| 研究課題/領域番号 |
19KT0045
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 特設分野 |
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| 研究分野 |
情報社会におけるトラスト
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| 研究機関 | 奈良先端科学技術大学院大学 |
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研究代表者 |
笹部 昌弘 奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 准教授 (10379109)
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| 研究期間 (年度) |
2019-07-17 – 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 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | 競争的情報拡散 / Bitcoin / 情報拡散妨害 / リスク分析 / 感染症伝播モデル / 対策手法 / 対策方式 / Bitcoin型競争的情報拡散 / 合意形成 / 数理疫学 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
暗号通貨システムBitcoinは，攻撃者を含む不特定多数のユーザ間で取引台帳に対する合意を高信頼かつ自律分散的に形成できる．取引台帳は取引情報の塊であるブロックの列（ブロックチェーン）で実現され，新たなブロックの生成には過去のブロック情報と高難度なパズル的計算が，チェーンへの追記にはさらに他ノードによる承認が必要となる．チェーンの追記に成功したノードはシステムから報酬が得られるため，ネットワークを介したブロックの生成・拡散競争が生じ，このことがブロックチェーンの耐改竄性に寄与している．本研究では，ブロック拡散競争における妨害攻撃のリスクを数学的解析とシミュレーション評価により定量的に解明する．
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| 研究成果の概要 |
暗号通貨システムBitcoinは，ブロックチェーン技術により，悪意のあるユーザを含む不特定多数のユーザ間における取引台帳に対する合意を自律分散的に形成する．本研究では，ブロックチェーンの耐改ざん性に寄与する，競争的情報拡散の仕組みにおいて，正規の情報拡散を妨害できるリスクに着目する．特に，感染症伝播モデルに基づく新たな数理モデルとなるstandby-interrupted-retrieved-attackable (SIRA)モデルを確立し．攻撃者数，ネットワークの形状など種々の要素が妨害リスクに与える定量的に明らかにした．さらに，拡散妨害リスクを軽減するための対策手法を確立した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
社会的意義としては，Bitcoinシステムにおける競争的情報拡散メカニズムに対する妨害リスクを，攻撃者数，攻撃速度，妨害からの復帰速度，ネットワークの形状，攻撃者の位置など，様々な観点から定量的に分析するとともに，その対策手法を提案し，有効性を示している点が挙げられる．
なお，競争的情報拡散の仕組みはBitcoinシステムに限らず，SNS上でのマーケティングや世論形成など，他のシステムにも遍在する仕組みとなるため，提案したSIRAモデルの活用が期待できる．
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