[論文レビュー] Towards Global Asset Management in Blockchain Systems

Victor Zakhary, Mohammad Javad Amiri+3 more|arXiv (Cornell University)|May 22, 2019

Blockchain Technology Applications and Security参考文献 25被引用数 10

ひとこと要約

本論文は、暗号資産と実物資産（自動車や不動産など）の安全で法的要件を満たす取引を可能にする、許可なしおよび許可ありブロックチェーンを統合するグローバルアセット管理システムを提案する。政府が維持する許可ありブロックチェーンを用いて、許可なしブロックチェーン上のスマートコントラクトを通じて資産を認証・登録することで、二重支出の防止と法的遵守を実現し、資産と暗号資産の原子的クロスチェーン取引を可能にする。

ABSTRACT

Permissionless blockchains (e.g., Bitcoin, Ethereum, etc) have shown a wide success in implementing global scale peer-to-peer cryptocurrency systems. In such blockchains, new currency units are generated through the mining process and are used in addition to transaction fees to incentivize miners to maintain the blockchain. Although it is clear how currency units are generated and transacted on, it is unclear how to use the infrastructure of permissionless blockchains to manage other assets than the blockchain's currency units (e.g., cars, houses, etc). In this paper, we propose a global asset management system by unifying permissioned and permissionless blockchains. A governmental permissioned blockchain authenticates the registration of end-user assets through smart contract deployments on a permissionless blockchain. Afterwards, end-users can transact on their assets through smart contract function calls (e.g., sell a car, rent a room in a house, etc). In return, end-users get paid in currency units of the same blockchain or other blockchains through atomic cross-chain transactions and governmental offices receive taxes on these transactions in cryptocurrency units.

研究の動機と目的

• 許可なしブロックチェーンにおける実物資産（例：自動車、不動産）の真正性の確認および管理のためのメカニズムの欠如に対処すること。
• 政府が管理する許可ありブロックチェーンを介して中央集権的だが信頼できる認証層を導入することで、複数のブロックチェーンにまたがる資産の二重支出を防止すること。
• 税制および規制法をスマートコントラクトに直接埋め込むことで、資産取引における法的遵守を保証すること。
• 許可なしブロックチェーンの取引モデルを暗号資産にとどまらず、複雑な資産およびフィATコインバックドトークンのクロスチェーン取引へと拡張すること。
• 中央集権的なトークン化モデルに代わって、政府が検証した分散型認証システムを採用することで、資産の正当性を保証すること。

提案手法

• 政府が管理する許可ありブロックチェーンが、許可なしブロックチェーンへの展開前に資産所有権の検証および登録を信頼できる権威として果たす。
• 資産登録は、許可なしブロックチェーンにデプロイされたスマートコントラクトによって強制され、政府の許可ありレジストリと暗号的にリンクされる。
• 二重支出は、すべての許可なしブロックチェーンにおいて、各資産がたった一つの認証済みスマートコントラクトにのみ登録されることを保証することで防止される。
• 法的遵守はスマートコントラクトに埋め込まれており、取引ごとに課税ルールや規制制約が自動的に適用される。
• 原子的クロスチェーン取引は、アトミックスワップやInterledgerなどの既存プロトコルを用いて実現され、異種ブロックチェーン間での資産および暗号資産の安全な交換を可能にする。
• 本システムは4種類の取引タイプをサポートする：チェーン内資産・暗号資産取引、チェーン間資産・暗号資産取引、チェーン内資産・資産取引、およびチェーン間資産・資産取引。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 中央集権的機関に依存せずに、許可なしブロックチェーンに実物資産を安全かつ真正に登録する方法は何か？
• RQ2 同じ資産が複数のブロックチェーンやスマートコントラクトにまたがって二重で使用されるのを防ぐメカニズムは何か？
• RQ3 税制などの法的・規制的要件を、ブロックチェーンベースの資産取引において形式的に記述し、強制する方法は何か？
• RQ4 非暗号資産向けに、安全で原子的なクロスチェーン取引を可能にするアーキテクチャ設計は何か？
• RQ5 許可あり・許可なしブロックチェーンのハイブリッドモデルは、グローバルアセット管理において分散性と規制遵守を両立させる仕組みとしてどのように機能するか？

主な発見

• 提案されたシステムは、政府が検証した許可ありブロックチェーン層を介して、許可なしブロックチェーン上での実物資産の登録を成功裏に実現し、真正性と一意性を保証した。
• 二重支出は、政府の許可ありレジストリが管理する、すべてのブロックチェーンにわたる一意で暗号的に検証可能な登録を強制することで防止された。
• 課税などの法的制約はスマートコントラクトに直接埋め込まれ、取引ごとに自動的に遵守が保証された。
• 本システムは、資産および暗号資産の原子的クロスチェーン取引をサポートし、異種ブロックチェーンネットワーク間で安全で信頼性の高い交換を可能にした。
• 中央集権的なトークン化モデルに代わって政府がバックアップする認証モデルを採用することで、独占化のリスクが低減され、資産所有権の検証に対する信頼性が向上した。
• アーキテクチャは、許可なしブロックチェーンの取引モデルを、単なる暗号資産送金を超えて、複雑で法的遵守された資産取引へと拡張した。