| 研究課題/領域番号 |
19K22032
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分25:社会システム工学、安全工学、防災工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 兵庫県立大学 |
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研究代表者 |
藤原 義久 兵庫県立大学, 情報科学研究科, 教授 (50358892)
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| 研究分担者 |
日高 義将 国立研究開発法人理化学研究所, 仁科加速器科学研究センター, 専任研究員 (00425604)
初田 哲男 国立研究開発法人理化学研究所, 数理創造プログラム, プログラムディレクター (20192700)
井上 寛康 兵庫県立大学, シミュレーション学研究科, 准教授 (60418499)
土居 孝寛 大阪大学, 核物理研究センター, 特任助教(常勤) (50804910)
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| 研究期間 (年度) |
2019-06-28 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2021年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2020年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2019年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
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| キーワード | 暗号資産 / ブロックチェーン / 決済システム / 複雑ネットワーク / 代数的トポロジー / ビットコイン / コホモロジー |
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| 研究開始時の研究の概要 |
ビットコインを代表とする暗号通貨を対象として、それら決済および取引価格の大規模なデータを収集して、その詳細な情報に基づいて、ユーザー間の通貨流通の全体像、すなわち決済ネットワークの構造とその時間的な変化、ならびに取引価格のダイナミクスを解明する。これまでは通貨の流れを把握するということさえ、そのデータの入手困難さのため、ほぼ不可能であった。この萌芽的な研究は、暗号通貨の大規模データベース構築のための情報科学ならびに計算科学、決済の膨大な関係性を明らかにする複雑ネットワーク科学、特に通貨の流れの新しい数理的な解析手法などを用いて、決済ネットワークの構造とダイナミクスを解明する。
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| 研究成果の概要 |
代表的な暗号資産であるビットコインのブロックチェーンから、アドレス間から推定されるユーザー間決済を再構成した。そして、ユーザーをノード、決済の流れを向きのあるリンクとするグラフ構造を決済ネットワークとして定義して、その構造と時間変化を複雑ネットワーク科学の手法を用いて解析した。
その結果、通貨の流れにおける上流・下流、強連結成分とその周辺の構造に関して、ホッジ分解という代数的トポロジーの手法により、通貨の需要と供給の全体ならびに局所構造を明らかにした。また、機械学習の非負値行列分解ならびにそのベイズ推定という手法を確立して、主要な通貨の流れを同定して、重要ユーザーの活動を解明した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
通貨の本質は信用取引を記録するための帳簿(ledger)である。すべての経済活動は信用(credit)を基盤とするから、通貨の流れと取引価格の決定についての研究は、信用取引としての決済システムという社会基盤として極めて重要である。これまで、通貨の流れを把握するということさえ、そのデータの入手困難さのため、ほぼ不可能であった。
本研究は、ビットコインを代表とする暗号通貨を対象として、それら決済および取引価格の大規模なデータを収集して、その詳細な情報に基づいて、ユーザー間の通貨流通の全体像、すなわち決済ネットワークの構造とその時間的な変化、ならびに取引価格のダイナミクスを解明する研究を行った。
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