연속적인 IoT 데이터를 블록체인에 저장하기 위한 일괄 처리 방법
Batch Processing Method for Storing Continuous IoT Data on the Blockchain
- 주제(키워드) 블록체인 , 사물인터넷 , 지수 이동평균 , 이상치 탐지 , 일괄처리 , Blockchain , Internet of Things , Exponential Moving Average , Batch Processing
- 발행기관 서강대학교 일반대학원
- 지도교수 박수용
- 발행년도 2020
- 학위수여년월 2020. 8
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 일반대학원 컴퓨터공학과
- UCI I804:11029-000000065256
- 본문언어 한국어
- 저작권 서강대학교 논문은 저작권보호를 받습니다.
초록/요약
블록체인의 적용이 주목받는 분야는 사물인터넷(Internet of Things, IoT) 분야다. 기존의 사물인터넷 네트워크는 중앙 서버에서 데이터를 처리해 시스템 유지비용이나 확장성, 보안 등에서 문제점이 있었다. 이러한 단점을 보완하고 보안성을 강화하기 위해 사물인터넷에 블록체인 활용되고 있다. 하지만 분산 네트워크 방식에 기반을 둔 블록체인은 상대적으로 느린 거래 처리 속도와 확장성 문제가 사물인터넷 분야에 적용할 때의 주요 한계점으로 지적된다. 이러한 문제점으로 인해 실시간으로 대용량 데이터를 생성해 빠른 거래 처리가 필요한 산업 분야에서의 블록체인 적용은 아직 어려움이 존재한다. 본 논문에서는 위와 같은 고정된 블록 생성 시간 동안의 확장성 문제를 해결하기 위해 블록체인 네트워크의 수정 없이 온 체인 수직 확장 방안을 제안한다. 제안 방법에서는 지수 이동평균을 활용한 데이터 전처리 과정에서 민감도를 설정하여 이상치를 탐지하고 일괄 처리되는 데이터의 크기를 정의한다. 마지막으로 본 논문에서 지적하는 문제점의 해결방법을 제공하고, 기준 편차의 민감도에 따른 성능 실험을 통해 제안 방법을 평가한다. 본 논문에서 제안하는 방법을 통해 고정된 블록 생성 시간 안에 기존 방법 대비 데이터 처리량을 최대 약 15배 증가시켰다.
more초록/요약
The existing Internet of Things network has problems in system maintenance costs, scalability and security by processing data in the centralized server. In order to solve these problems, blockchain has a emerged as a key technology. However, blockchain, based on an distributed network, is limitation to apply to the Internet of Things due to relatively slow transaction processing speed and scalability issues. Due to these limitations, it is still difficult to apply blockchain in industries where large amounts of data are generated in real time and require fast transaction processing. In this paper, to solve the above problems, we propose an On-chain vertical expansion scheme without modification of the blockchain network. In proposed method, the sensitivity() is set the data pre-processing using the Exponential Moving Average(EMA) to detect outliers and define the size of batch data. The proposed method increases the data throughput up to about 15 times compared to the existing method within a fixed block interval time.
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