차량 프라이버시를 고려한 블록체인기반ETC 시스템 설계

Abstract

전자 통행 징수(ETC, Electric Toll Collection) 시스템은 운전자가 차량을 멈추지 않고 톨게이트를 통과하며 무선으로 통행 요금을 회수하는 시스템이다. 이 시스템은 교통 흐름을 원활하게 해주며, 교통량의 트래픽 관리를 효율적으로 할 수 있도록 도와준다. 효율성, 편리함, 탄소 배출 규제로 인해 최근 개발도상국에서는 이러한 ETC 시스템을 도입하려는 움직임을 보이고 있다. 하지만 ETC 시스템은 단일 실패점 문제와 프라이버시 노출의 문제점이 있다. ETC 시스템 제공자는 차량의 진입 지점, 진출 지점, 이용 시간 등의 기록을 보유하고 있어 사용자의 이동내역이 드러나는 문제점이 존재한다. 이에 ETC 시스템이 해킹 대상이 된다면 사용자의 개인정보가 노출되는 위험성이 있다. 따라서 본 논문에서는 스마트 컨트랙트 기반의 일회용 톨 티켓 시스템을 통해 이러한 문제를 해결한다. 일회용 톨 티켓은 TRS(추적가능한링서명, Traceable ring signature) 기법을 기반으로 만들어져 티켓을 한 번 사용할 시, 사용자에게 익명성을 제공하지만 두 번 사용할 시에는 신원이 드러난다. 또한 톨 티켓의 이력과 악의적인 차량 정보는 블록체인 스마트 컨트랙트를 통해 톨 서비스 제공자와 톨 플라자 사이에 안전하게 공유된다. 우리가 제안한 시스템은 스마트 컨트랙트 상에서의 적은 계산량과 메모리 사용량을 사용하여, 기존 논문에서 사용되는 가스 비의 10%로 동작 가능함을 보였다.