예: 도 3의 전자 장치(100)), 제2 블록 노드(602)(예: 도 3의 제1 외부 장치(310)) 및 서버 노드(603)(예: 도 3의 제3 외부 장치(330))가 나타난다. 일 실시 예에서, 제1 블록 노드(601), 제2 블록 노드(602) 및 서버 노드(603)는 블록체인 네트워크(300)의 블록체인 노드를 나타낼 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 제1 블록 노드(601)는 사용자 또는 제1 블록 노드(601)의 어플리케이션 실행에 기초하여 트랜잭션 요청(611)을 획득할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제1 블록 노드(601)는 요청된 트랜잭션을 실행하고, 트랜잭션 보증(endorse) 동작을 수행할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 요청된 트랜잭션은 비밀 데이터가 연관된 트랜잭션일 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제1 블록 노드(601)는 요청된 트랜잭션의 실행과 관련하여, 비밀 데이터가 포함됨을 식별할 수 있다. 다른 실시 예에 따르면, 트랜잭션에 대한 스마트 컨트랙트를 통해 비밀 데이터가 포함되어 암호화 동작이 수행되는 것은 미리 설정될 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 제1 블록 노드(601)는 요청된 트랜잭션에 대한 트랜잭션 식별 데이터를 획득(612)할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제1 블록 노드(601)는 요청된 트랜잭션을 보증하기 위해 트랜잭션을 생성하는 시점에 결정되는 트랜잭션 식별 데이터를 획득할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제1 블록 노드(601)는 상기 트랜잭션이 다른 트랜잭션과 구분되도록 결정된 트랜잭션 식별 데이터를 획득할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 트랜잭션 식별 데이터는 도 2를 참조하여 설명된 트랜잭션 식별 데이터를 나타낼 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제1 블록 노드(601)는 트랜잭션 식별 데이터를 시드로 결정할 수 있다. 이때, 제1 블록 노드(601)는 결정된 시드의 길이가 전자 서명을 이용하는 비대칭 암호화 알고리즘에서 허용하는 수치의 길이를 넘는 경우, 트랜잭션 식별 데이터 중에서 일부를 시드로 결정할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제1 블록 노드(601)는 도 4 및 도 5를 참조하여 설명된 트랜잭션 식별 데이터를 획득하는 동작과 유사한 동작을 수행하여 트랜잭션 식별 데이터를 획득할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 제1 블록 노드(601)는 트랜잭션 식별 데이터를 개인키로 전자 서명하여 초기 벡터를 생성(613)할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제1 블록 노드(601)는 키-관리자(예: 도 2의 키-관리자(650))를 통해 생성된 개인키로 상기 트랜잭션 식별 데이터에 전자 서명을 수행할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제1 블록 노드(601)는 개인키로 전자 서명된 트랜잭션 식별 데이터의 크기를 적합한 크기로 보정하여 초기 벡터를 생성할 수 있다. 다양한 실시 예들에 따라, 제1 블록 노드(601)는 도 4 및/또는 도 5를 참조하여 설명된 초기 벡터를 생성하는 동작과 유사한 동작을 수행하여 초기 벡터를 생성할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 제1 블록 노드(601)는 초기 벡터 및 대칭키를 스마트 컨트랙트에 전달하고, 스마트 컨트랙트(예: 도 2의 스마트 컨트랙트(210))를 실행(614)할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제1 블록 노드(601)는 블록체인 플랫폼(예: 도 2의 블록체인 플랫픔(200))을 통해 스마트 컨트랙트를 실행할 수 있다. 제1 블록 노드(601)는 요청된 트랜잭션에 대한 스마트 컨트랙트를 실행할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 제1 블록 노드(601)는 전달된 초기 벡터 및 대칭키를 이용하여 스마트 컨트랙트를 통해 상기 트랜잭션에 연관된 비밀 데이터를 암호화할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 트랜잭션에 연관된 비밀 데이터는 제1 블록 노드(601) 또는 데이터에 대한 접근이 허용된 다른 블록체인 노드를 제외한 임의의 블록체인 노드가 접근할 수 없는 데이터(예: 개인 정보)를 나타낼 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 트랜잭션에 대한 스마트 컨트랙트(210)를 수행함에 있어서 필요한 값(예: 읽기 집합(read-set))에 비밀 데이터가 포함된 경우, 트랜잭션에 연관된 비밀 데이터로 표현될 수 있다. 다른 예로, 스마트 컨트랙트(210)를 실행함으로써 출력/반환되는 값(예: 쓰기 집합(write-set))에 비밀 데이터가 포함된 경우, 트랜잭션에 연관된 비밀 데이터로 표현될 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 제1 블록 노드(601)는 스마트 컨트랙트에 포함된 실행 코드를 통해서 초기 벡터 및 대칭키를 이용하여 상기 비밀 데이터를 암호화 할 수 있다. 다른 예를 들어, 제1 블록 노드(601)는 상기 스마트 컨트랙트를 통해 호출되는 함수를 이용하여 초기 벡터 및 대칭키를 통해 상기 비밀 데이터를 암호화할 수 있다. 예를 들어, 제1 블록 노드(601)는 스마트 컨트랙트를 통해 호출되는 함수를 이용하여 암호화 모듈(예: 도 2의 암호화 모듈(250))을 통해 비밀 데이터를 암호화할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제1 블록 노드(601)는 초기 벡터 및 대칭키를 이용하여 비밀 데이터에 대한 대칭 암호화 알고리즘을 수행할 수 있고, 암호화된 비밀 데이터를 생성할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 제1 블록 노드(601)는 암호화된 비밀 데이터를 포함하는 트랜잭션 데이터를 생성(615)할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제1 블록 노드(601)는 스마트 컨트랙트의 실행 결과를 트랜잭션 데이터로 하여, 트랜잭션에 기록할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 제1 블록 노드(601)는, 제2 블록 노드(602)로 제1 블록 노드(601)의 개인키 및 상기 트랜잭션에 대한 보증 요청을 전송(616)할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제1 블록 노드(601)는 트랜잭션 생성 및/또는 제안 노드로, 제1 블록 노드(601)의 개인키를 제2 블록 노드(602)로 전송할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 제1 블록 노드(601)는 트랜잭션의 실행 요청에 응답하여, 트랜잭션에 대한 보증 동작에 참여하는 블록체인 네트워크(300)에 포함된 블록체인 노드를 식별할 수 있다. 예를 들어, 제1 블록 노드(601)는 트랜잭션 실행 요청에 응답하여, 트랜잭션에 대한 보증 동작에 참여하는 제2 블록 노드(602)를 식별할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제1 블록 노드(601)는 제2 블록 노드(602)로 외부 장치의 접근이 허용되지 않는 보안 필드에 개인키를 포함하는 데이터 패킷을 전송할 수 있다. 따라서, 제2 블록 노드(602)로 전송되는 제1 블록 노드(601)의 개인키는 외부에 노출될 위험 없이 전송될 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 제2 블록 노드(602)는 트랜잭션에 대한 보증 요청에 응답하여, 상기 트랜잭션에 대한 트랜잭션 식별 데이터를 획득하고, 트랜잭션 식별 데이터를 개인키로 전자 서명하여 초기 벡터를 생성(617)할 수 있다. 예를 들어, 제2 블록 노드(602)는 제1 블록 노드(601)로부터 획득한 개인키로 상기 트랜잭션 식별 데이터를 전자 서명하여, 초기 벡터를 생성할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제1 블록 노드(601)가 생성한 초기 벡터와 제2 블록 노드(602)가 생성한 초기 벡터는 동일할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 제2 블록 노드(602)는 초기 벡터 및 대칭키를 스마트 컨트랙트에 전달하고, 제2 블록 노드(602)에 포함된 스마트 컨트랙트를 실행(618)할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제2 블록 노드(602)는, 제2 블록 노드(602)에 포함된 블록체인 플랫폼을 통해 제2 블록 노드(602)의 스마트 컨트랙트를 실행할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 제2 블록 노드(602)는 전달된 초기 벡터 및 대칭키를 이용하여 스마트 컨트랙트를 통해 상기 트랜잭션에 연관된 비밀 데이터를 암호화할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제2 블록 노드(602)는 스마트 컨트랙트에 포함된 실행 코드를 통해서 초기 벡터 및 대칭키를 이용하여 상기 비밀 데이터를 암호화 할 수 있다. 예를 들어, 제2 블록 노드(602)는 스마트 컨트랙트를 실행하는데 필요한 값(예: 읽기 집합(read-set))에 비밀 데이터가 포함된 경우, 비밀 데이터를 암호화 할 수 있다. 다른 예를 들어, 제1 블록 노드(602)는 상기 제2 블록 노드(602)의 스마트 컨트랙트를 통해 호출되는 함수를 이용하여 초기 벡터 및 대칭키를 통해 상기 비밀 데이터를 암호화할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제2 블록 노드(602)는 초기 벡터 및 대칭키를 이용하여 비밀 데이터에 대한 대칭 암호화 알고리즘을 수행할 수 있고, 암호화된 비밀 데이터가 생성될 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 제2 블록 노드(602)는 암호화된 비밀 데이터를 포함하는 트랜잭션 데이터를 생성(619)할 수 있다. 예를 들어, 제2 블록 노드(602)는 암호화된 비밀 데이터를 스마트 컨트랙트를 실행함에 필요한 값(예: 읽기 집합(read-set))에 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 제2 블록 노드(602)는 스마트 컨트랙트의 실행 결과를 제1 블록 노드(601)로 전송(620)할 수 있다. 예를 들어, 제2 블록 노드(602)는 스마트 컨트랙트(210)를 실행함으로써 출력/반환되는 값(예: 쓰기 집합(write-set))을 제1 블록 노드(601)로 전송할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 제1 블록 노드(601)는 획득한 스마트 컨트랙트의 수행 결과에 기초하여 상기 트랜잭션을 검증(621)할 수 있다. 예를 들어, 제1 블록 노드(601)에서 트랜잭션에 기초하여 실행된 스마트 컨트랙트의 결과 값인 트랜잭션 데이터와 제2 블록 노드(602)에서 보증 요청된 트랜잭션에 기초하여 실행된 제2 블록 노드(602)의 스마트 컨트랙트의 결과 값인 트랜잭션 데이터가 일치하는 경우, 상기 트랜잭션은 검증된 것으로 판단될 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 제2 블록 노드(602)는 트랜잭션 수행 결과를 제1 블록 노드(601)로 전송함에 응답하여, 제1 블록 노드(601)의 개인키를 삭제(622)할 수 있다. 또한, 제2 블록 노드(602)는 초기 벡터를 삭제할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 제1 블록 노드(601)는 트랜잭션 검증 결과, 제1 블록 노드(601)의 트랜잭션 데이터와 제2 블록 노드(602)의 트랜잭션 데이터가 일치하는 경우, 비밀 데이터가 포함된 트랜잭션 데이터를 포함하는 블록 생성을 서버 노드(603)로 요청할 수 있다. 예를 들어, 제1 블록 노드(601)는 트랜잭션에 대한 블록 생성을 요청(623)할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 서버 노드(604)는 상기 요청(623)에 응답하여 트랜잭션에 대한 트랜잭션 오더링(odering) 및 블록 합의(624) 동작을 수행할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 서버 노드(603)는 블록체인 네트워크에 복수 개의 서버 노드들이 있는 경우, 합의를 통해 블록을 확정할 수 있다. 서버 노드(603)는 획득한 트랜잭션 데이터를 순서대로 배열한 다음, 순서에 따라 트랜잭션에 대한 합의 동작을 수행하고, 블록을 생성할 수 있다. 예를 들어, 서버 노드(603)는 블록 생성 큐(queue)를 포함하고, 획득한 트랜잭션 데이터를 큐에 저장할 수 있다. 서버 노드(603)는 큐에 저장된 순서에 기초하여, 트랜잭션에 대한 블록을 생성할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 서버 노드(603)는 암호화된 비밀 데이터가 포함된 트랜잭션을 기록한 블록을 생성할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 서버 노드(603)는 블록에 대한 합의가 완료됨에 따라, 제1 블록 노드(601) 및/또는 제2 블록 노드(602)로 생성된 블록에 대한 업데이트를 요청할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제1 블록 노드(601)는 서버 노드(603)로부터 분산 원장에 대한 업데이트 요청을 획득하고, 분산 원장에 대한 업데이트 요청에 응답하여 분산 원장을 업데이트 할 수 있다. 예를 들어, 제1 블록 노드(601)는 상기 업데이트 요청에 응답하여, 암호화된 비밀 데이터를 트랜잭션 데이터로 포함하는 블록을 분산 원장(예: 도 2의 분산 원장(220))에 포함된 블록체인에 연결하고, 생성된 블록에 기초하여 스테이트 데이터베이스를 업데이트 할 수 있다. 예를 들어, 제1 블록 노드(601)는 상기 업데이트 요청에 응답하여, 암호화된 비밀 데이터를 트랜잭션 데이터로 포함하는 블록을 분산 원장의 블록체인의 말단 블록 이후의 블록으로 저장할 수 있다.

도 7는, 일 실시 예에 따른 전자 장치의 암호화된 비밀 데이터를 포함하는 트랜잭션 데이터를 생성하는 동작을 설명하기 위한 흐름도(700)이다.

도 7을 참조하면, 프로세서(130)는 동작 701에서, 트랜잭션이 다른 트랜잭션과 구분되도록 결정된 트랜잭션 식별 데이터에 대해 전자 장치(100)에 저장된 비대칭키 중에서 개인키를 이용하여 전자 서명한 결과에 기초하여 초기 벡터(initial vector)를 생성할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(130)는 트랜잭션에 대한 비밀 데이터가 있는 경우, 비밀 데이터를 대칭키 알고리즘(예: 고급 암호화 표준(AES))을 이용하여 암호화 하기 위한 키를 생성할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(130)는 상기 초기 벡터에 기초하여 대칭키 알고리즘 에서의 키를 생성할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 프로세서(130)는 동작 703에서 초기 벡터 및 대칭키를 이용하여 비밀 데이터를 암호화할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(130)는 트랜잭션에 관하여 비밀 데이터(예: 개인 정보)가 포함된 경우, 동작 701에서 생성된 초기 벡터 및 도 2를 참조하여 설명된 대칭키를 이용하여 비밀 데이터에 대한 암호화 동작을 수행할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(130)는 초기 벡터 및 대칭키를 이용하여 고급 표준화 암호화(AES) 알고리즘에 기초하여 비밀 데이터를 암호화할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(100)는 고급 표준화 암호화(AES) 알고리즘을 사용하여, 암호화 연산 속도를 늘리고, 암호화 되는 데이터에 대한 제한을 줄일 수 있다. 또한, 전자 장치(100)는 비밀 데이터가 연관된 트랜잭션이 달라질 때마다 변경되는 트랜잭션 식별 정보에 기초한 초기 벡터를 키로 사용하여 암호화된 비밀 데이터를 복호화 할 수 있는 키가 유출되는 것을 방지할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 프로세서(130)는 동작 705에서 암호화된 비밀 데이터를 포함하는 트랜잭션에 대한 트랜잭션 데이터를 생성할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(130)는 초기 벡터 및 대칭키를 이용하여 비밀 데이터를 암호화하고, 암호화된 비밀 데이터를 포함하는 트랜잭션에 대한 트랜잭션 데이터를 생성할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(130)는 트랜잭션의 실행에 따라 생성되는 트랜잭션 데이터에 암호화된 비밀 데이터를 포함할 수 있다. 따라서, 비밀 데이터에 접근이 허용되지 않는 블록체인 네트워크(300)에 포함된 다른 블록체인 노드들은, 암호화된 비밀 데이터에 접근하지 못하고, 전자 장치(100) 또는 비밀 데이터에 접근이 허용된 블록체인 노드들 만이 비밀 데이터를 복호화 하고, 접근할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(130)는 메모리(110)(예: 키-저장소)에 저장된 개인키 및 비밀 데이터와 연관된 트랜잭션의 트랜잭션 식별 정보에 기초하여 초기 벡터를 다시 생성하고, 초기 벡터 및 메모리(110)에 저장된 대칭키를 이용하여 비밀 데이터에 대한 복호화 할 수 있다.

도 8은, 다양한 실시 예들에 따른, 네트워크 환경(800) 내의 전자 장치(801)의 블록도이다.

도 8을 참조하면, 네트워크 환경(800)에서 전자 장치(801)는 제 1 네트워크(898)(예: 근거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(802)와 통신하거나, 또는 제 2 네트워크(899)(예: 원거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(804) 또는 서버(808) 중 적어도 하나와 통신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(801)는 서버(808)를 통하여 전자 장치(804)와 통신할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(801)는 프로세서(820), 메모리(830), 입력 모듈(850), 음향 출력 모듈(855), 디스플레이 모듈(860), 오디오 모듈(870), 센서 모듈(876), 인터페이스(877), 연결 단자(878), 햅틱 모듈(879), 카메라 모듈(880), 전력 관리 모듈(888), 배터리(889), 통신 모듈(890), 가입자 식별 모듈(896), 또는 안테나 모듈(897)을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(801)에는, 이 구성요소들 중 적어도 하나(예: 연결 단자(878))가 생략되거나, 하나 이상의 다른 구성요소가 추가될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 이 구성요소들 중 일부들(예: 센서 모듈(876), 카메라 모듈(880), 또는 안테나 모듈(897))은 하나의 구성요소(예: 디스플레이 모듈(860))로 통합될 수 있다.

프로세서(820)는, 예를 들면, 소프트웨어(예: 프로그램(840))를 실행하여 프로세서(820)에 연결된 전자 장치(801)의 적어도 하나의 다른 구성요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소)를 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 또는 연산을 수행할 수 있다. 일실시예에 따르면, 데이터 처리 또는 연산의 적어도 일부로서, 프로세서(820)는 다른 구성요소(예: 센서 모듈(876) 또는 통신 모듈(890))로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리(832)에 저장하고, 휘발성 메모리(832)에 저장된 명령 또는 데이터를 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리(834)에 저장할 수 있다. 일실시예에 따르면, 프로세서(820)는 메인 프로세서(821)(예: 중앙 처리 장치 또는 어플리케이션 프로세서) 또는 이와는 독립적으로 또는 함께 운영 가능한 보조 프로세서(823)(예: 그래픽 처리 장치, 신경망 처리 장치(NPU: neural processing unit), 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(801)가 메인 프로세서(821) 및 보조 프로세서(823)를 포함하는 경우, 보조 프로세서(823)는 메인 프로세서(821)보다 저전력을 사용하거나, 지정된 기능에 특화되도록 설정될 수 있다. 보조 프로세서(823)는 메인 프로세서(821)와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.

보조 프로세서(823)는, 예를 들면, 메인 프로세서(821)가 인액티브(예: 슬립) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(821)를 대신하여, 또는 메인 프로세서(821)가 액티브(예: 어플리케이션 실행) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(821)와 함께, 전자 장치(801)의 구성요소들 중 적어도 하나의 구성요소(예: 디스플레이 모듈(860), 센서 모듈(876), 또는 통신 모듈(890))와 관련된 기능 또는 상태들의 적어도 일부를 제어할 수 있다. 일실시예에 따르면, 보조 프로세서(823)(예: 이미지 시그널 프로세서 또는 커뮤니케이션 프로세서)는 기능적으로 관련 있는 다른 구성요소(예: 카메라 모듈(880) 또는 통신 모듈(890))의 일부로서 구현될 수 있다. 일실시예에 따르면, 보조 프로세서(823)(예: 신경망 처리 장치)는 인공지능 모델의 처리에 특화된 하드웨어 구조를 포함할 수 있다. 인공지능 모델은 기계 학습을 통해 생성될 수 있다. 이러한 학습은, 예를 들어, 인공지능 모델이 수행되는 전자 장치(801) 자체에서 수행될 수 있고, 별도의 서버(예: 서버(808))를 통해 수행될 수도 있다. 학습 알고리즘은, 예를 들어, 지도형 학습(supervised learning), 비지도형 학습(unsupervised learning), 준지도형 학습(semi-supervised learning) 또는 강화 학습(reinforcement learning)을 포함할 수 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다. 인공지능 모델은, 복수의 인공 신경망 레이어들을 포함할 수 있다. 인공 신경망은 심층 신경망(DNN: deep neural network), CNN(convolutional neural network), RNN(recurrent neural network), RBM(restricted boltzmann machine), DBN(deep belief network), BRDNN(bidirectional recurrent deep neural network), 심층 Q-네트워크(deep Q-networks) 또는 상기 중 둘 이상의 조합 중 하나일 수 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다. 인공지능 모델은 하드웨어 구조 이외에, 추가적으로 또는 대체적으로, 소프트웨어 구조를 포함할 수 있다.

메모리(830)는, 전자 장치(801)의 적어도 하나의 구성요소(예: 프로세서(820) 또는 센서 모듈(876))에 의해 사용되는 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 데이터는, 예를 들어, 소프트웨어(예: 프로그램(840)) 및, 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 포함할 수 있다. 메모리(830)는, 휘발성 메모리(832) 또는 비휘발성 메모리(834)를 포함할 수 있다.

프로그램(840)은 메모리(830)에 소프트웨어로서 저장될 수 있으며, 예를 들면, 운영 체제(842), 미들 웨어(844) 또는 어플리케이션(846)을 포함할 수 있다.

입력 모듈(850)은, 전자 장치(801)의 구성요소(예: 프로세서(820))에 사용될 명령 또는 데이터를 전자 장치(801)의 외부(예: 사용자)로부터 수신할 수 있다. 입력 모듈(850)은, 예를 들면, 마이크, 마우스, 키보드, 키(예: 버튼), 또는 디지털 펜(예: 스타일러스 펜)을 포함할 수 있다.

음향 출력 모듈(855)은 음향 신호를 전자 장치(801)의 외부로 출력할 수 있다. 음향 출력 모듈(855)은, 예를 들면, 스피커 또는 리시버를 포함할 수 있다. 스피커는 멀티미디어 재생 또는 녹음 재생과 같이 일반적인 용도로 사용될 수 있다. 리시버는 착신 전화를 수신하기 위해 사용될 수 있다. 일실시예에 따르면, 리시버는 스피커와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.

디스플레이 모듈(860)은 전자 장치(801)의 외부(예: 사용자)로 정보를 시각적으로 제공할 수 있다. 디스플레이 모듈(860)은, 예를 들면, 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 디스플레이 모듈(860)은 터치를 감지하도록 설정된 터치 센서, 또는 상기 터치에 의해 발생되는 힘의 세기를 측정하도록 설정된 압력 센서를 포함할 수 있다.

오디오 모듈(870)은 소리를 전기 신호로 변환시키거나, 반대로 전기 신호를 소리로 변환시킬 수 있다. 일실시예에 따르면, 오디오 모듈(870)은, 입력 모듈(850)을 통해 소리를 획득하거나, 음향 출력 모듈(855), 또는 전자 장치(801)와 직접 또는 무선으로 연결된 외부 전자 장치(예: 전자 장치(802))(예: 스피커 또는 헤드폰)를 통해 소리를 출력할 수 있다.

센서 모듈(876)은 전자 장치(801)의 작동 상태(예: 전력 또는 온도), 또는 외부의 환경 상태(예: 사용자 상태)를 감지하고, 감지된 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 센서 모듈(876)은, 예를 들면, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 근접 센서, 컬러 센서, IR(infrared) 센서, 생체 센서, 온도 센서, 습도 센서, 또는 조도 센서를 포함할 수 있다.

인터페이스(877)는 전자 장치(801)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(802))와 직접 또는 무선으로 연결되기 위해 사용될 수 있는 하나 이상의 지정된 프로토콜들을 지원할 수 있다. 일실시예에 따르면, 인터페이스(877)는, 예를 들면, HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD카드 인터페이스, 또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다.

연결 단자(878)는, 그를 통해서 전자 장치(801)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(802))와 물리적으로 연결될 수 있는 커넥터를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 연결 단자(878)는, 예를 들면, HDMI 커넥터, USB 커넥터, SD 카드 커넥터, 또는 오디오 커넥터(예: 헤드폰 커넥터)를 포함할 수 있다.

햅틱 모듈(879)은 전기적 신호를 사용자가 촉각 또는 운동 감각을 통해서 인지할 수 있는 기계적인 자극(예: 진동 또는 움직임) 또는 전기적인 자극으로 변환할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 햅틱 모듈(879)은, 예를 들면, 모터, 압전 소자, 또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.

카메라 모듈(880)은 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있다. 일실시예에 따르면, 카메라 모듈(880)은 하나 이상의 렌즈들, 이미지 센서들, 이미지 시그널 프로세서들, 또는 플래시들을 포함할 수 있다.

전력 관리 모듈(888)은 전자 장치(801)에 공급되는 전력을 관리할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전력 관리 모듈(888)은, 예를 들면, PMIC(power management integrated circuit)의 적어도 일부로서 구현될 수 있다.

배터리(889)는 전자 장치(801)의 적어도 하나의 구성요소에 전력을 공급할 수 있다. 일실시예에 따르면, 배터리(889)는, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 재충전 가능한 2차 전지 또는 연료 전지를 포함할 수 있다.

통신 모듈(890)은 전자 장치(801)와 외부 전자 장치(예: 전자 장치(802), 전자 장치(804), 또는 서버(808)) 간의 직접(예: 유선) 통신 채널 또는 무선 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 통신 수행을 지원할 수 있다. 통신 모듈(890)은 프로세서(820)(예: 어플리케이션 프로세서)와 독립적으로 운영되고, 직접(예: 유선) 통신 또는 무선 통신을 지원하는 하나 이상의 커뮤니케이션 프로세서를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 통신 모듈(890)은 무선 통신 모듈(892)(예: 셀룰러 통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈, 또는 GNSS(global navigation satellite system) 통신 모듈) 또는 유선 통신 모듈(894)(예: LAN(local area network) 통신 모듈, 또는 전력선 통신 모듈)을 포함할 수 있다. 이들 통신 모듈 중 해당하는 통신 모듈은 제 1 네트워크(898)(예: 블루투스, WiFi(wireless fidelity) direct 또는 IrDA(infrared data association)와 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제 2 네트워크(899)(예: 레거시 셀룰러 네트워크, 5G 네트워크, 차세대 통신 네트워크, 인터넷, 또는 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN)와 같은 원거리 통신 네트워크)를 통하여 외부의 전자 장치(804)와 통신할 수 있다. 이런 여러 종류의 통신 모듈들은 하나의 구성요소(예: 단일 칩)로 통합되거나, 또는 서로 별도의 복수의 구성요소들(예: 복수 칩들)로 구현될 수 있다. 무선 통신 모듈(892)은 가입자 식별 모듈(896)에 저장된 가입자 정보(예: 국제 모바일 가입자 식별자(IMSI))를 이용하여 제 1 네트워크(898) 또는 제 2 네트워크(899)와 같은 통신 네트워크 내에서 전자 장치(801)를 확인 또는 인증할 수 있다.

무선 통신 모듈(892)은 4G 네트워크 이후의 5G 네트워크 및 차세대 통신 기술, 예를 들어, NR 접속 기술(new radio access technology)을 지원할 수 있다. NR 접속 기술은 고용량 데이터의 고속 전송(eMBB(enhanced mobile broadband)), 단말 전력 최소화와 다수 단말의 접속(mMTC(massive machine type communications)), 또는 고신뢰도와 저지연(URLLC(ultra-reliable and low-latency communications))을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(892)은, 예를 들어, 높은 데이터 전송률 달성을 위해, 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(892)은 고주파 대역에서의 성능 확보를 위한 다양한 기술들, 예를 들어, 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO(multiple-input and multiple-output)), 전차원 다중입출력(FD-MIMO: full dimensional MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 또는 대규모 안테나(large scale antenna)와 같은 기술들을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(892)은 전자 장치(801), 외부 전자 장치(예: 전자 장치(804)) 또는 네트워크 시스템(예: 제 2 네트워크(899))에 규정되는 다양한 요구사항을 지원할 수 있다. 일실시예에 따르면, 무선 통신 모듈(892)은 eMBB 실현을 위한 Peak data rate(예: 20Gbps 이상), mMTC 실현을 위한 손실 Coverage(예: 164dB 이하), 또는 URLLC 실현을 위한 U-plane latency(예: 다운링크(DL) 및 업링크(UL) 각각 0.5ms 이하, 또는 라운드 트립 1ms 이하)를 지원할 수 있다.

안테나 모듈(897)은 신호 또는 전력을 외부(예: 외부의 전자 장치)로 송신하거나 외부로부터 수신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 안테나 모듈(897)은 서브스트레이트(예: PCB) 위에 형성된 도전체 또는 도전성 패턴으로 이루어진 방사체를 포함하는 안테나를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 안테나 모듈(897)은 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있다. 이런 경우, 제 1 네트워크(898) 또는 제 2 네트워크(899)와 같은 통신 네트워크에서 사용되는 통신 방식에 적합한 적어도 하나의 안테나가, 예를 들면, 통신 모듈(890)에 의하여 상기 복수의 안테나들로부터 선택될 수 있다. 신호 또는 전력은 상기 선택된 적어도 하나의 안테나를 통하여 통신 모듈(890)과 외부의 전자 장치 간에 송신되거나 수신될 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 방사체 이외에 다른 부품(예: RFIC(radio frequency integrated circuit))이 추가로 안테나 모듈(897)의 일부로 형성될 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 안테나 모듈(897)은 mmWave 안테나 모듈을 형성할 수 있다. 일실시예에 따르면, mmWave 안테나 모듈은 인쇄 회로 기판, 상기 인쇄 회로 기판의 제 1 면(예: 아래 면)에 또는 그에 인접하여 배치되고 지정된 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있는 RFIC, 및 상기 인쇄 회로 기판의 제 2 면(예: 윗 면 또는 측 면)에 또는 그에 인접하여 배치되고 상기 지정된 고주파 대역의 신호를 송신 또는 수신할 수 있는 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있다.

상기 구성요소들 중 적어도 일부는 주변 기기들간 통신 방식(예: 버스, GPIO(general purpose input and output), SPI(serial peripheral interface), 또는 MIPI(mobile industry processor interface))을 통해 서로 연결되고 신호(예: 명령 또는 데이터)를 상호간에 교환할 수 있다.

일실시예에 따르면, 명령 또는 데이터는 제 2 네트워크(899)에 연결된 서버(808)를 통해서 전자 장치(801)와 외부의 전자 장치(804)간에 송신 또는 수신될 수 있다. 외부의 전자 장치(802, 또는 804) 각각은 전자 장치(801)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(801)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 외부의 전자 장치들(802, 804, 또는 808) 중 하나 이상의 외부의 전자 장치들에서 실행될 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(801)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로, 또는 사용자 또는 다른 장치로부터의 요청에 반응하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(801)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 하나 이상의 외부의 전자 장치들에게 그 기능 또는 그 서비스의 적어도 일부를 수행하라고 요청할 수 있다. 상기 요청을 수신한 하나 이상의 외부의 전자 장치들은 요청된 기능 또는 서비스의 적어도 일부, 또는 상기 요청과 관련된 추가 기능 또는 서비스를 실행하고, 그 실행의 결과를 전자 장치(801)로 전달할 수 있다. 전자 장치(801)는 상기 결과를, 그대로 또는 추가적으로 처리하여, 상기 요청에 대한 응답의 적어도 일부로서 제공할 수 있다. 이를 위하여, 예를 들면, 클라우드 컴퓨팅, 분산 컴퓨팅, 모바일 에지 컴퓨팅(MEC: mobile edge computing), 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다. 전자 장치(801)는, 예를 들어, 분산 컴퓨팅 또는 모바일 에지 컴퓨팅을 이용하여 초저지연 서비스를 제공할 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 외부의 전자 장치(804)는 IoT(internet of things) 기기를 포함할 수 있다. 서버(808)는 기계 학습 및/또는 신경망을 이용한 지능형 서버일 수 있다. 일실시예에 따르면, 외부의 전자 장치(804) 또는 서버(808)는 제 2 네트워크(899) 내에 포함될 수 있다. 전자 장치(801)는 5G 통신 기술 및 IoT 관련 기술을 기반으로 지능형 서비스(예: 스마트 홈, 스마트 시티, 스마트 카, 또는 헬스 케어)에 적용될 수 있다.

본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 전자 장치는 다양한 형태의 장치가 될 수 있다. 전자 장치는, 예를 들면, 휴대용 통신 장치(예: 스마트폰), 컴퓨터 장치, 휴대용 멀티미디어 장치, 휴대용 의료 기기, 카메라, 웨어러블 장치, 또는 가전 장치를 포함할 수 있다. 본 문서의 실시예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않는다.

본 문서의 다양한 실시 예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술적 특징들을 특정한 실시 예들로 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시예의 다양한 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 또는 관련된 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 아이템에 대응하는 명사의 단수 형은 관련된 문맥상 명백하게 다르게 지시하지 않는 한, 상기 아이템 한 개 또는 복수 개를 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나", "A 또는 B 중 적어도 하나", "A, B 또는 C", "A, B 및 C 중 적어도 하나", 및 "A, B, 또는 C 중 적어도 하나"와 같은 문구들 각각은 그 문구들 중 해당하는 문구에 함께 나열된 항목들 중 어느 하나, 또는 그들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제 1", "제 2", 또는 "첫째" 또는 "둘째"와 같은 용어들은 단순히 해당 구성요소를 다른 해당 구성요소와 구분하기 위해 사용될 수 있으며, 해당 구성요소들을 다른 측면(예: 중요성 또는 순서)에서 한정하지 않는다. 어떤(예: 제 1) 구성요소가 다른(예: 제 2) 구성요소에, "기능적으로" 또는 "통신적으로"라는 용어와 함께 또는 이런 용어 없이, "커플드" 또는 "커넥티드"라고 언급된 경우, 그것은 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로(예: 유선으로), 무선으로, 또는 제 3 구성요소를 통하여 연결될 수 있다는 것을 의미한다.

본 문서의 다양한 실시예들에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구현된 유닛을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로와 같은 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. 모듈은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는, 상기 부품의 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. 예를 들면, 일실시예에 따르면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)의 형태로 구현될 수 있다.

본 문서의 다양한 실시예들은 기기(machine)(예: 전자 장치(801)) 의해 읽을 수 있는 저장 매체(storage medium)(예: 내장 메모리(836) 또는 외장 메모리(838))에 저장된 하나 이상의 명령어들을 포함하는 소프트웨어(예: 프로그램(840))로서 구현될 수 있다. 예를 들면, 기기(예: 전자 장치(801))의 프로세서(예: 프로세서(820))는, 저장 매체로부터 저장된 하나 이상의 명령어들 중 적어도 하나의 명령을 호출하고, 그것을 실행할 수 있다. 이것은 기기가 상기 호출된 적어도 하나의 명령어에 따라 적어도 하나의 기능을 수행하도록 운영되는 것을 가능하게 한다. 상기 하나 이상의 명령어들은 컴파일러에 의해 생성된 코드 또는 인터프리터에 의해 실행될 수 있는 코드를 포함할 수 있다. 기기로 읽을 수 있는 저장 매체는, 비일시적(non-transitory) 저장 매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, ‘비일시적’은 저장 매체가 실재(tangible)하는 장치이고, 신호(signal)(예: 전자기파)를 포함하지 않는다는 것을 의미할 뿐이며, 이 용어는 데이터가 저장 매체에 반영구적으로 저장되는 경우와 임시적으로 저장되는 경우를 구분하지 않는다.

일실시예에 따르면, 본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory(CD-ROM))의 형태로 배포되거나, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어^TM)를 통해 또는 두 개의 사용자 장치들(예: 스마트 폰들) 간에 직접, 온라인으로 배포(예: 다운로드 또는 업로드)될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 상기 기술한 구성요소들의 각각의 구성요소(예: 모듈 또는 프로그램)는 단수 또는 복수의 개체를 포함할 수 있으며, 복수의 개체 중 일부는 다른 구성요소에 분리 배치될 수도 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 전술한 해당 구성요소들 중 하나 이상의 구성요소들 또는 동작들이 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 구성요소들 또는 동작들이 추가될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 복수의 구성요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 구성요소로 통합될 수 있다. 이런 경우, 통합된 구성요소는 상기 복수의 구성요소들 각각의 구성요소의 하나 이상의 기능들을 상기 통합 이전에 상기 복수의 구성요소들 중 해당 구성요소에 의해 수행되는 것과 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적으로, 병렬적으로, 반복적으로, 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 상기 동작들 중 하나 이상이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 동작들이 추가될 수 있다.