earticle

영어

Smart systems are transforming industrial field devices into innovative platforms that support real-time remote access and data orchestration. Although IoT devices in cloud-based domains require seamless collaboration, concerns over security and trust remain significant barriers. Existing blockchain-based authentication models suffer from storage overhead caused by the proliferation of devices and local ledger synchronization. This paper introduces an unmanned certificate key exchange protocol designed to mitigate on-chain congestion. By storing key-value pairs in distributed edge servers and keeping only essential metadata on the blockchain, the system reduces the storage burden. We validated the protocol's security using ECDSA signatures and confirmed its operational efficiency through a cost-benefit analysis of time complexity against conventional methods.

한국어

산업 현장 기기가 스마트 시스템으로 상호 연결되어 실시간 원격 접속, 데이터 수집 및 공유 그리고 on-demand 명령이 가능한 혁신적인 형태로 발전되고 있다. 복잡한 산업 현장에서 클라우드 기반 다양한 협력 도메인 간의 IoT 장치들 은 유연하게 데이터 교환 및 협업할 수 있어야 한다. 하지만 현실적으로 데이터 보안, 개인정보 보호 그리고 상호 신뢰에 대한 이슈가 있다. 지금까지 여러 연구에서 도메인 간 신뢰 구축을 위해 블록체인 기반 다양한 인증 방법을 제안하였으나 도메인 수와 기기 증가로 블록체인 원장 사본의 로컬 저장에 따른 오버헤드의 문제가 발생한다. 제안 무인증서 키 교환 프로토콜은 신뢰 인증 서버와 엣지 클라우드 서버에 분산 저장하고 있으며 블록체인 서버에는 최소의 도메인 정보를 저장 하여 on-chain으로 인한 과부화를 해결하였다. 또한 인증 과정은 ECDH기반 서명⦁증명을 이용하여 효율성과 안전성을 보장하였고, 기존 연구들과 시간 복잡도 비용 계산을 통한 비교 분석으로 효율성을 확인하였다.