分散アルゴリズムへのブロックチェイン技術の応用に関する調査

2018 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 16K12425
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 情報ネットワーク
• 研究機関: 国立情報学研究所
• 研究代表者: 佐藤 一郎 国立情報学研究所, 情報社会相関研究系, 教授 (80282896)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: 分散アルゴリズム / ブロックチェイン / 分散同意問題

研究成果の概要

ビットコインなどの仮想通貨システムの基盤技術となるブロックチェインは、本来対象の仮想通貨以外にも分散システムの汎用技術としての可能性があるという仮定にも続く研究となる。本研究では、分散アルゴリズムにおける機能要件がビットコイン実装技術の機能で解決できるかを体系的に整理するとともに、代表的な分散アルゴリズムをビットコイン技術で実現する方法を明らかにした。なお、ビットコインの実現技術を分散アルゴリズムの実現技術として利用する場合、仮想通貨と分散アルゴリズムでは技術要件が違うために、ビットコインの実現技術のうち改変できる余地があるが、それも合わせて提案した。

自由記述の分野

分散システム

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究により、ブロックチェインにより実現できる分散同意により、分散相互排除やリーダ選出など、複数コンピュータの同一情報を保持することが求められる分散アルゴリズムを実現できることがわかった。しかし、ブロックチェインが必要となるPoWは従来の分散アルゴリズムには負担を分散システムに求めること、ブロックチェインで実現できる分散アルゴリズムは多数ある一方、ブロックチェイン以外では実現できない、または実現が困難となる分散アルゴリズムは見いだせないことも明らかになった。