第3回JMC海事振興セミナー「国際物流における我が国の貿易電子化の現状と展望」

ブロックチェーン技術と国際物流
平田 燕奈 | 神戸大学大学院 海事科学研究科
2022年7月15日

DXに関する2つの側面
DX: デジタルトランスフォーメーション
デジタル化したものを業務効率化や付加価値向上に活用すること
デジタイ

デジタライ

ゼーション

ゼーション

Digitization

Digitalization

アナログをデジタル化
すること
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ブロックチェーン技術と国際物流©Enna Hirata

2

国際物流DXの要素技術

A◼ Artificial
Intelligence

7/15/2022

BC◼ Blockchain◼ CloudComputing

ブロックチェーン技術と国際物流

D◼ Data©Enna Hirata

3数字でみるブロックチェーン
The technology most likely to change
the next decade of business is not thesocial web, big data, the cloud,robotics, or even artificial
intelligence. It’s the blockchain...
Harvard Business Review‘The Impact of Blockchain Goes Beyond
Financial Services’

2025年:
ブロックチェーンの付加価値

2027年：
ブロックチェーン上に保管・保存される

1760億ドル

1割のGlobal GDP

Source: Gartner

7/15/2022

ブロックチェーン技術と国際物流©Enna Hirata

4本日の内容◼ブロックチェーン技術と用途◼ブロックチェーンと未来の国際物流

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ブロックチェーン技術と国際物流©Enna Hirata

5ブロックチェーン技術と用途

第１部

ブロックチェーンとは…

“多数の取引記録を受け取り、それらをブロックにまとめるデータベースの一種である。その後、各ブロックは暗号署名を使用して次のブロックに「連鎖」する。
これにより、ブロックチェーンは台帳のように使用できるようになる。”
出所：UK Government Chief Scientific Adviser (2016).Distributed Ledger Technology: beyond block chain

7/15/2022

ブロックチェーン技術と国際物流©Enna Hirata

7ハッシュ関数とはハッシュ（Hash)とはもとのデータから特定のサイズの別のデータを、計算によって作ること。
Hans Peter Luhn
（1896-1964)
7/15/2022「切り刻んで混ぜる」
ブロックチェーン技術と国際物流©Enna Hirata

8ハッシュ関数の性質
衝突困難性
Collision Resistance

第2原像計算困難性
Second Preimage
Resistance

原像計算困難性
Preimage Resistancehash(m1) = hash(m2)、かつ、m1 ≠ m2 を探し出すことが困難である

m1が与えられたとき、H(ｍ1)=H(ｍ2)となるｍ2を見つけるのは困難である

ハッシュ値 h が与えられたとき、そこから h = hash(m) となるよ
うな任意のメッセージ m を探すことが困難である

固定長
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同じ値が出力ブロックチェーン技術と国際物流

一方向関数©Enna Hirata

9ハッシュ関数で計算してみよう

ハッシュ関数の計算例
Hasha

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0cc175b9c
0f1b6a831
c399e2697
72661

Hash

Hash

cbb79029a
ee6f8c64fb
a7db2b70
56944

ブロックチェーン技術と国際物流

18ac7ee1092cecf421
a49113c47
7b412©Enna Hirata

10ブロックチェーンの仕組み①前のブロックのハッシュ③Nonceブロックが前のトランザクションのハッシュとチェーンのようにつながっている②トランザクション

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ブロックチェーン技術と国際物流©Enna Hirata

11通常の場合長いのでただしいとみなされる

分岐
追いつけないため、短いので無効とみなされる

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ブロックチェーン技術と国際物流©Enna Hirata

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51％攻撃51%攻撃
少数マイナー
短いので無効とみなされる

分岐
悪意あるマイナー長いのでただしいとみなされる

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ブロックチェーン技術と国際物流©Enna Hirata

13ハッシュ値検証の仕組み

blockchain

BLOCKCHAIN

bl0ckchainBlockchain

ハッシュ関数5510a843bc1b7
acb9507a5f71de
51b98

7/15/2022

e4b25d8c91162
8d527b2c97039
a9f5938647a7b6c8280
7094b6811e4ef2
00ac9

blockchain

ハッシュ関数
3cc377f79bda30
8c750459a2caf7
fc38

5510a843bc1b7
acb9507a5f71de
51b98

ハッシュ値を保存
ブロックチェーン技術と国際物流©Enna Hirata

14

ブロックチェーンの特徴と用途

改ざん困難
(不変性)

中央管理者不要• すべての関係者は、暗号化された取引記録を保持する• 中央集権ではなくネットワーク全体に保存される• 当事者によって合意されたルールセット• 変更するには、ネットワーク全体を書き換える必要がある• セキュリティと可用性の向上：集中化された脆弱点をなくす• スマートコードは、合意・取引を容易に検証・実行する

7/15/2022ブロックチェーン技術と国際物流

スマートコントラクト©Enna Hirata

15

ブロックチェーンと未来の国際物流

第２部

展望1:ボーダレス越境貿易

税金納付

船卸
搬入
許可

港湾・空港

保税
蔵置場

検査審査

税関

申告

通関業者 輸入者

輸入貨物輸送7/15/2022

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17税関業務が変わる

輸入地

輸出地

輸出の段階から貨物情報

必須情報を整えたら通関を取得・追跡手続きを行い

7/15/2022

関税請求書を荷主に送付

ブロックチェーン技術と国際物流©Enna Hirata

18ボーダレス越境貿易

船卸搬入

輸入貨物輸送輸入者

港湾・空港

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ブロックチェーン技術と国際物流©Enna Hirata

19展望2：フィジカルインターネットにおける応用(PI: Physical Internet)

類推的な類似性✓ モジュールコンテナ✓ 相互接続性✓ 標準プロトコル

デジタルネットワーク

物流ネットワーク7/15/2022

ブロックチェーン技術と国際物流©Enna Hirata

20モジュールコンテナ（PIコンテナ）

PIコンテナの寸法

PIコンテナ組み合せの一例

Image：Montreuil et al., 2010

7/15/2022

ブロックチェーン技術と国際物流©Enna Hirata

21相互接続性の実現◼各ハブが独立した事業者の市場になる◼輸送は割り当てや再配分で最適化する◼パートナー間の契約の標準化が求められる
Image：Ballot, 2018
7/15/2022

ブロックチェーン技術と国際物流©Enna Hirata 202222

相互接続性の実現◼IoTを用いてすべての物流アセットがつながる◼アクセスは許可された関係者に限定
する

Image：Ballot, 2018

7/15/2022

ブロックチェーン技術と国際物流©Enna Hirata 2022

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PIにおけるブロックチェーン技術の応用
ブロックチェーン技術の応用範囲

フィジカルインターネット
ビジネスモデル
法的枠組み
モジュールコンテナ
輸送ネットワーク
セキュアなデータ交換

フ
ィ
ジカル

イン
フ
ォ
メーショ
ン

輸送最適化ツール
7/15/2022

フ
ァイ
ナン
ス

出所：平田2021
ブロックチェーン技術と国際物流©Enna Hirata 202224

ブロックチェーンに基づくフィジカルインターネット
による次世代の物流ネットワーク(PiChain)
意思決定

IoTデバイス(IoRT・Drone…)
ネットワーク(LPWA・5G・6G…)
フィジカルインターネット(PI: Physical Internet)
既存ロジスティクスネットワーク

API

ビッグデータ
AI
BI
API

API
自動化

最適化

SDGs
実現

SCM
レジリ
エンス

AI: Artificial Intelligence
BI: Business Intelligence
API: Application Programing Interface

貿易決済・行政業務
出所：平田2021

7/15/2022

ブロックチェーンに基づくプラットフォーム（BC: Blockchain）
ブロックチェーン技術と国際物流©Enna Hirata

25「ブロックチェーン」に対する注目度が高まっている
2019

2020

2021

Gifu
Kyoto
Tokyo

IbarakiTokyoTokyo

出所：Googleトレンドデータより著者作成

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ブロックチェーン技術と国際物流©Enna Hirata 2022

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