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仮想通貨Bitcoinにおける取引履歴の解析による使用目的の識別と関連性の解明

研究課題

研究課題/領域番号 18K18162
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分62020:ウェブ情報学およびサービス情報学関連
研究機関慶應義塾大学

研究代表者

豊田 健太郎  慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 訪問助教 (60723476)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
キーワードブロックチェーン / フォレンジクス / 分散学習 / インセンティブ・メカニズム / スケーラビリティ / ブロックチェーン解析 / メカニズムデザイン / Bitcoin / Ethereum / フォレンジックス / 機械学習
研究成果の概要

Bitcoinは,アドレスと呼ばれる個人と一切紐付けのない口座間で送金が可能な匿名性のある仮想通貨として普及している。この匿名性はマネーロンダリング,違法商品を扱うマーケットプレイスでの決済手段,投資詐欺などに悪用されており、データマイニングを活用し、Bitcoinの取引履歴を解析する手法について取り組んだ。またブロックチェーンの年々増加する取引量増大に伴い、スケーラブルな手法が求められたため、分散機械学習および各データマイニング協力者へのインセンティブ設計、また計算量の少ない取引検証手法についても追加で取り組んだ。本成果は計5通の学術論文誌および5件の国際会議にて発表された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究を通じて匿名性の高いデータに対するデータマイニング手法および膨大な取引データの処理などにおいて学術的に意義のある成果を得られた。またBitcoinをはじめとする仮想通貨に関わるエコシステム全体のセキュリティと透明性の向上といった社会的意義も高いと言える。開発した手法は、法執行機関、金融機関、暗号通貨取引所などに応用可能性があり、疑わしい取引の特定と防止に活用できる可能性がある。さらに、提案されたスケーラブルで効率的なデータマイニング技術またインセンティブ・デザインは、仮想通貨のトランザクションデータ分析における新しいアプリケーションやサービスの開発促進に繋がると考えられる。

報告書

(7件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2023 2022 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (5件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 5件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 6件)

  • [国際共同研究] Yangzhou University(中国)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [国際共同研究] Nanyang Technological University/A*STAR Research Entities(シンガポール)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of Athens(ギリシャ)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of Athens(ギリシャ)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of Athens(ギリシャ)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Decentral and Incentivized Federated Learning Frameworks: A Systematic Literature Review2023

    • 著者名/発表者名
      Witt Leon、Heyer Mathis、Toyoda Kentaroh、Samek Wojciech、Li Dan
    • 雑誌名

      IEEE Internet of Things Journal

      巻: 10 号: 4 ページ: 3642-3663

    • DOI

      10.1109/jiot.2022.3231363

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Scaling Ethereum 2.0s Cross-Shard Transactions with Refined Data Structures2022

    • 著者名/発表者名
      Kudzin Alexander、Toyoda Kentaroh、Takayama Satoshi、Ishigame Atsushi
    • 雑誌名

      Cryptography

      巻: 6 号: 4 ページ: 57-57

    • DOI

      10.3390/cryptography6040057

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Blockchain-Enabled Federated Learning With Mechanism Design2020

    • 著者名/発表者名
      Kentaroh Toyoda; Jun Zhao; Allan Neng Sheng Zhang; P. Takis Mathiopoulos
    • 雑誌名

      IEEE Access

      巻: 8 ページ: 219744-219756

    • DOI

      10.1109/access.2020.3043037

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Function-Level Bottleneck Analysis of Private Proof-of-Authority Ethereum Blockchain2020

    • 著者名/発表者名
      Kentaroh Toyoda; Koji Machi; Yutaka Ohtake; Allan N. Zhang
    • 雑誌名

      IEEE Access

      巻: 8 ページ: 141611-141621

    • DOI

      10.1109/access.2020.3011876

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] A Novel Methodology for HYIP Operators’ Bitcoin Addresses Identification2019

    • 著者名/発表者名
      Toyoda Kentaroh、Takis Mathiopoulos P.、Ohtsuki Tomoaki
    • 雑誌名

      IEEE Access

      巻: 7 ページ: 74835-74848

    • DOI

      10.1109/access.2019.2921087

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Web3 Meets Behavioral Economics: An Example of Profitable Crypto Lottery Mechanism Design2023

    • 著者名/発表者名
      Toyoda Kentaroh
    • 学会等名
      IEEE International Conference on Metaverse Computing, Networking, and Applications (IEEE MetaCom 2023)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Bitcoin Address Multi-classification Mechanism Based on Bipartite Graph-Based Maximization Consensus2023

    • 著者名/発表者名
      Zhang Lejun、Zhang Junjie、Toyoda Kentaroh、Liu Yuan、Qiu Jing、Tian Zhihong、Guo Ran
    • 学会等名
      International Conference on Computational and Experimental Simulations in Engineering (ICCES 2023)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Identification of Darknet Markets’ Bitcoin Addresses by Voting Per-address Classification Results2019

    • 著者名/発表者名
      Kanemura Kota、Toyoda Kentaroh、Ohtsuki Tomoaki
    • 学会等名
      IEEE International Conference on Blockchain and Cryptocurrency (ICBC)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Identification of Darknet Markets' Bitcoin Addresses by Voting Per-address Classification Results2019

    • 著者名/発表者名
      Kota Kanemura, Kentaroh Toyoda, Tomoaki Ohtsuki
    • 学会等名
      IEEE International Conference on Blockchain and Cryptocurrency (ICBC)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] アドレス毎の分類結果を用いたダークマーケットの所有するBitcoinアドレス識別2019

    • 著者名/発表者名
      金村晃太, 豊田健太郎, 大槻知明
    • 学会等名
      電子情報通信学会 知的環境とセンサネットワーク研究会 (ASN)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Time Series Analysis for Bitcoin Transactions: The Case of Pirate@40's HYIP Scheme2018

    • 著者名/発表者名
      Kentaroh Toyoda, Tomoaki Ohtsuki, and P. Takis Mathiopoulos
    • 学会等名
      IEEE International Conference on Data Mining Workshops (ICDMW)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Multi-class Bitcoin-enabled Service Identification Based on Transaction History Summarization2018

    • 著者名/発表者名
      Kentaroh Toyoda, Tomoaki Ohtsuki, and P. Takis Mathiopoulos
    • 学会等名
      IEEE International Conference on Blockchain
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Bitcoinの取引履歴の時系列解析:Pirate@40の高利息投資プログラムの例2018

    • 著者名/発表者名
      豊田健太郎, 大槻知明, P. Takis Mathiopoulos
    • 学会等名
      電子情報通信学会 通信方式研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Bitcoinの取引履歴の時系列解析:Pirate@40の高利息投資プログラムの例2018

    • 著者名/発表者名
      豊田健太郎, 大槻知明, P. Takis Mathiopoulos
    • 学会等名
      電子情報通信学会 革新的無線通信技術に関する横断型研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2025-01-30  

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