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講演抄録/キーワード
講演名 2020-11-27 14:50
Proof-of-Stake型ブロック・チェーンの参加ノードへのインセンティブづけに関する一検討
松永赳尭張 元玉笹部昌弘笠原正治奈良先端大NS2020-86
抄録 (和) ブロック・チェーンのコンセンサス・アルゴリズムの一つである Proof-of-Stake~(PoS)では,バリデータと呼ばれるノードによる投票に基いて新規ブロックの正当性について合意を形成する.一般に,投票に基づく合意形成では不正な投票を行うバリデータの割合が増加すると,合意形成が不適切に行われる危険性が増大する.そのような理由から,PoSでは正しいコンセンサスに貢献したバリデータに報酬を与え,そうでないバリデータに罰則を与えることで,バリデータに対して正しい投票を動機づけている.本稿では,バリデータの投票行為を評価する指標として,投票実績に基づく信頼度を導入し,信頼度に基づいて報酬もしくは罰則を与えることで,バリデータが保有するStakeと呼ばれる保証金の量を変動させる方式を提案する.計算機シミュレーションにより,バリデータ信頼度の推定精度,及びバリデータが保有するStake量の変動について定量的な評価を行う.数値例より,バリデータが正しく投票する確率が動的に変化する状況下で提案手法はバリデータの信頼度を高精度に推定できること,及び信頼度の高いバリデータに対して多くの報酬を与えることができることが示された. 
(英) The Proof of Stake (PoS) protocol is one of consensus algorithms for Blockchain, in which the integrity of a new block is validated according to voting by nodes called validators. Due to validator-oriented voting, however, voting results are likely to be false when the number of validators who wrongly vote increases. In the PoS protocol, validators are motivated to vote correctly by reward and penalty mechanism. With this mechanism, validators who contribute to correct consensuses are rewarded, while those who make incorrect block confirmation are penalized. In this paper, we consider a reward-penalty mechanism based on the voting profile of a validator, which is estimated from the voting history of the validator. We evaluate the performance of the proposed mechanism by computer simulation, investigating the impact of system parameters on the estimation accuracy of the validator profile and the amount of validator's stake. Numerical results show that the proposed algorithm can estimate the voting profile of a validator accurately even when the voting profile dynamically changes. It is also shown that the proposed mechanism gives more reward to validators with high voting profile.
キーワード (和) ブロック・チェーン / コンセンサス・アルゴリズム / Proof-of-Stake / 報酬 / 罰則 / / /  
(英) Blockchain / Consensus Algorithm / Proof-of-Stake / Reward / Penalty / / /  
文献情報 信学技報, vol. 120, no. 257, NS2020-86, pp. 62-67, 2020年11月.
資料番号 NS2020-86 
発行日 2020-11-19 (NS) 
ISSN Print edition: ISSN 0913-5685  Online edition: ISSN 2432-6380
著作権に
ついて
技術研究報告に掲載された論文の著作権は電子情報通信学会に帰属します.(許諾番号:10GA0019/12GB0052/13GB0056/17GB0034/18GB0034)
PDFダウンロード NS2020-86

研究会情報
研究会 NS ICM CQ NV  
開催期間 2020-11-26 - 2020-11-27 
開催地(和) オンライン開催 
開催地(英) Virtual Conference 
テーマ(和) ネットワーク品質,ネットワーク計測・管理,ネットワーク仮想化,ネットワークサービス,ブロックチェーン,セキュリティ,ネットワークインテリジェンス・AI,一般
注:NV研究会は発表申込み締切日が異なります。NV研究会への発表申込はこちらからお願いします。 
テーマ(英) Network quality, Network measurement/management, Network virtualization, Network service, Blockchain, Security, Network intelligence, etc. 
講演論文情報の詳細
申込み研究会 NS 
会議コード 2020-11-NS-ICM-CQ-NV 
本文の言語 日本語 
タイトル(和) Proof-of-Stake型ブロック・チェーンの参加ノードへのインセンティブづけに関する一検討 
サブタイトル(和)  
タイトル(英) An Incentivization Scheme for Participating Nodes in Proof-of-Stake-Based Blockchain 
サブタイトル(英)  
キーワード(1)(和/英) ブロック・チェーン / Blockchain  
キーワード(2)(和/英) コンセンサス・アルゴリズム / Consensus Algorithm  
キーワード(3)(和/英) Proof-of-Stake / Proof-of-Stake  
キーワード(4)(和/英) 報酬 / Reward  
キーワード(5)(和/英) 罰則 / Penalty  
キーワード(6)(和/英) /  
キーワード(7)(和/英) /  
キーワード(8)(和/英) /  
第1著者 氏名(和/英/ヨミ) 松永 赳尭 / Takeaki Matsunaga / マツナガ タケアキ
第1著者 所属(和/英) 奈良先端科学技術大学院大学 (略称: 奈良先端大)
Nara Institute of Science and Technology (略称: NAIST)
第2著者 氏名(和/英/ヨミ) 張 元玉 / Yuanyu Zhang / チョウ エンユ
第2著者 所属(和/英) 奈良先端科学技術大学院大学 (略称: 奈良先端大)
Nara Institute of Science and Technology (略称: NAIST)
第3著者 氏名(和/英/ヨミ) 笹部 昌弘 / Masahiro Sasabe / ササベ マサヒロ
第3著者 所属(和/英) 奈良先端科学技術大学院大学 (略称: 奈良先端大)
Nara Institute of Science and Technology (略称: NAIST)
第4著者 氏名(和/英/ヨミ) 笠原 正治 / Shoji Kasahara / カサハラ ショウジ
第4著者 所属(和/英) 奈良先端科学技術大学院大学 (略称: 奈良先端大)
Nara Institute of Science and Technology (略称: NAIST)
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講演者
発表日時 2020-11-27 14:50:00 
発表時間 25 
申込先研究会 NS 
資料番号 IEICE-NS2020-86 
巻番号(vol) IEICE-120 
号番号(no) no.257 
ページ範囲 pp.62-67 
ページ数 IEICE-6 
発行日 IEICE-NS-2020-11-19 


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