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。