[論文レビュー] Feedback based Reputation on top of the Bitcoin Blockchain

Davide Carboni|arXiv (Cornell University)|Feb 5, 2015

Blockchain Technology Applications and Security参考文献 12被引用数 38

ひとこと要約

この論文は、Bitcoinブロックチェーン上に構築された分散型のフィードバックベースの信頼性システムを提案し、オンラインコミュニティにおける信頼できない、改ざんに強い信頼性管理を可能にする。Bitcoinの改ざんできないログを活用してユーザーフィードバックと評価を記録することで、乱用を防ぎ、中央集権的機関への依存を排除し、信頼できない分散型の信頼性メカニズムを実現し、強力なセキュリティ保証を達成する。

ABSTRACT

The ability to assess the reputation of a member in a web community is a need addressed in many different ways according to the many different stages in which the nature of communities has evolved over time. In the case of reputation of goods/services suppliers, the solutions available to prevent the feedback abuse are generally reliable but centralized under the control of few big Internet companies. In this paper we show how a decentralized and distributed feedback management system can be built on top of the Bitcoin blockchain

研究の動機と目的

• 主なインターネット企業が管理する中央集権型信頼性システムの限界を解消すること。
• 信頼性の乱用や操作を防ぐ分散型フィードバックメカニズムを設計すること。
• Bitcoinブロックチェーンの改ざん不能性と分散性を活用して、安全な信頼性記憶を実現すること。
• ピアツーピアおよびオンラインコミュニティにおける信頼できない信頼性管理を可能にすること。
• 既存のブロックチェーンインfraストラクチャ上に信頼性システムを構築する可能性を実証すること。

提案手法

• ユーザーフィードバックと信頼性スコアを記録するために、Bitcoinのブロックチェーンを改ざんに強いログとして活用する。
• 信頼性データを保存するためにBitcoin取引を採用し、改ざん不能性と公開検証可能性を確保する。
• ユーザーフィードバックを構造化されたデータフィールドを含むBitcoin取引で送信する信頼性モデルを導入する。
• フィードバックエントリをリンクしてデータ整合性を保証するために暗号ハッシュを適用する。
• オンチェーンに蓄積された累積的信頼性スコアを計算・保存する信頼性集約メカニズムを設計する。
• BitcoinのコンSENSUSメカニズムを活用して、Sybil攻撃を防止し、信頼性データへの信頼性を確保する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 Bitcoinブロックチェーン上に効果的に分散型信頼性システムを構築できるか？
• RQ2 信頼できない分散環境において、フィードバックの乱用や操作をどのように緩和できるか？
• RQ3 パブリックブロックチェーンに信頼性データを保存する際の技術的および経済的トレードオフは何か？
• RQ4 ブロックチェーンの改ざん不能性が、信頼性記録の整合性をどの程度向上させるか？
• RQ5 中央機関に依存せずに、信頼性スコアをどのように計算・検証できるか？

主な発見

• 提案されたシステムは、プロトコル拡張を一切必要とせず、Bitcoinのネイティブ取引構造のみを用いて分散型信頼性メカニズムを効果的に実装した。
• フィードバックデータはブロックチェーン上に改ざん不能に記録され、暗号的に検証可能で改ざんに強く、耐性がある。
• フィードバックの送信に経済的コスト（マイニング手数料）を要求することで、Sybil攻撃を防止し、スパムを抑える。
• 信頼性スコアはオンチェーンに計算・保存され、公開検証可能で監査可能である。
• 最小限のオーバーヘッドで、既存のブロックチェーンインfraストラクチャ上に信頼できない信頼性システムを構築する可能性を実証した。
• Bitcoinのコンセンサスおよび暗号プリミティブの活用により、強力なセキュリティ保証を達成した。