[論文レビュー] Integrating On-chain and Off-chain Governance for Supply Chain Transparency and Integrity

Shoufeng Cao, Thomas Miller+4 more|arXiv (Cornell University)|Nov 11, 2021

Blockchain Technology Applications and Security被引用数 8

ひとこと要約

本論文は、ブロックチェーンベースのサプライチェーンにおける透明性とデータ整合性を向上させるために、オンチェーンおよびオフチェーンのガバナンスを統合するフレームワークを提案する。このフレームワークは、オンチェーンおよびオフチェーンの両方のプロセスにおけるステークホルダーの意思決定を調整することで、意思決定の透明性とデータの整合性を強化する。アプローチは、カスタマイズされたオンチェーンガバナンスルールと、開示されたオフチェーンガバナンスメカニズムを組み合わせており、サプライチェーンにおけるデータガバナンスのトレーサビリティとステークホルダーの責任の強化を示すプロトタイプ実装を通じて検証されている。

ABSTRACT

Integrating on-chain and off-chain data storage for decentralised and distributed information systems, such as blockchain, presents specific challenges for providing transparency of data governance and ensuring data integrity through stakeholder engagement. Current research on blockchain-based supply chains focuses on using on-chain governance rules developed for cryptocurrency blockchains to store some critical data points without designing tailored on-chain governance mechanisms and disclosing off-chain decision-making processes on data governance. In response to this research gap, this paper presents an integrated data governance framework that coordinates supply chain stakeholders with inter-linked on-chain and off-chain governance to disclose on-chain and off-chain rules and decision-making processes for supply chain transparency and integrity. We present a Proof-of-Concept (PoC) of our integrated data governance approach and suggest future research to strengthen scaling up and supply chain-based use cases based on our learnings.

研究の動機と目的

• オンチェーンおよびオフチェーンのデータガバナンスを統合するブロックチェーンベースのサプライチェーンにおいて、統合されたガバナンスメカニズムの欠如を是正すること。
• オンチェーンルールとオフチェーン意思決定プロセスを明示的にリンクさせることで、透明性を向上させるガバナンスフレームワークを設計すること。
• オンチェーンおよびオフチェーンのガバナンス活動にステークホルダーを参加させることで、データ整合性を確保すること。
• 統合ガバナンスモデルの実現可能性を示すためのプロトタイプ実装を開発すること。
• 実世界のサプライチェーンアプリケーションへのスケーリングに向けた課題と今後の研究方向性を同定すること。

提案手法

• オンチェーンガバナンス（例：データ検証用スマートコントラクト）とオフチェーンガバナンス（例：ステークホルダーの合意形成プロセス）を相互に接続するハイブリッドガバナンスモデルの設計。
• オンチェーンおよびオフチェーン意思決定におけるサプライチェーンステークホルダーの明確な役割とワークフローの定義。
• 許可型ブロックチェーンを用いて、サプライチェーン文脈におけるデータガバナンスをシミュレートするプロトタイプ実装の実施。
• スマートコントラクトを用いてオンチェーンルールを強制しつつ、オンチェーンログを通じてオフチェーン意思決定の監査可能性を維持すること。
• オンチェーンおよびオフチェーンシステムの両方を横断してガバナンス意思決定を追跡する透明なデータラインレージャー機構の構築。
• ガバナンス行動における責任とトレーサビリティを確保するためのステークホルダー参加プロトコルの統合。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 オンチェーンおよびオフチェーンガバナンスメカニズムをどのように効果的に統合することで、サプライチェーンの透明性を向上させられるか？
• RQ2 オンチェーンデータガバナンスとオフチェーンステークホルダー意思決定を統合するための主要な設計原則は何か？
• RQ3 提案されたフレームワークは、従来のブロックチェーン単体のガバナンスモデルと比較して、どのようにデータ整合性を向上させるか？
• RQ4 実世界のサプライチェーンにおけるハイブリッドガバナンスの実装における実用的課題は何か？
• RQ5 ステークホルダー参加をどのように意味的にオンチェーンおよびオフチェーンガバナンスプロセスに統合できるか？

主な発見

• 提案されたフレームワークは、オンチェーンおよびオフチェーンガバナンスを効果的に統合し、サプライチェーンステークホルダー間で透明かつ監査可能な意思決定を可能にした。
• プロトタイプ実装の結果、ガバナンス行動がオンチェーンおよびオフチェーンの両システムに一貫して記録され、検証可能であることが示された。
• オフチェーンプロセスにおけるステークホルダー参加が効果的に記録され、オンチェーン記録とリンクされ、責任の強化と信頼の向上が達成された。
• フレームワークは、単にオンチェーンルールに依存するシステムと比較して、ガバナンスの不透明性が低減されることを示した。
• 研究では、スケーリングに向けた大規模導入に向けたさらなる研究を要する、調整のオーバーヘッドとデータ一貫性の課題が同定された。
• 結果から、一般的な暗号通貨由来のモデルを超えて、効果的なサプライチェーンデータガバナンスには、カスタマイズされたガバナンスメカニズムが不可欠であることが示唆された。