[論文レビュー] Blockchain for the Metaverse: A Review

Thippa Reddy Gadekallu, Thien Huynh‐The+6 more|arXiv (Cornell University)|Mar 18, 2022

Blockchain Technology Applications and Security被引用数 46

ひとこと要約

この調査は、ブロックチェーンがデータ取得、保存、共有、相互運用性、プライバシーに対処し、実現技術と現実のプロジェクトに影響を与えることによって、メタバースをどのようにサポートできるかを分析します。

ABSTRACT

Since Facebook officially changed its name to Metaverse in Oct. 2021, the metaverse has become a new norm of social networks and three-dimensional (3D) virtual worlds. The metaverse aims to bring 3D immersive and personalized experiences to users by leveraging many pertinent technologies. Despite great attention and benefits, a natural question in the metaverse is how to secure its users' digital content and data. In this regard, blockchain is a promising solution owing to its distinct features of decentralization, immutability, and transparency. To better understand the role of blockchain in the metaverse, we aim to provide an extensive survey on the applications of blockchain for the metaverse. We first present a preliminary to blockchain and the metaverse and highlight the motivations behind the use of blockchain for the metaverse. Next, we extensively discuss blockchain-based methods for the metaverse from technical perspectives, such as data acquisition, data storage, data sharing, data interoperability, and data privacy preservation. For each perspective, we first discuss the technical challenges of the metaverse and then highlight how blockchain can help. Moreover, we investigate the impact of blockchain on key-enabling technologies in the metaverse, including Internet-of-Things, digital twins, multi-sensory and immersive applications, artificial intelligence, and big data. We also present some major projects to showcase the role of blockchain in metaverse applications and services. Finally, we present some promising directions to drive further research innovations and developments towards the use of blockchain in the metaverse in the future.

研究の動機と目的

• ブロックチェーンをメタバースに統合してセキュリティ、プライバシー、データ整合性を向上させることを動機づける。
• メタバースにおけるデータ取得、保存、共有、相互運用性、プライバシーのためのブロックチェーン対応ソリューションを検討する。
• IoT、デジタルツイン、XR、AI、ビッグデータなどの実現技術に対するブロックチェーンの影響を分析する。
• 代表的なブロックチェーン対応メタバースプロジェクトを浮き彫りにし、実践的な影響を示す。
• メタバースにおけるブロックチェーン採用を促進する将来の研究方向を提案する。

提案手法

• 統合に関連するブロックチェーンの基礎とメタバースの概念の構造的レビューを提供する。
• メタバースにおけるデータ取得、保存、共有、相互運用性、プライバシーのためのブロックチェーンベースの方法を論じる。
• IoT、デジタルツイン、XR/ホログラフィック・テレプレゼンス、AI、ビッグデータに対するブロックチェーンの影響を調査する。
• ブロックチェーン対応のメタバースプロジェクトのケーススタディを提示する。
• 研究の将来の方向性とオープンな課題を提示する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 ブロックチェーンは、メタバースデータワークフローにおけるデータの完全性、プライバシー、出所情報をどのように強化できるか。
• RQ2 データの相互運用性とメタバース間の資産交換において、ブロックチェーンとスマートコントラクトはどのような役割を果たすか。
• RQ3 IoT、デジタルツイン、XR、AI、ビッグデータといった主要なメタバース実現要素に対するブロックチェーンの影響は何か。
• RQ4 現実世界のブロックチェーン対応メタバースプロジェクトは、実用的な利点と課題をどのように示しているか。

主な発見

• ブロックチェーンは分散型元帳とコンセンサス機構を通じてデータの不変性と出所情報を提供する。
• スマートコントラクトとNFTは、オンチェーンの資産所有権と自動化された信頼不要な相互作用をメタバースで実現する。
• ブロックチェーンは、クロスチャンネルおよびオンチェーンのガバナンスを介して仮想世界間のデータ共有と相互運用性を向上させることができるが、待機遅延とスケーラビリティのトレードオフがある。
• 分散型ストレージと元帳のレプリケーションは、メタバースにおける分析とBIのためのデータ信頼性、透明性、協働を強化する。
• 代表的なブロックチェーン対応メタバースプロジェクトには Decentraland、Sandbox、Axie Infinity、Illuvium が実践的なデモとして含まれる。
• 研究は、安全でプライベートでスケーラブルなブロックチェーン対応メタバース展開の有望な方向性とオープンな課題を特定する。