[論文レビュー] The Trailer of Strategic Alliance for Blockchain Governance Game.

Song-Kyoo Kim|arXiv (Cornell University)|Mar 24, 2019

Blockchain Technology Applications and Security参考文献 8被引用数 4

ひとこと要約

本稿では、確率的ゲーム理論と揺動理論を用いて、真正のマイナー間の戦略的連携を統合することで、ネットワークのセキュリティを強化するハイブリッドブロックチェーンガバナンスモデルを提案する。最適な連携タイミングと規模の解析的導出により、攻撃者に対する予防的防御が可能となり、安全なブロックチェーンの展開や初期仮想通貨発行（ICO）の意思決定支援システムを提供する。

ABSTRACT

This paper deals with design of the alternative secure Blockchain network framework to prevent damages from an attacker. The concept of the strategic alliance of the management is applied on the top of the recent developed stochastic game framework. This new enhanced hybrid theoretical model has been developed based on the combination of the conventional game theory, the fluctuation theory and the Blockchain Governance Game to find best strategies towards preparation for preventing a network malfunction from an attacker by making the strategic alliance with other genuine miners. Analytically tractable results for decision making parameters are fully obtained which enable to predict the moment for operations and deliver the optimal number of the alliance with other nodes to protect the Blockchain network. This research helps for whom considers the initial coin offering or launching new blockchain based services with enhancing the security features by alliance with the trusted miners within the decentralized network.

研究の動機と目的

• ブロックチェーンネットワークの悪意ある攻撃に対する脆弱性を解消するため、予防的防御メカニズムを構築すること。
• マイナー間の戦略的相互作用を確率的ゲームとしてモデル化し、最適な連携形成を予測すること。
• 揺動理論をブロックチェーンガバナンスと統合することで、ネットワーク障害に対するレジリエンスを向上させること。
• 安全なブロックチェーンサービスや初期仮想通貨発行（ICO）の展開を支援する意思決定パrameterを提供すること。
• ネットワーク保護を最大化するために、信頼できるマイナーとの最適な連携数とタイミングを特定すること。

提案手法

• 本フレームワークは、従来のゲーム理論と確率的ゲーム理論を組み合わせ、マイナー間の戦略的相互作用をモデル化する。
• 揺動理論が、ネットワーク状態や攻撃者の行動の動的変化を分析するために適用される。
• ブロックチェーンガバナンスメカニズムと戦略的連携ダイナミクスを統合することで、ハイブリッド理論的モデルが構築される。
• 最適な連携規模や運用タイミングを含む意思決定パrameterについて、解析的解が導出される。
• モデルは、連携を開始する最適な瞬間と、最大の保護を実現するための信頼できるノード数を予測する。
• 本アプローチにより、協力を通じてセキュリティを強化しようとするネットワークオペレータに対して、定量的かつ意思決定支援が可能になる。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 真正のマイナー間の戦略的連携をどのようにモデル化すれば、ブロックチェーンネットワーク攻撃に対して予防的に防御できるか？
• RQ2 悪意ある参加者によるネットワーク障害を防ぐために、最適な連携形成タイミングは何か？
• RQ3 最大のセキュリティ強化を実現するため、連携に含める信頼できるマイナーの最適数は何か？
• RQ4 揺動理論の統合が、ブロックチェーンガバナンスモデルの予測精度をどのように向上させるか？
• RQ5 安全な新規ブロックチェーンサービスやICOの展開を支援する意思決定パrameterは、どのように導出できるか？

主な発見

• ハイブリッドモデルにより、最適な連携タイミングと規模の解析的導出が可能となり、実行可能な意思決定パrameterが得られる。
• 確率的ゲーム理論と揺動理論の統合により、攻撃者の行動やネットワークの不安定性の予測能力が向上する。
• フレームワークは、戦略的連携を開始する正確な瞬間を特定することで、予防的ネットワーク保護を実現する。
• 信頼できるマイナーとの協力を通じて、ブロックチェーンネットワークのリスクを最小限に抑える定量的戦略を提供する。
• 結果は、初期仮想通貨発行（ICO）や新規ブロックチェーンサービスの展開に直接応用可能であり、セキュリティ体制の強化に寄与する。
• モデルの解析的扱いやすさにより、動的ネットワーク環境においてリアルタイムの意思決定支援が可能になる。