The blockchain technique was first proposed by Satoshi Nakamoto in 2008. It is used for a distributed database technology. Public Key Infrastructure(PKI) system, which is one of the key management systems, is a centralized system. There is a possibility of a single point of failure in the currently used centralized PKI system. Classical digital signature algorithm; ECDSA has used the well-known cryptocurrencies, such as Bitcoin and Ethereum. Using the Shor's algorithm, ECDSA can be broken by the quantum computing attack. In this thesis, we propose a blockchain-based key management system using quantum-resistant cryptography, since we use a GLP digital signature scheme, which is a lattice-based mathematical problem. It is secure against the quantum adversary and ensures long-term safety. Besides, we design a decentralized blockchain structure, and it is secure for the single point of failure.
블록체인은 2008년 비트코인(Bitcoin)에서 처음으로 제안되었으며, 분산형 데이터베이스 기술이다. 현재 키 관리 시스템 중 하나인 공개키 기반 구조(Public Key Infrastructure, PKI) 기술은 중앙집중형 구조로 single point failure의 가능성이 존재한다. 또한 대표적인 암호화폐인 비트코인과 이더리움에서 사용되는 전자서명 알고리즘인 ECDSA는 Shor 알고리즘에 따라 양자 컴퓨터 공격에 취약하다는 문제점이 존재한다. 이에, 본 석사 논문에서는 양자 내성 암호 기술을 적용한 블록체인 기반 키 관리 시스템에 대하여 제안한다. 분산형 구조인 블록체인을 기반으로 설계하여 단일 지점 오류에 안전하다. 또한, 대표적인 양자 내성 암호인 래티스 기반 전자서명인 GLP 전자서명을 사용하기 때문에 양자컴퓨터의 공격에도 안전하며, 장기간 안전성을 보장한다.
