投票型ブロックチェーンで高 NFTのセキュリティ V1.2

2021年10月 
エマーン・インスティテュート マネジメント＆サイエンス コンピュータサイエンス部門
学部長・教授　 Dr. Hiro Takahashi

※以下、高橋博士による論文発表時の資料の翻訳です

概要

- NFTセキュア・ブロックチェーン・アーキテクチャは、取引の所有権を確認し トランザクションの所有権を確認するNFTセキュア・ブロックチェーン・アーキテクチャーと、その実装を提案する．

- エスクローアカウントは、Jノードが独自の投票方法で取引を確認する．

- 参加ノードは投票作業によりマイニング報酬を得ることができる。NFTブロックチェーンを継続的に生成する動機となっている。

【NFTコンテンツ】

NFT

- NFTとは、ブロックチェーンのデジタル台帳に保存されているデータの単位で、写真、動画、音声、その他の知的財産などのアイテムを表します。

- NFTは、デジタル資産が一意であることを証明するもので、互換性はありません。

- 現在のブロックチェーンは、各ノードからのトランザクションを保存していますが より高い所有権のセキュリティが求められています。

課題

- トランザクション・ガス料金が高い

- 遅延時間

- トークン送金のリスク

- PoWマイニングの電気代

【安全なNFTブロックチェーンを提案】

セキュアNFT(NFTSBL)

- NFTSBL(Non-Fungible Token)は、投票機能を用いて各取引のコンセンサスを確立し、Jノードと呼ばれる選択されたノードのエスクロー口座によってコインの送金ミスを防ぐセキュアなブロックチェーンです。

- NFTSBLはマイナブルなオリジナルブロックチェーンです。

- エスクローアカウントは、選択された複数の証人ノードを用いて、送信者から受信者への取引を参照し、判断します。

- 最終的に、エスクローアカウントは、取引の最終判断の状況を保存し、取引が確認された場合には、送信者から受信者のウォレットにNFTトークンを転送します。

Jノード

- Jノードは，投票による取引確認ノードである。

- ランダムに選択され，複数のノードからトランザクションの確認状況を受信する。

- Jノードは、トランザクションが真実であるかどうかを判断式で決定します。

- 取引結果の合計が75%(ホールド値)以上であれば、取引のトークンを放出します。

エスクローアカウント

- Jノードのエスクローアカウントは、トークンが誤った相手に転送されるミスを防ぐのに役立ちます。

- Jノードは、エスクロー・アカウントでの取引が選択された複数のノードによって確認されるまで、トークンを保持します。

- 取引が事実であることが確認されると，Jノードはトークンを受信者のウォレットに解放し，このタスクを完了します。

投票型マイニング（PoW)

- NFTSBLブロックチェーンを維持する動機は、各取引の確認投票を利用したPoWマイニングの機能を持っているからです。

- PoWと報酬分布はNFTSBLアルゴリズムで定義されています。 NFTSBLブロックチェーンでは、取引の確認を行う複数のノードをランダムに選択します。

- コンセンサスが得られれば、選択されたすべてのノードがトークンの報酬を受け取ることになります。

- このように、すべての参加ノードは、一定期間内にトランザクションの確認を返信すれば、報酬を得ることができます。

レイテンシータイムの向上

- NFTトランザクションコンセンサスを低遅延で実現するために、ノードメモリ上にカーネルレベルのキャッシュを実装しました。

- テスト用コンピュータシステムの環境は
1) カーネルキャッシュサイズ：1GB、ライトバックポリシーあり。
2) プラットフォーム Windows Ultimate 64-bit Edition。
3）利用したブロックチェーン：mix、nilu、pirlブロックチェーン。
4）時間 ストップウォッチによる計測。275MB、500MB、1GBの3種類のブロックチェーンを選択。MB、1GBの3種類のブロックチェーンを選択。

まとめ

- NFTSBL (Non-Fungible Token) は、Jノード上のエスクロー口座による投票機能を用いた安全なブロックチェーンを提案する。

- システムのアーキテクチャと報酬分配の方針を示した。
また、コイン移動のミスを防ぐためのエスクローアカウントの概念も提案した。

- 確認時間を短縮するために、カーネルレベルのキャッシュを実装した。
キャッシュを実装しました。

- 実装セッションでは、NFTブロックチェーンのレイテンシー時間の評価が行われました。その結果、1024MBのパケットサイズでブロックチェーンの生成時間が約50%短縮されました。

以上、高橋博士による論文発表時の資料（原文）は こちら よりご覧いただけます。