전천후 생활 보조 환경에서 사용자 중심의 헬스케어 데이터 관리를 위한 블록체인 기반의 데이터 공유 기법

Abstract

사물인터넷, 인공지능, 빅데이터 등 다양한 정보 통신 기술(Information & Communication Technology) 인프라의 발달로 인해 스마트 헬스케어 서비스가 부상하면서 사람들은 언제나 자신이 원하는 시간, 장소에서 자신의 디바이스를 통해 스스로 데이터를 수집할 수 있고, 수집된 데이터의 분석을 통해 개인 맞춤형 건강관리 서비스를 받을 수 있는 시대가 왔다. 이러한 맞춤형 개인화 서비스를 제공받기 위해서는 충분한 양질의 의료 데이터가 기반이 되어야 하는데 스마트 헬스케어 서비스를 통하여 충분한 의료 빅데이터가 생성되면서 이를 만족하고 있다. 또한 최근 개인정보 이슈가 확대되면서 사용자가 직접 생성한 헬스케어 데이터에 대한 소유권 인식이 점차 의료기관이나 서비스를 제공하는 기업이 아닌 개인으로 바뀌면서 사용자 중심의 데이터 수집/생성/관리/통제에 대한 니즈(Needs)가 증가하고 있다. 이와 더불어 의료 기술의 발달로 인해 전세계는 빠르게 고령화 사회가 되어가고 있는 추세이며, 만성질환자 케어에 대한 사회적 요구가 증가하면서 이를 보조해 줄 수 있는 스마트 홈 헬스케어 서비스 및 전천후 생활 보조 서비스에 대한 연구가 진행되고 있다. 하지만 국내외에서 다양하게 환자의 개인정보 동의 없이 환자의 의료 데이터가 거래되는 사건이 발생함으로써 데이터 보안에 대한 문제가 끊임없이 제기되고 있고, 대부분 사물인터넷을 기반으로 구성되어 있는 전천후 생활 보조 서비스 환경에서는 여전히 몇몇의 문제점이 존재하며 요구사항들이 충족되지 못하고 있다. 본 논문에서는 사물인터넷 기반으로 제공되고 있는 전천후 생활 서비스 환경에서 프록시 재암호화 기법과 블록체인 시스템을 적용하여 사용자 중심의 헬스케어 데이터 관리 및 데이터 공유 기법을 제안함으로써 이를 해결하고자 한다. 프록시 재암호화 기법을 통해 사용자가 승인하는 데이터 요청에 따라 재암호화키를 생성하여 프록시 서버에서 데이터를 재암호화하여 공유함으로써 안전하고 사용자 중심으로 데이터를 관리할 수 있도록 하였다. 또한 허가형 프라이빗 블록체인을 사용함으로써 네트워크에서 생성되고 전송되고 저장되고 공유되는 모든 단계의 로그를 블록체인에 기록함으로써 데이터 무결성 및 추적성을 제공해 줄 수 있도록 하였으며 기존 사물인터넷 기반 전천후 생활 보조 환경에서 발생했던 문제점 및 요구사항들을 충족시켜 줄 수 있도록 하였다. ;With the development of a variety of information and communication technology infrastructures such as Internet of Things, Artificial Intelligence, big data, smart healthcare services are emerging, and people can always collect their healthcare data through devices themselves at the anytime and anywhere they want. And the time has come to take personalized healthcare services through analysis of collected data. In order to provide such individually personalized services, sufficient quality medical data should be based on. This is creating enough medical big data through smart healthcare services. In addition, with the recent proliferation of privacy issues, ownership awareness if healthcare data generated by users is increasingly becoming an individual, not an enterprise that medical institutions or services providers. As a result, the needs for user-centric data collection/generation/management/control is increasing. Furthermore, the world is rapidly becoming an aging society due to the development of medical technology, and studies are being conducted on smart home healthcare services and ambient assisted living services that can support chronic disease care as social demands increase. Also, there are still some problems and the requirements are not met in the context of ambient assisted living service environment, which is mostly built on the Internet of Things. In this paper, I am going to solve these problems by proposing user-centric healthcare data management in ambient assisted living based on Internet of Things by applying proxy re-encryption techniques and blockchain systems. The proxy re-encryption technique allows secure and user-centric management of data by generating a re-encryption key based on the data request approved by the user and re-encrypting and sharing the data on the proxy server. Also, I use permissioned private blockchain enabled logs at all levels created, transmitted, stored and shared in the network to be recorded in the blockchain to provide data integrity and traceability and to meet the problems and requirements that arose in the existing IoT-based ambient assisted living environment.