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| 講演抄録／キーワード | ||
| 講演名 | 2025-03-07 09:20 DLTにおける高いTPSと合意形成の高い分散性を両立した新しい合意形成手法 ○矢澤倫己・児玉純良・小川猛志（東京電機大）  NS2024-232 |
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| 抄録 | （和） | 分散台帳技術(DLT)では合意形成アルゴリズムにPoWやPoSが主に使用されている．PoWは数1,000以上のノード間での合意形成(合意形成の分散)を実現した画期的な技術であるが，消費電力が膨大という大きな問題がある．PoSは少数の代表ノードを選定しそれらの間で投票により合意形成を行うことでPoWに比べ大幅に消費電力を削減できたが，投票メッセージを交換する計算量が制限となり代表ノード数を多くできず分散性に問題がある．台帳の更新依頼(Transaction;Tx)のブロック化による低TPS問題を解決するため，Tx間で有向非巡回グラフ(DAG)を構成し，DAGのトポロジから各Txの伝搬範囲を確認して合意形成を行う手法(仮想投票)が提案されている．TPSの向上に成功しているが，PoSと同じく合意形成ノード数を多くできないという問題がある．本技報では，著者らがトランザクション処理性能改善のために提案しているトランザクショングラフを活用し，投票情報を取引に便乗させノード間で明示的に状態共有を行うことで，PoSに近い低消費電力で，DAGと同等以上の高いTPSとPoWに近い合意形成の高い分散性を同時に実現する手法を提案する．なお，昨年の報告から提案手法を詳細化し，定量評価により有効性を確認した結果をまとめたものである． |
| （英） | In distributed ledger technology (DLT), PoW and PoS are the main consensus algorithms used. PoW is a groundbreaking technology that has made it possible to achieve consensus (distribution of consensus) between more than several thousand nodes, but it has a major problem of huge power consumption. PoS can significantly reduce power consumption compared to PoW by selecting a small number of representative nodes and forming consensus through voting between them, but the amount of calculation required to exchange voting messages is large, making it impossible to increase the number of representative nodes, resulting in a problem with decentralization. To solve the low TPS problem caused by limitted block size of ledger update requests (Transactions; Tx), a method has been proposed. In which a directed acyclic graph (DAG) is constructed between Txs, and a consensus is formed by checking the propagation range of each Tx from the topology of the DAG (virtual voting). Although this has been successful in improving TPS, it has the same problem as PoS in that it cannot increase the number of consensus nodes. In this paper, we propose a method that utilizes the transaction graph that the authors have proposed to improve TPS, piggybacking voting information on transactions and explicitly sharing state between nodes, thereby simultaneously achieving high TPS equal to or greater than DAG and high decentralization of consensus formation close to PoW, with low power consumption similar to PoS. This paper details the proposed method from last year's report, and summarizes the results of confirming its effectiveness through quantitative evaluation. | |
| キーワード | （和） | DLT / ブロックチェーン / DAG / 合意形成アルゴリズム / PBFT / トランザクショングラフ / / |
| （英） | DLT / Blockchain / DAG / Consensus algorithms / Practical Byzantine Fault Tolerance / Transaction-graphs / / | |
| 文献情報 | 信学技報, vol. 124, no. 419, NS2024-232, pp. 212-219, 2025年3月. | |
| 資料番号 | NS2024-232 | |
| 発行日 | 2025-02-27 (NS) | |
| ISSN | 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 | NS2024-232 |
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| 研究会情報 | |
| 研究会 | IN NS |
| 開催期間 | 2025-03-06 - 2025-03-07 |
| 開催地（和） | 沖縄産業支援センター |
| 開催地（英） | Okinawa Industry Support Center |
| テーマ（和） | 一般 |
| テーマ（英） | General |
| 講演論文情報の詳細 | |
| 申込み研究会 | NS |
| 会議コード | 2025-03-IN-NS |
| 本文の言語 | 日本語 |
| タイトル（和） | DLTにおける高いTPSと合意形成の高い分散性を両立した新しい合意形成手法 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | New consensus building method for DLT that simultaneously achieves high TPS and high decentralization in consensus |
| サブタイトル（英） | |
| キーワード(1)（和/英） | DLT / DLT |
| 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） | DAG / DAG |
| キーワード(4)（和/英） | 合意形成アルゴリズム / Consensus algorithms |
| キーワード(5)（和/英） | PBFT / Practical Byzantine Fault Tolerance |
| キーワード(6)（和/英） | トランザクショングラフ / Transaction-graphs |
| 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） | 矢澤 倫己 / Yazawa Hitomi / ヤザワ ヒトミ |
| 第1著者 所属（和/英） | 東京電機大学 (略称： 東京電機大) Tokyo Denki University (略称： Tokyo Denki Univ.) |
| 第2著者 氏名（和/英/ヨミ） | 児玉 純良 / Kodama Kiyora / コダマ キヨラ |
| 第2著者 所属（和/英） | 東京電機大学 (略称： 東京電機大) Tokyo Denki University (略称： Tokyo Denki Univ.) |
| 第3著者 氏名（和/英/ヨミ） | 小川 猛志 / Ogawa Takeshi / オガワ タケシ |
| 第3著者 所属（和/英） | 東京電機大学 (略称： 東京電機大) Tokyo Denki University (略称： Tokyo Denki Univ.) |
| 講演者 | 第1著者 |
| 発表日時 | 2025-03-07 09:20:00 |
| 発表時間 | 25分 |
| 申込先研究会 | NS |
| 資料番号 | NS2024-232 |
| 巻番号（vol） | vol.124 |
| 号番号（no） | no.419 |
| ページ範囲 | pp.212-219 |
| ページ数 | 8 |
| 発行日 | 2025-02-27 (NS) |
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