허가형 블록체인을 이용한 데이터 수집 시스템

팀원 소개

학번	이름	연락처	역할
201924484	박형주	[email protected]	- CouchDB를 사용해 스마트 컨트랙트 템플릿을 관리하는 스마트 컨트랙트 템플릿 풀 구현 - 사용자의 회원가입 시 기입 정보 및 CA에서 발급받은 인증서를 저장하는 사용자 정보 데이터베이스 구현 - HTML을 사용해 구현한 기능들의 동작을 확인하기 위한 데이터 수집 플랫폼 프로토타입 구현
201924427	김민종	[email protected]	- ELK Stack과 서버를 연동하여 데이터 시각화 대시보드 구성 - 서버와 데이터베이스 연동을 통해 UI에서 템플릿을 수정할 수 있는 기능인 스마트 컨트랙트 업데이트 구현 - HTML을 사용해 구현한 기능들의 동작을 확인하기 위한 데이터 수집 플랫폼 프로토타입 구현 - 데이터 수집, 저장, 조회 등 전반적인 백엔드 로직을 관리하는 서버 구현
201924566	전원균	[email protected]	- 네트워크의 조직과 각 조직별 피어 배치 등 네트워크의 전반적인 구조를 설계하여 하이퍼레저 패브릭 네트워크 쿠현 - 스마트 컨트랙트의 설치, 승인, 커밋 과정을 자동으로 진행하는 기능인 스마트 컨트랙트 배포 자동화 구현 - 데이터 수집 에셋이 반영된 스마트 컨트랙트 템플릿 구현 - 사용자 피드백 제출 및 조회 기능 구현

과제 배경 및 목표

과제를 수행하기 앞서 저희가 발견한 기존 데이터 수집 시스템의 문제점은 아래와 같습니다.

• 중앙 집중형 데이터 수집 시스템의 경우, 수집 데이터 공유를 수행하며 데이터 투명성의 저하 가능
• 퍼블릭 블록체인을 사용한 데이터 수집 시스템의 경우 무분별한 데이터 생성으로 인해 데이터의 질이 저하되는 문제 발생 가능

따라서 저희는 아래와 같은 목표를 토대로 과제를 진행하고자 하였습니다.

• 허가형 블록체인 플랫폼 하이퍼레저 패브릭을 활용해 무분별한 데이터 생성을 방지하는 데이터 수집 시스템 구현
• 체인코드를 통해 트랜잭션을 자동화하여 부정행위 방지, 신뢰성 있는 데이터 수집 시스템 구현
• 스마트 컨트랙트를 기반으로 다양한 데이터 수집 도메인에 적용 가능한 유연한 데이터 수집 시스템 구현

시스템 구성도

사용 기술 스택

기술	버전
Hyperledger Fabric	2.5.9 (latest)
Fabric CA Server	1.5.12 (latest)
Docker	4.34.2 (latest)
MySQL	9.0.1 (latest)
CouchDB	3.3.3 (latest)
REACT	18.3.1
Node.js	16.13.0
ELK Stack	8.15.0

4. 소개 및 시연 영상

설치 및 사용법

1. 소스코드 복제

git clone https://github.com/spotydol7/hyperledger-fabric-data-collector/tree/main
cd your-repository

2. 필수 패키지 설치

cd data-collection-system
npm install

3. 하이퍼레저 패브릭 네트워크 구성

infra 폴더로 이동
cd ../infra

인증서 생성
../bin/cryptogen generate --config=./crypto-config.yaml

제네시스 블록 생성
../bin/configtxgen -profile OrdererGenesis -channelID system-channel -outputBlock ./channel-artifacts/genesis.block

채널 생성 트랜잭션 생성
../bin/configtxgen -profile Channel -outputCreateChannelTx ./channel-artifacts/channel.tx -channelID mychannel

앵커피어 설정
../bin/configtxgen -profile Channel -outputAnchorPeersUpdate ./channel-artifacts/Org1MSPanchors.tx -channelID mychannel -asOrg Org1MSP
../bin/configtxgen -profile Channel -outputAnchorPeersUpdate ./channel-artifacts/Org2MSPanchors.tx -channelID mychannel -asOrg Org2MSP
../bin/configtxgen -profile Channel -outputAnchorPeersUpdate ./channel-artifacts/Org3MSPanchors.tx -channelID mychannel -asOrg Org3MSP

../bin/configtxgen -profile Channel -outputAnchorPeersUpdate ./channel-artifacts/Org1MSPanchors.tx -channelID mychannel -asOrg Org1MSP
../bin/configtxgen -profile Channel -outputAnchorPeersUpdate ./channel-artifacts/Org2MSPanchors.tx -channelID mychannel -asOrg Org2MSP
../bin/configtxgen -profile Channel -outputAnchorPeersUpdate ./channel-artifacts/Org3MSPanchors.tx -channelID mychannel -asOrg Org3MSP

도커 컨테이너 생성
docker-compose -f docker-compose.yaml up -d

채널 생성
docker exec -it cli peer channel create -o orderer.data-collector.com:7050 -c mychannel -f ./channel-artifacts/channel.tx --outputBlock ./channel-artifacts/channel.block --tls --cafile /etc/hyperledger/orderer/tls/ca.crt

하이퍼레저 패브릭 네트워크 자동화 스크립트 실행
sh ./start_network.sh

피어 조인
docker exec -it cli.peer0.org1.data-collector.com peer channel join -b ./channel-artifacts/channel.block
docker exec -it cli.peer1.org1.data-collector.com peer channel join -b ./channel-artifacts/channel.block
docker exec -it cli.peer0.org2.data-collector.com peer channel join -b ./channel-artifacts/channel.block
docker exec -it cli.peer1.org2.data-collector.com peer channel join -b ./channel-artifacts/channel.block
docker exec -it cli.peer0.org3.data-collector.com peer channel join -b ./channel-artifacts/channel.block
docker exec -it cli.peer1.org3.data-collector.com peer channel join -b ./channel-artifacts/channel.block

앵커피어 업데이트
docker exec -it cli.peer0.org1.data-collector.com peer channel update -o orderer.data-collector.com:7050 -c mychannel -f ./channel-artifacts/Org1MSPanchors.tx --tls --cafile /etc/hyperledger/orderer/tls/ca.crt
docker exec -it cli.peer0.org2.data-collector.com peer channel update -o orderer.data-collector.com:7050 -c mychannel -f ./channel-artifacts/Org2MSPanchors.tx --tls --cafile /etc/hyperledger/orderer/tls/ca.crt
docker exec -it cli.peer0.org3.data-collector.com peer channel update -o orderer.data-collector.com:7050 -c mychannel -f ./channel-artifacts/Org3MSPanchors.tx --tls --cafile /etc/hyperledger/orderer/tls/ca.crt

4. ELK Stack 설치

cd ../docker-elk
docker-compose up -d

만약 Elasticsearch Security 설정이 활성화되어 있어 대시보드 출력이 안되는 경우에는 localhost:9200 접속 후 id: elasticsearch, pw: changeme 입력 후 로그인하면 정상 실행 가능

5. 시스템 시작

cd ../data-collection-system
npm start

이후 localhost:3000으로 접속

6. 회원가입

데이터를 제공하고자 하는 참여자는 Org1을 선택, 데이터를 수집하고자 하는 수집자는 Org2를 선택

7. 수집자로 로그인 시

데이터 수집하기 기능을 통해 자신이 수집하고자 하는 데이터의 주제 설정
수집 기간이 끝나면 나의 데이터 수집 기능을 통해 데이터 수집 결과를 확인 가능
피드백 기능을 통해 수집 및 결과 확인 과정에서 발생한 불편함 및 개선 방안을 제공 가능

8. 참여자로 로그인 시

데이터 수집에 참여하기 기능을 통해 참여하고자 하는 주제에 데이터를 제출 가능
피드백 기능을 통해 데이터 제공 과정에서의 불편함 및 개선 방안을 제공 가능