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블록체인을 이용한 학교생활기록부 신뢰성 확보 방안

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Alternative Title
The Method for Securing Reliability of Students' Records Using Blockchain
Abstract
본 연구의 목적은 시·도교육청에서 공통적으로 사용하고 있는 교육행정정보시 스템 내에 학교생활기록부가 학생이 초등학교에서 고등학교까지의 학교생활 전반에 대한 교육활동과 함께 개인의 성장과정이 매우 세밀하게 기록되어 있는 중요한 개인 정보이며 교육활동 결과물로서 안정적으로 보호되어야 하므로 현행시스템 기술방식 보다 더 보안성이 강화된 기술 적용방식에 대한 연구의 필요성에 의해 블록체인 기 술구현 방법을 제안하는 것이다. 교육행정정보시스템은 일반행정, 교무업무, 학교행정 등 전 교육행정업무를 교육청 과 각급 학교에서 자체 운영 및 교육부와 대학 등에 전자적으로 연계 처리할 수 있 도록 2002년 11월에 초기 구축을 시작으로 2006년과 2010년에 두 차례 개편하여 현 재까지 운영되고 있으며, 교육부와 시·도교육청에서는 2022년에 4세대 시스템 개편 을 목표로 준비하고 있다. 교육행정정보시스템은 교육행정의 효율성과 대국민 서비스를 향상시키는 등의 성 과을 거두고 있으나, 일부 학교에서 관련 규정을 어기고 중요한 데이터인 학교생활 기록부 내용을 부당하게 정정하는 사건이 간헐적으로 발생하고 있어 위·변조와 불법 유출의 위험성이 내포되어 있다. 이러한 교육행정정보시스템의 문제점을 개선하고 학교생활기록부 데이터의 신 뢰성을 확보하기 위해 본 논문에서는 허가된 조직과 개인만이 참여할 수 있는 Private 블록체인을 적용하여 허가받지 않은 자에 의한 블록네트워크 참여를 방 지하고, 내부자에 의한 위변조를 방지할 수 있는 방안을 연구하였다. 오픈소스인 하이퍼레저 패브릭 블록체인 기술을 기반으로 두 종류의 블록 데 이터(학교생활기록부 학생정보 블록과 접근기록 블록)를 생성하여 허가된 권한을 받은 참여자에 의해서만 등록, 수정, 열람할 수 있는 블록 메커니즘을 제시하였 다. 2018년 숙명여고 시험지 유출사건 및 학교생활기록부 조작 등의 일련의 사건 으로 인해 교육기관에서는 학교생활기록부 권한체계 강화, 2차 인증 도입, 학교 생활기록부 수정이력 저장 등으로 교육행정정보시스템 보안체계를 강화하고 있 으나, 이는 근본적인 해결방안이라기엔 부족한 점이 있다. 하이퍼레저 패브릭 블록체인 기술기반 프라이빗 블록체인 네트워크를 구현함 으로서 인증센터(Fabric-CA)를 통해 인증받은 참여자만 네트워크에 참여할 수 있다. 비트코인이나 이더리움은 블록네트워크에 모든 노드들이 데이터를 공유하나, 하이 퍼레저 패브릭에서는 데이터 공유가 허용된 조직끼리만 채널을 구성할 수 있어 다수 의 블록네트워크를 구현하여 채널별로 독립적인 블록체인을 유지할 수 있다. 또한 PDC(Private Data Collection) 기능을 적용함으로서 동일 채널내에서도 인가받은 조직만 암호화된 프라이빗데이터 원본을 공유할 수 있다. 이러한 하이퍼레저 패브릭 블록체인 기술을 적용한 블록체인 네트워크 구현 시 블록네트워크 CA에 의한 권한인증 검증이 가능하므로 사람에 의한 2차인증 을 하는 불편함을 해소할 수 있으며, 블록네트워크로 데이터를 관리함으로서 수 정이력을 저장하는 관리상의 번거로움을 해결할 수 있다. 본 연구를 통해 제3자에 의한 생활기록부의 위·변조방지와 부인방지, 접근통제 를 확보할 수 있는 방안을 마련하였으며, 실제 학교생활기록부 시스템에 적용하 게 된다면 학교생활기록부 운영과 관리에 대한 사회적 신뢰형성이 향상될 것으 로 기대한다.
Author(s)
김희경
Issued Date
2020
Awarded Date
2020. 8
Type
Dissertation
URI
http://dcoll.jejunu.ac.kr/common/orgView/000000009533
Affiliation
제주대학교 대학원
Department
대학원 융합정보보안학협동과정
Advisor
박남제
Table Of Contents
목 차 ⅰ
표 목 차 ⅲ
그림목차 ⅴ
요 약 ⅶ
Ⅰ. 서 론 1
1. 연구의 배경 및 목적 1
2. 연구의 범위와 절차 3
Ⅱ. 이론적 배경 5
1. 교육행정정보시스템 5
2. 학교생활기록부 15
3. 블록체인 22
Ⅲ. 학교생활기록부 관련 최근 동향 연구 34
1. 학교생활기록부 보안관리체계 강화 방안 34
2. 학교생활기록부 대입전형자료 온라인 제공 38
3. 졸업생 학교생활기록부 이관 39
4. 4세대 나이스 블록체인구현 제안사항 41
Ⅳ. 학교생활기록부 보안관리 문제점 및 개선방안 43
1. 학교생활기록부 보안관리 문제점 44
2. 학교생활기록부 보안관리 개선방안 및 고려사항 48
Ⅴ. 학교생활기록부 블록체인 구현 방안 56
1. 학교생활기록부 블록체인 제안 56
2. 학교생활기록부 블록체인 네트워크 구성 61
3. 학교생활기록부 블록체인 트랜잭션 합의 과정 68
4. 학교생활기록부 블록체인 PDC 적용 76
5. 4세대 나이스 블록체인 제안과의 비교 79
6. 현재 나이스 보안강화체계와의 비교 80
7. 기대효과 81
Ⅵ. 결 론 83
참고문헌 87
Degree
Master
Publisher
제주대학교 대학원
Citation
김희경. (2020). 블록체인을 이용한 학교생활기록부 신뢰성 확보 방안
Appears in Collections:
General Graduate School > Convergence Information Security
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