[論文レビュー] The Design Principle of Blockchain: An Initiative for the SoK of SoKs

Luyao Zhang|arXiv (Cornell University)|Jan 1, 2023

Blockchain Technology Applications and Security被引用数 11

ひとこと要約

本論はCPSSの信頼エンジンとしてのブロックチェーン設計原則を総説し、過去の約束、現在の分類法、そして学際的解決が必要な将来のギャップを分析するSoK of SoKsを提供する。

ABSTRACT

Blockchain, also coined as decentralized AI, has the potential to empower AI to be more trustworthy by creating a decentralized trust of privacy, security, and audibility. However, systematic studies on the design principle of blockchain as a trust engine for an integrated society of cyber-physical-social-system (CPSS) are still absent. In this article, we provide an initiative for seeking the design principle of blockchain for a better digital world. Using a hybrid method of qualitative and quantitative studies, we examine the past origin, the current development, and the future directions of blockchain design principles. We have three findings. First, the answer to whether blockchain lives up to its original design principle as a distributed database is controversial. Second, the current development of the blockchain community reveals a taxonomy of 7 categories, namely, privacy and security, scalability, decentralization, applicability, governance and regulation, system design, and cross-chain interoperability. Both research and practice are more centered around the first category of privacy and security and the fourth category of applicability. Future scholars, practitioners, and policy-makers have vast opportunities in other, much less exploited facets and the synthesis at the interface of multiple aspects. Finally, in counter-examples, we conclude that a synthetic solution that crosses discipline boundaries is necessary to close the gaps between the current design of blockchain and the design principle of a trust engine for a truly intelligent world.

研究の動機と目的

• ブロックチェーンが元々の分散データベース設計原理を満たしているかを評価する。
• 現在の文献、産業実践、標準をブロックチェーン設計原則の7カテゴリ分類法にマッピングする。
• 現在のブロックチェーン設計と真の信頼エンジンをもつ知性ある世界の間のギャップを特定する。
• 特定されたギャップを埋めるための学際的・総合的解決策を提案する。

提案手法

• ブロックチェーンの起源、発展、将来の方向性の質的-量的混合分析。
• 7カテゴリに渡るSoKsとホワイトペーパーをレビューして分類法を構築する。
• SoKsとホワイトペーパーのタイトル/要旨のNLP支援テキスト分析（ワードクラウドとバイグラム）。
• 設計原理のギャップと単一分野解決策の反例に関するケースベースの議論。
• 再現のためのオープンデータとコードをGitHubで提供。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 ブロックチェーンは分散データベースとしての元々の設計原則を満たしたのか？
• RQ2 現在のブロックチェーン文献、産業実践、全球的標準はブロックチェーン設計原則にどう対処・発展させているか？
• RQ3 現在のブロックチェーン設計と真に知能ある世界の信頼エンジン設計原理の間にどんなギャップが存在するか？

主な発見

• ブロックチェーンが分散データベース原則を満たすかどうかの答えは議論の余地がある。
• 7カテゴリ分類法が浮かび上がる：プライバシーとセキュリティ、スケーラビリティ、分散化、適用性、ガバナンスと規制、システム設計、そしてクロスチェーンの相互運用性。
• 現在の研究と実践はプライバシー/セキュリティと適用性に重心を置いており、他のカテゴリでの機会は十分に探られていない。
• ブロックチェーン設計をより広い信頼エンジンのビジョンに合わせるための総合的で学際的な解決策が必要である。
• 本論は真に知能を持ち、ガバナンス機能を備えたブロックチェーンの未来を実現するため、学際を超えた協力を提唱する。