동적 머클 트리를 활용한 효과적인 메시지 스트림 인증 기법

Abstract

메시지 스트림이란 컴퓨터 네트워크 상 메시지 발행자로부터 메시지 구독자까지 연속적으로 전달되는 데이터이다. 사물인터넷 환경을 지원하는 블록체인 IOTA의 경우, W-OTS 서명 기반 메시지 스트림 프로토콜로 MAM과 RAAM을 제공한다. MAM은 블록 사이 해쉬체인으로 멤버쉽 증명 정보를 구성하여 메시지 스트림 멤버쉽 검증 시간이 선형적 증가한다. 반면, RAAM은 개별 메시지를 말단 노드로 하는 머클 트리 기반 스트림 멤버쉽 증명 정보를 구성하므로 멤버쉽 증명 정보 생성 시간이 길며, 멤버쉽 증명 정보의 크기가 크다. 본 연구는 동적 머클 트리 기법을 사용하여 MAM보다 짧은 메시지 멤버쉽 검증 시간을 지원하면서도, RAAM보다 더 작은 크기의 멤버쉽 검증 정보와 더 짧은 멤버쉽 검증 정보 생성 시간을 지원하는 효과적인 메시지 스트림 인증 방법을 제안한다. 프로토타이핑을 통한 성능 평가에서 동적 머클 트리 확장 시간은 785.76ms, 검증 시간은 13.66ms로 측정되었다.