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時空間永続証明システムのためのブロックチェーン基盤技術の開発と偽情報対策への応用

研究課題

研究課題/領域番号 20K11797
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分60060:情報ネットワーク関連
研究機関千葉工業大学

研究代表者

藤原 明広  千葉工業大学, 工学部, 教授 (70448687)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2020年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワードブロックチェーン / 相互運用性 / 偽情報対策 / DAO / スケーラビリティ / 改ざん耐性 / 待ち行列理論 / ファクトチェック / Web3 / 合意アルゴリズム / 非中央集権性 / bloxberg / 分散アルゴリズム / 偽情報
研究開始時の研究の概要

ブロックチェーン(BC)は過去の情報の存在を永続的に証明する為の技術である.この応用例であるP2P電子貨幣システムは,誰が何時いくらの貨幣を所有しているかを証明する.これに信頼できる空間的な情報も付与してBCに記録すれば,情報の存在を時空間的に証明するシステムに進化する.本研究では,空間を複数領域(ドメイン)に分割し,各ドメインが固有のBCを持つことで時空間証明を行うシステムを検討する.改ざん耐性を向上させる為,BCの履歴をドメイン間で共有し,互いのBCに履歴を書き込む手法を理論と実験の両面から評価する.研究成果を応用して,フェイクニュース等の偽情報への対策にBC技術を活用する方法も検討する.

研究成果の概要

ブロックチェーン(以降はBCと省略)は取引処理性能が極端に低い問題がある.これを改善するために空間分割したドメイン毎にBCを管理し,BC間に相互運用性を持たせることで取引処理を並列で行う手法を提案した.また既存の相互運用型BCとは異なるチェーンレス型の分散合意アルゴリズムも提案した.これらの提案手法を用いると取引処理性能だけでなくシステムの安全性も改善できることを理論的に示した.
ブロックサイズを増やして取引処理性能を改善するBCプロジェクトが存在する.ブロックサイズを増やした時の取引処理性能や安全性に関する理論を構築した.
またBC技術の偽情報対策への応用としてファクトチェックDAOを提案した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

既存の相互運用性を持つBCでは,リレーチェーンを用いて複数のBCを統合管理する共有セキュリティの仕組みを取っている.本研究では,リレーチェーンを用いずに共有セキュリティを強化するチェーンレス型相互運用モデルを提案した.これによりBCの相互運用性に関する新しい研究分野を開拓した.また取引処理性能とシステムの安全性を同時に改善可能なことを理論的に示した点において学術的意義がある.
BC技術の応用としてファクトチェック活動と関連する人材育成を暗号資産(ガバナンストークン)を活用した民主的な投票等によって運営するコミュニティを提案した.ファクトチェック活動の活性化が期待できる点において社会的意義がある.

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (31件)

すべて 2022 2021 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (8件) (うちオープンアクセス 2件、 査読あり 4件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 2件、 招待講演 3件) 備考 (7件)

  • [国際共同研究] Open University(英国)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 「ブロックチェーン」を学んで,使ってみよう!2022

    • 著者名/発表者名
      Fujihara Akihiro
    • 雑誌名

      電子情報通信学会 通信ソサイエティマガジン

      巻: 16 号: 1 ページ: 30-37

    • DOI

      10.1587/bplus.16.30

    • ISSN
      1881-9567, 2186-0661
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Performance Evaluation Experiments of Bitcoin SV Scaling Test Network2022

    • 著者名/発表者名
      Fujihara Akihiro、Yanagihara Takaaki
    • 雑誌名

      Advances in Intelligent Networking and Collaborative Systems

      巻: 527 ページ: 150-160

    • DOI

      10.1007/978-3-031-14627-5_15

    • ISBN
      9783031146268, 9783031146275
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cross-Referencing Method for Scalable Public Blockchain2021

    • 著者名/発表者名
      Yanagihara Takaaki、Fujihara Akihiro
    • 雑誌名

      Internet of Things

      巻: 15 ページ: 100419-100419

    • DOI

      10.1016/j.iot.2021.100419

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A Performance Evaluation of Vehicular Swarm Intelligence for Seamless Route Guidance using Opportunistic Networking2021

    • 著者名/発表者名
      Amita Shogo、Fujihara Akihiro
    • 雑誌名

      IEEE Xplore

      巻: 53999 ページ: 00008-00008

    • DOI

      10.1109/candarw53999.2021.00008

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Considering Cross-Referencing Method for Scalable Public Blockchain2021

    • 著者名/発表者名
      Takaaki Yanagihara, Akihiro Fujihara
    • 雑誌名

      LNDECT

      巻: 65 ページ: 220-231

    • DOI

      10.1007/978-3-030-70639-5_21

    • ISBN
      9783030706388, 9783030706395
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ビットコインスケーリングテストネットワーク性能評価実験2021

    • 著者名/発表者名
      藤原明広
    • 雑誌名

      IEICE Tech. Rep.

      巻: 120 ページ: 91-96

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [雑誌論文] ブロックチェーンにおけるオラクル問題の集合知を用いた回避に関する実験的性能評価2021

    • 著者名/発表者名
      加藤豊,藤原明広
    • 雑誌名

      IEICE Tech. Rep.

      巻: 120 ページ: 120-125

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 近接情報共有型交通車両群誘導法の性能評価 ~ 近接情報共有型車両の割合の影響 ~2021

    • 著者名/発表者名
      網田昇悟,藤原明広
    • 雑誌名

      IEICE Tech. Rep.

      巻: 120 ページ: 108-113

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 連合型合意の提案と多数ノードによる性能評価実験2022

    • 著者名/発表者名
      柳原貴明・藤原明広
    • 学会等名
      電子情報通信学会 ネットワークシステム研究会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] チェーンレス型多層合意における待ち時間の実験的評価2022

    • 著者名/発表者名
      柳原貴明・藤原明広
    • 学会等名
      電子情報通信学会 ネットワークシステム研究会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] チェーンレス型多層合意の安全性とセキュリティに関する考察2022

    • 著者名/発表者名
      柳原貴明・藤原明広
    • 学会等名
      電子情報通信学会 ネットワークシステム研究会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ファクトチェックDAOの提案2022

    • 著者名/発表者名
      中沢遼輔・藤原明広
    • 学会等名
      電子情報通信学会 情報ネットワーク研究会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ビットコインを用いたファクトチェック・レジストリの実装2022

    • 著者名/発表者名
      櫻井柾希・藤原明広
    • 学会等名
      電子情報通信学会 情報ネットワーク研究会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Harmonization of competition and cooperation in consensus algorithm: Toward a solution to blockchain scalability problem2022

    • 著者名/発表者名
      Akihiro Fujihara
    • 学会等名
      2022 4th International Conference on Computer Communication and the Internet 2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Theoretical Considerations on Bitcoin Block Size Distribution2022

    • 著者名/発表者名
      Akihiro Fujihara
    • 学会等名
      Blockchain Kaigi 2022 (BCK22)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Performance Evaluation Experiments of Bitcoin SV Scaling Test Network2022

    • 著者名/発表者名
      Akihiro Fujihara and Takaaki Yanagihara
    • 学会等名
      The 14th International Conference on Intelligent Networking and Collaborative Systems (INCoS-2022)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] On-chain Scaling of Blockchain2021

    • 著者名/発表者名
      Akihiro Fujihara
    • 学会等名
      2021 Japan-America Frontiers of Engineering Symposium (JAFOE)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Considering Cross-Referencing Method for Scalable Public Blockchain2021

    • 著者名/発表者名
      Takaaki Yanagihara, Akihiro Fujihara
    • 学会等名
      International Conference on Emerging Internetworking, Data & Web Technologies (EIDWT) 2021
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 人との接触機会に関する研究とその応用に向けた課題2021

    • 著者名/発表者名
      藤原明広
    • 学会等名
      2021年電子情報通信学会総合大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ビットコインスケーリングテストネットワーク性能評価実験2021

    • 著者名/発表者名
      藤原明広
    • 学会等名
      情報ネットワーク研究会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] ブロックチェーンにおけるオラクル問題の集合知を用いた回避に関する実験的性能評価2021

    • 著者名/発表者名
      加藤豊,藤原明広
    • 学会等名
      情報ネットワーク研究会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 近接情報共有型交通車両群誘導法の性能評価 ~ 近接情報共有型車両の割合の影響 ~2021

    • 著者名/発表者名
      網田昇悟,藤原明広
    • 学会等名
      情報ネットワーク研究会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] ビットコインのブロックサイズ分布とその理論的考察2021

    • 著者名/発表者名
      藤原明広
    • 学会等名
      社会物理学研究会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [備考] Bplus61_小特集解説_ブロックチェーン_五久.indd

    • URL

      https://www.jstage.jst.go.jp/article/bplus/16/1/16_30/_pdf

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [備考] GitHub - fujihalab/IEICE_BC_Article

    • URL

      https://github.com/fujihalab/IEICE_BC_Article

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [備考] ブロックチェーンは世界を変えるテクノロジー、ただしスケーラビリティやオラクルなど課題は山積み

    • URL

      https://meta-bank.jp/theme/fujihara-professor/

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [備考] GitHub - cit-fujihalab/stn_experiments

    • URL

      https://github.com/cit-fujihalab/stn_experiments

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [備考] 藤原明広のウェブページ Akihiro Fujihara's Webpage

    • URL

      https://sites.google.com/site/akihirofujihara/

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [備考] 藤原明広のウェブページ ( Akihiro Fujihara 's Webpage )

    • URL

      https://sites.google.com/site/akihirofujihara/

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [備考] Open BlockChain

    • URL

      https://blockchain.open.ac.uk/#covid-19

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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