| 講演名 | 2020-05-20 ハッシュ関数に基づく計算問題に対するマイニング時間の小分散化 穴田 啓晃(長崎県立大), 櫻井 幸一(九大), |
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| 抄録(和) | Bitcoinではハッシュ関数で記述された方程式がマイナーが解くべき計算問題である．この問題を解くのに要する時間（マイニング時間）は指数分布に従うことが知られている．指数分布には期待値が固定されると分散が期待値の2乗に固定される性質がある．この性質は情報セキュリティ上の脆弱性となりうる観点から好ましくない．本技報では，Bitcoinの計算問題から構成される二つの型の計算問題を評価する．第一の型は直列連結であり，第二の型は並列連結である．これらの問題を解くのに要する時間は，それぞれ個々の連結成分の時間の和及び最大値となる．これらの性質を用い，時間の分散が小さくなる結果を定量的に述べる．最後に，トレードオフとしてブロックチェーン上の一つのブロックのデータサイズが大きくなることに言及する． |
| 抄録(英) | In Bitcoin, the computational problem which miners should solve is an equation described in the term of a hash function. The time (emph{mining time}) needed to solve the problem is known to follow the exponential distribution. The exponential distribution has the property that, when the expectation is fixed, the variance is also fixed to be the square of the expectation. This property is not preferable from the view point of possible vulnerability on information security. In this report, we evaluate two types of computational problems that are constructed from the computational problem of Bitcoin. The first type is serial concatenation and the second type is parallel concatenation. The times needed to solve the problems become the sum and the maximum of the times for the components, respectively. Using these properties, we state quantitively the results that the variances of the times are decreased. Finally, we mention as a trade-off that the data size of a block on the blockchain is increased. |
| キーワード(和) | ビットコイン / ブロックチェーン / ハッシュ関数 / マイニング時間 / 指数分布 / 中心極限定理 |
| キーワード(英) | Bitcoin / blockchain / hash function / mining time / exponential distribution / central limit theorem |
| 資料番号 | ISEC2020-9 |
| 発行日 | 2020-05-13 (ISEC) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | ISEC |
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| 開催期間 | 2020/5/20(から1日開催) |
| 開催地（和） | オンライン開催 |
| 開催地（英） | Online |
| テーマ（和） | 一般 |
| テーマ（英） | |
| 委員長氏名（和） | 盛合 志帆(NICT) |
| 委員長氏名（英） | Shiho Moriai(NICT) |
| 副委員長氏名（和） | 廣瀬 勝一(福井大) / 伊豆 哲也(富士通研) |
| 副委員長氏名（英） | Shoichi Hirose(Univ. of Fukui) / Tetsuya Izu(Fujitsu Labs.) |
| 幹事氏名（和） | 江村 恵太(NICT) / 面 和成(筑波大) |
| 幹事氏名（英） | Keita Emura(NICT) / Kazunari Omote(Tsukuba Univ.) |
| 幹事補佐氏名（和） | 山本 大(富士通研) / 須賀 祐治(インターネットイニシアティブ) |
| 幹事補佐氏名（英） | Dai Yamamoto(Fujitsu Labs.) / Yuuji Suga(IIJ) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on Information Security |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | ハッシュ関数に基づく計算問題に対するマイニング時間の小分散化 |
| サブタイトル（和） | 直列連結及び並列連結 |
| タイトル（英） | Making Variance of Mining Time Smaller for Computational Problems Based on Hash Functions |
| サブタイトル（和） | Serial Concatenation and Parallel Concatenation |
| キーワード(1)（和/英） | ビットコイン / Bitcoin |
| キーワード(2)（和/英） | ブロックチェーン / blockchain |
| キーワード(3)（和/英） | ハッシュ関数 / hash function |
| キーワード(4)（和/英） | マイニング時間 / mining time |
| キーワード(5)（和/英） | 指数分布 / exponential distribution |
| キーワード(6)（和/英） | 中心極限定理 / central limit theorem |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 穴田 啓晃 / Hiroaki Anada |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 長崎県立大学(略称：長崎県立大) University of Nagasaki(略称：Univ. Nagasaki) |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 櫻井 幸一 / Kouichi Sakurai |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 九州大学(略称：九大) Kyushu University(略称：Kyushu Univ.) |
| 発表年月日 | 2020-05-20 |
| 資料番号 | ISEC2020-9 |
| 巻番号（vol） | vol.120 |
| 号番号（no） | ISEC-28 |
| ページ範囲 | pp.33-40(ISEC), |
| ページ数 | 8 |
| 発行日 | 2020-05-13 (ISEC) |