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不正耐性をもつ投票型合意形成を実現するコンセンサス・コンピューティング

研究課題

研究課題/領域番号 22K19776
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分60:情報科学、情報工学およびその関連分野
研究機関奈良先端科学技術大学院大学

研究代表者

笠原 正治  奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 教授 (20263139)

研究分担者 笹部 昌弘  関西大学, 総合情報学部, 教授 (10379109)
原 崇徳  奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 助教 (70907881)
研究期間 (年度) 2022-06-30 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2023年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2022年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
キーワードブロック・チェーン / インセンティブ・メカニズム / 合意形成アルゴリズム / セキュリティ / トラスト / 報酬罰則型投票メカニズム / 投票方式 / 信頼度推定 / 行動経済学
研究開始時の研究の概要

本研究では,不特定多数の参加者集団に対し,正直な参加者のみならず,悪意のある参加者さえもシステムに貢献する行動変容を誘発する投票型インセンティブ・メカニズムを創出する.具体的には,参加者の信頼度の定量化と推定法を確立し,参加者の効用を行動経済学の知見を基に定式化し,さらには参加者の投票履歴を基にした報酬罰則型投票メカニズムを設計することで,不特定多数の参加者からなる集団上で真正性を保証した情報サービスを提供するコンセンサス・コンピューティングの創出を目指す.

研究成果の概要

不特定多数の参加者集団に対し,正直な参加者の貢献に加えて,悪意のある参加者さえもシステムに貢献する行動変容を誘発する投票型インセンティブ・メカニズムを創出するための基礎的検討を行った.具体的には,ブロック・チェーン・ネットワークにおける参加者間のインセンティブ相互作用の分析,電子投票システムにおける投票集計処理の正当性証明,SNSに参加するユーザの信頼度と情報拡散分析,の3点について研究を展開した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

合意形成は多様な利害関係者間で意見の一致を図る重要なプロセスであり,近年ではブロック・チェーンにおけるコンセンサス・アルゴリズムを中心に信頼できる合意形成法が重要となってきている.本課題では,ブロック・チェーンに基づく情報サービスが持続的かつ健全に発展するための高信頼合意形成メカニズムについて,ユーザの信頼度,プライバシー保護,インセンティブ・メカニズムの観点から基礎的な研究を行ったものである.

報告書

(3件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2024 2023 2022

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 4件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Agent-based simulation of fake news dissemination: the role of trust assessment and big five personality traits on news spreading2024

    • 著者名/発表者名
      Muhammad Radifan Fitrach、Kasahara Shoji
    • 雑誌名

      Social Network Analysis and Mining

      巻: 14 号: 1

    • DOI

      10.1007/s13278-024-01235-8

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Analysis of Eavesdropping Region in Hybrid mmWave-Microwave Wireless Systems2023

    • 著者名/発表者名
      Qu Qianyue、Zhang Yuanyu、Kasahara Shoji
    • 雑誌名

      Wireless Communications and Mobile Computing

      巻: 2023 ページ: 1-14

    • DOI

      10.1155/2023/3178335

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Cost-Efficient Anonymous Authentication Scheme Based on Set-Membership Zero-Knowledge Proof2023

    • 著者名/発表者名
      Wiraatmaja Christopher、Kasahara Shoji
    • 雑誌名

      2023 5th Conference on Blockchain Research & Applications for Innovative Networks and Services (BRAINS)

      巻: - ページ: 1-8

    • DOI

      10.1109/brains59668.2023.10316788

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Smart Contract-Based E-Voting System Using Homomorphic Encryption and?Zero-Knowledge Proof2023

    • 著者名/発表者名
      Wu Yuxiao、Kasahara Shoji
    • 雑誌名

      Applied Cryptography and Network Security Workshops (The 5th International Workshop on Application Intelligence and Blockchain Security (AIBlock 2023)), J. Zhou et al. Eds., LNCS

      巻: 13907 ページ: 67-83

    • DOI

      10.1007/978-3-031-41181-6_4

    • ISBN
      9783031411809, 9783031411816
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Analysis of interaction between miner decision making and user action for incentive mechanism of bitcoin blockchain2023

    • 著者名/発表者名
      Hiraide Takumi、Kasahara Shoji
    • 雑誌名

      Frontiers in Blockchain

      巻: 6

    • DOI

      10.3389/fbloc.2023.1067628

    • 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
  • [学会発表] クジラ問題と談合問題を考慮した DAO の投票メカニズム2024

    • 著者名/発表者名
      玉井駿哉, 笠原正治
    • 学会等名
      第40回(2023年度)待ち行列シンポジウム「確率モデルとその応用」, 高知城ホール, pp. 156-165
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] ビットコイン・ブロック・チェーンの性能評価モデリング -トランザクション承認遅延分析から見るマイニングメカニズム-2024

    • 著者名/発表者名
      笠原正治
    • 学会等名
      映像情報メディア学会技術報告, vol. 48, no. 5, BCT2024-25, pp. 13-20
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] A Repeated Stochastic Game Approach for Offload Mining in Distributed Applications in a Permissionless Blockchain Network2023

    • 著者名/発表者名
      Yamada, K., Hara, T., and Kasahara, S.
    • 学会等名
      2023 International Conference on Emerging Technologies for Communications (ICETC2023), P1-6
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] An Agent-Based Model for Social Networking Service Users in Exchanging Information2023

    • 著者名/発表者名
      Muhammad, R.F., and Kasahara, S.
    • 学会等名
      2023 International Conference on Emerging Technologies for Communications (ICETC2023), P1-17
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 分散アプリケーションにおけるゲーム理論に基づくマイニングタスクのオフロード手法に関する一検討2023

    • 著者名/発表者名
      山田浩太, 原崇徳, 笠原正治
    • 学会等名
      電子情報通信学会技術研究報告 (NS2023-198), pp.154-159
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Quadratic Voting 採用型 DAO における不正結託耐性に関する検討2023

    • 著者名/発表者名
      玉井駿哉, 笠原正治
    • 学会等名
      日本OR学会 2023年度関西支部若手研究発表会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Auction Game in RIS-aided Secure Wireless Communication from the Physical Layer Security Perspective2023

    • 著者名/発表者名
      Qianyue Qu, Yuanyu Zhang, and Shoji Kasahara
    • 学会等名
      日本OR学会 待ち行列研究部会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] ゲーム理論を用いた分散アプリのオフロードマイニングにおけるLyapunov 最適化2023

    • 著者名/発表者名
      山田浩太, 原崇徳, 笠原正治
    • 学会等名
      電子情報通信学会 超知性ネットワーキングに関する分野横断型研究会 (RISING)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 分散アプリにおけるオフロードマイニングのための繰返確率ゲーム2023

    • 著者名/発表者名
      山田浩太, 原崇徳, 笠原正治
    • 学会等名
      電子情報通信学会2023年ソサイエティ大会, 講演論文集, B-6-19
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Modeling and Analysis of Bitcoin Mining Mechanism -A Queueing Theoretical Approach-2023

    • 著者名/発表者名
      Kasahara, S.,
    • 学会等名
      Blockchain Kaigi 2023 (BCK23), RIKEN Kobe Campus, Japan
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 待ち行列理論と情報システム性能評価 2.02023

    • 著者名/発表者名
      笠原正治
    • 学会等名
      日本OR学会 待ち行列研究部会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] A mathematical model of user-miner interaction through confirmation latency and fees in Bitcoin-type blockchains2023

    • 著者名/発表者名
      平出託海, 笠原正治
    • 学会等名
      第39回(2022年度)待ち行列シンポジウム「確率モデルとその応用」, 早稲田大学本キャンパス小野記念講堂, pp. 112-121
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 貨幣数量説に基づくユーティリティートークンの流通方式に関する考察2023

    • 著者名/発表者名
      玉井駿哉, 笠原正治
    • 学会等名
      日本オペレーションズ・リサーチ学会2023年春季研究発表会, アブストラクト集, pp. 102-103
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Agent-based Simulation Approach to Information Dissemination in Social Networking Service: The Impact of Big Five Personality Traits on User Trust2022

    • 著者名/発表者名
      Radifan Fitrach Muhammad, Kasahara Shoji
    • 学会等名
      2022 International Conference on Emerging Technologies for Communications (ICETC2022), S3-2
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2022-07-05   更新日: 2025-01-30  

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