[論文レビュー] Digital Social Contracts: A Foundation for an Egalitarian and Just Digital Society

Luca Cardelli, Liav Orgad+3 more|arXiv (Cornell University)|May 13, 2020

Blockchain Technology Applications and Security参考文献 14被引用数 5

ひとこと要約

本稿は、社会的規範やルールを実行可能プログラムとしてエンコードすることで、平等的で自己統治的な社会を可能にする、デジタル領域における任意のコードベースの合意――デジタル社会的契約――を提案する。この契約を遷移系と社会的契約プログラミング言語（SCPL）を用いて形式化し、民主的統治、共有経済、公平な通貨ネットワークを、『コードが法である』原則に基づく、証明可能に正しい分散実装によってモデル化できることを示している。

ABSTRACT

Almost two centuries ago Pierre-Joseph Proudhon proposed social contracts -- voluntary agreements among free people -- as a foundation from which an egalitarian and just society can emerge. A \emph{digital social contract} is the novel incarnation of this concept for the digital age: a voluntary agreement between people that is specified, undertaken, and fulfilled in the digital realm. It embodies the notion of "code-is-law" in its purest form, in that a digital social contract is in fact a program -- code in a social contracts programming language, which specifies the digital actions parties to the social contract may take; and the parties to the contract are entrusted, equally, with the task of ensuring that each party abides by the contract. Parties to a social contract are identified via their public keys, and the one and only type of action a party to a digital social contract may take is a "digital speech act" -- signing an utterance with her private key and sending it to the other parties to the contract. Here, we present a formal definition of a digital social contract as agents that communicate asynchronously via crypto-speech acts, where the output of each agent is the input of all the other agents. We outline an abstract design for a social contracts programming language and show, via programming examples, that key application areas, including social community; simple sharing-economy applications; egalitarian currency networks; and democratic community governance, can all be expressed elegantly and efficiently as digital social contracts.

研究の動機と目的

• デジタルプラットフォームにおける権力の不均衡を是正するために、上位互換的で独占的な管理を、平等な参加者間の分散的で任意の合意に置き換えること。
• 啓蒙主義時代の社会的契約理論を、プログラミング言語と形式的手法を用いた実行可能で実用的な枠組みに変換すること。
• 等価な参加、シビル攻撃に対する耐性、およびコードによる検証可能な準拠性を保証することで、民主的で公平で自己統治的なデジタルコミュニティを実現すること。
• 分散的で非同期的な環境において、集団的ルールを指定・強制できるプログラミングモデル――社会的契約プログラミング言語（SCPL）――を設計すること。
• 統治、資源共有、通貨発行といった、社会の根幹的機能が、証明可能に正しい形でデジタル社会的契約として洗練されて表現可能であることを示すこと。

提案手法

• エージェントの履歴を状態として表し、デジタル発話行為によって行動をエンコードする遷移系 SC = (S, l₀, T) として、デジタル社会的契約を形式化する。
• エージェントが公開鍵による身元を用いて、署名付きメッセージ（デジタル発話行為）を通じて非同期に通信する社会的契約プログラミング言語（SCPL）を定義する。
• 社会的契約（SC）を分散システム（SCDS）にマッピングするコンパイラ AtoD を設計し、論理的契約とその実装との間で意味論的同等性を保証する。
• メッセージストアを用いて、エージェントの履歴と共有された対角線（グローバル・レッジ）との差を追跡し、メッセージの可用性に基づいた健全な入力遷移を可能にする。
• SCDS の状態から SC の状態への厳密な準同型写像 f を用いて、コンパイラ AtoD が正しく SC を実装していることを証明する。
• 双模倣性（bisimilarity）を活用して、無限状態空間を有限表現に縮小し、効率的でスケーラブルなコンパイルを可能にする。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 社会的契約理論は、形式的で実行可能なモデルとして、どのようにデジタル時代に具体的に実現可能か？
• RQ2 平等な権力配分を保証し、シビル攻撃を防止し、公平な結果を強制する形で、デジタル社会的契約を実装することは可能か？
• RQ3 高水準の社会的契約仕様と、その低水準の分散実装（プログラム）との間には、どのような形式的関係があるか？
• RQ4 署名付きメッセージであるデジタル発話行為は、自己統治的なデジタル社会における相互作用の原子的単位としてどのように機能するか？
• RQ5 統治、資源共有、通貨発行といった、社会の根幹的機能が、証明可能に正しい形でデジタル社会的契約としてモデル化できる範囲はどの程度か？

主な発見

• デジタル社会的契約は、各エージェントの行動およびメッセージの履歴を捉える状態を備えた遷移系 SC として形式的に定義される。
• コンパイラ AtoD は、任意の社会的契約 SC を分散システム SCDS にマッピングし、厳密な準同型写像を通じて、SCDS が SC を正しく実装していることを証明する。
• SCDS のメッセージストアは、エージェントの履歴とグローバル・ディアゴナル（共有レッジ）との差を正確に捉えており、メッセージの可用性に基づいた健全な入力遷移を可能にする。
• 形式的モデルにより、契約で許可されていない行動は実行されないことが保証され、非協力的または不正な振るまいが防止される。
• このフレームワークは、民主的統治、共有経済、平等な通貨ネットワークといった重要な応用を、洗練された証明可能に正しい SCPL プログラムによってサポートする。
• 本アプローチにより、『一人一票』のメカニズムが実現され、真正の暗号的結合身元が要求されるため、シビル攻撃のリスクが軽減される。