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Self-defense mechanisms for preventing transaction commitment without recipient authorization on blockchains

Research Project

Project/Area Number 21K11891
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 60070:Information security-related
Research InstitutionHiroshima City University

Principal Investigator

Kamidoi Yoko  広島市立大学, 情報科学研究科, 准教授 (80264935)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 若林 真一  広島市立大学, 情報科学研究科, 学長 (50210860)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2025-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2023: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2022: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
Keywordsブロックチェーン / 受領者未承認取引 / ファンジビリティ / 暗号通貨 / Bitcoin / Ethereum / 自己防衛方式 / 無断悪用 / 暗号資産 / セキュリティ / Ethreum
Outline of Research at the Start

ブロックチェーンはFintechの一部に留まらず、次世代の情報基盤技術の1つとみなされている。取引履歴を分散台帳として公開しているため、ブロックチェーンでは通貨価値の等価交換性を意味するファンジビリティの維持が最重要であるが、反面、マネーロンダリング等の犯罪に関連した資金の流入も指摘されている。本研究では準備的研究において指摘したブロックチェーンの公開情報の悪用による利用者の犯罪への巻き込みや見知らぬ貸付の可能性を排除するため、利用者が公開情報の無断悪用を選択的に排除できる自己防衛のセキュリティ方式を新たに提案し、提案方式を既存のブロックチェーンに導入し、提案方式を標準化することを目的とする。

Outline of Final Research Achievements

In recent years, blockchain is utilized practically as a distributed secure digital ledger of transactions. Blockchain is regarded as one of the most important next generation infrastructure technologies of the financial industry, as well as artificial intelligence and big data. Although many researchers have studied for various types of issues on blockchain, there always exist security and privacy concerns.
In this research, we point out a new concern for abusing the publicity of blockchain and also show the possibility of suspicions aroused by the concern. Then we propose two selective mechanisms for self-protecting against the approach from crimes or computer viruses on blockchains such as Bitcoin and Ethereum, whether the disclosure of user's privacy occurs or not. We introduced and implemented two mechanisms on open-source software for Bitcoin developers and Ethereum developers. The experimental results demonstrated that the overhead of introducing the mechanisms are reasonable.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

ブロックチェーンにて安定した通貨を提供したり、公共のサービスを提供するには、連結可能性、追跡可能性を防ぎ、ファンジビリティを維持する必要がある。一方で、ファンジビリティを維持することは、マネーロンダリングなどの犯罪に関連した資金が暗号資産に流入する可能性を高めてしまう。よって、犯罪に関連した資金がブロックチェーンに関与しないという状況にすることは難しい。
本研究ではプライバシー漏洩が起こってしまった場合でもユーザーが承認していない取引との関連を分散台帳に記録されることを自身が防ぐ手段を提供した。本研究成果により、現在よりも広い公共サービスを提供できる分野でのブロックチェーンの活用が期待できる。

Report

(5 results)
  • 2024 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (13 results)

All 2025 2024 2023 2022 2021

All Presentation (13 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Presentation] IoTシステムのための低計算負荷ユーザ認証の安全性に関する考察2025

    • Author(s)
      西村悠生, 上土井陽子, 若林真一
    • Organizer
      2025年 暗号と情報セキュリティシンポジウム (SCIS 2025)
    • Related Report
      2024 Annual Research Report
  • [Presentation] 多次元データ集合に対するFlexible Distance-based Hashingとk-d木に基づくハイブリッド最近傍探索手法2025

    • Author(s)
      大野 翔太, 若林 真一, 上土井 陽子
    • Organizer
      第17回データ工学と情報マネジメントに関するフォーラム (DEIM 2025)
    • Related Report
      2024 Annual Research Report
  • [Presentation] Ethereumブロックチェーンでの受領者未承認取引の防止策について2025

    • Author(s)
      川崎 允誉, 上土井 陽子, 若林 真一
    • Organizer
      第17回データ工学と情報マネジメントに関するフォーラム (DEIM 2025)
    • Related Report
      2024 Annual Research Report
  • [Presentation] Enhancing security of generalization methods based on m-invariance for dynamic data publication2024

    • Author(s)
      Fusu Zhang, Yoko Kamidoi, Shin'ichi Wakabayashi
    • Organizer
      2024 IEEE 48th Annual International Computer Software and Applications Conference (COMPSAC 2024)
    • Related Report
      2024 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] m-不変性に基づいた連続的データ公開における安全性問題と小規模データ改ざんによる解決法2024

    • Author(s)
      張 扶蘇、上土井 陽子、若林 真一
    • Organizer
      第16回データ工学と情報マネジメントに関するフォーラム(DEIM 2024)
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] Bitcoin Walletでの受領者未承認問題の解決法の実現の課題について2023

    • Author(s)
      内藤 早紀,上土井 陽子,若林 真一
    • Organizer
      2023年暗号と情報セキュリティに関するシンポジウム(SCIS2023)
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 連続的なデータ公開のためのm-不変性に基づく一般化手法の安全性向上2023

    • Author(s)
      張 扶蘇,上土井 陽子,若林 真一
    • Organizer
      2023年データ工学と情報マネジメントに関するフォーラム(DEIM Forum 2023)
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] Introduction of a New Method for Preventing Recipient Unapproved Transactions to Bitcoin Wallet2022

    • Author(s)
      Chuki Hayama, Yoko Kamidoi, and Shin'ichi Wakabayashi
    • Organizer
      2022 IEEE 46th Annual Computers, Software, and Applications Conference (COMPSAC)
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ゼロ知識証明に基づく検証可能な秘密分散法の危険性2022

    • Author(s)
      澁川 良輔,上土井 陽子,若林 真一
    • Organizer
      第24回IEEE広島支部学生シンポジウム(HISS2022)
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 移動軌跡データに対する階層的クラスタリングに基づく(k,δ)-匿名化手法2022

    • Author(s)
      浜田 凪,若林 真一,上土井 陽子
    • Organizer
      情報処理学会データベースシステム研究会(2022-DBS-176)
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 高次元データ集合の最近傍探索問題に対するFlexible Distance-based Hashingに基づく厳密解探索手法2022

    • Author(s)
      大崎 優也、若林 真一、上土井 陽子
    • Organizer
      第14回データ工学と情報マネジメントに関するフォーラム
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] ビットコインウォレットへの受領者未承認取引の防止策の導入2021

    • Author(s)
      羽山 宙輝、上土井 陽子、若林 真一
    • Organizer
      第23回 IEEE 広島支部学生シンポジウム
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 移動軌跡ストリームデータに対して移動ベクトルを利用することで情報損失を低減するリアルタイムk-匿名化手法2021

    • Author(s)
      浜田 凪、若林 真一、上土井 陽子
    • Organizer
      第23回 IEEE 広島支部学生シンポジウム
    • Related Report
      2021 Research-status Report

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Published: 2021-04-28   Modified: 2026-01-16  

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