ブロックチェーンによるIoTデータの正真性担保
株式会社ガイアックス 峯 荒夢

自己紹介

峯 荒夢(Aram Mine)
株式会社ガイアックス 開発部 部長

日本ブロックチェーン協会 理事
ISO/TC307 国内審議委員(ブロックチェーンの国際標準化)
2000年 ソニー子会社に入社
2013年 株式会社ガイアックス入社
RNDの開発マネージャーとして新規技術開発を担当
2015年よりブロックチェーンを担当

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ガイアックス

4シェアリングエコノミー協会 代表理事

スタートアップスタジオ協会 代表理事

元代表理事 肥後彰秀
元理事 上田祐司
現理事 峯荒夢

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経歴

2017年

2016年
情報発信メディア

Blockchain Biz開設

2019年

ブロックチェーン
国際標準化

インプレスR&D社

ISO/TC307
国内検討委員ブロックチェーン用語集

就任

著書

2018年
技術評論社
60分でわかる！

ブロックチェーン
最前線

2021年
インプレスR&D社
Nuxt.js Firebase PWAではじめる

ブロックチェーン
アプリ開発
著書

監修

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LiDAR
NICT Beyond 5G国際共同型プログラム として委託研究に採択
City as a Serviceを支えるデジタルツインを持続可能な状態で自己成長させるエコシステム
提案者：学校法人早稲田大学（代表提案者）、
学校法人芝浦工業大学
学校法人片柳学園東京工科大学
株式会社ガイアックス
学校法人福岡大学
欧州側共同研究者
イタリア Dipartimento di Ingegneria Elettronica
Universit à degli Studidi ROMA "Tor Vergata"

3次元で物体の形状を測定できるカメラ
LiDARのデータを改ざんを防止しながら共有できるシステムの開発

RibboNFTのリボンを販売し、寄付を集めるサービス

資金を必要とする個人や団体が作成したリボンを買うだ
けで、応援ができます

誰でも簡単にリボンがデザインでき、作ったリボンはそのままサイト上で販売できます。
しかも在庫リスクゼロ。

リボンが売れたら、売上は活動資金や寄付として受け取れます。
※一部手数料として差し引かれます。

シェアハウス x DAO
地方創生や学生起業家にむけたDAOシェアハウスを展開
Web3.0による住のアップデートを進める
巻組運営の一軒家をDAOが２年間借上げ、シェアハウスとして自律的に運営
最大240名のDAOメンバー (ベッド10台×24ヶ月分)
魅力的なスペースにするための運営ルールをDAOメンバーが決定
掃除や運用の業務委託、費用や資産購入を投票で都度決定

DAOコンサル

コミュニティ運営

ブロックチェーンをスタートアップに使いたい人と、技術を学びたい人の学びの場であるコミュニティを運営中
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ブロックチェーン

台帳

台帳
ブロックチェーンは、生まれてから現在までの全ての取引を記録している台帳
ビットコインでは2009年1月3日に誕生してから全ての取引が記録されている

7億4千万回

416GB

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ブロック
台帳の1ページ
誰から誰にお金や権利が移動したかといった成立した取引データが書いてある

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チェーン
台帳のページは、数珠つなぎに1列につながっている
ページは出来上がった順に時系列にならんでいる
このつながり方がチェーンににている

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ブロックチェーンのネットワーク

誰でも参加できるネットワーク
みんなでデータを保存している
全員がすべてのデータを持っている
なにかあっても消えない
この1台をノードと呼ぶ

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マイニング
各ブロックには合格印が押されている合格印を押すには、全世界の全ノードが全力で10分間計算させる必要がある
ブロックに記録される取引データに任意の数字を加算してハッシュをとりターゲット値より小さい数になるまで計算を繰り返している。
※ターゲット値は、過去2週間の結果から算出し、確率的に10分に1度当たるよう自動調整される。

ブロック確定に多大な計算パワーを要するハッシュチェーン前のブロック全体のハッシュ値を次のブロックに保存
ハッシュ値がチェーン状につながっている
前のブロックの内容とマイニングにより生成されたハッシュ値

ハッシュ値

ハッシュ値

ハッシュ値

ハッシュ値

取引データ

取引データ

取引データ

取引データ

1番最初のブロックから現在のブロックまでハッシュ値につながりの関係がある

データ改ざん耐性
ハッシュ値の差し替えにはマイニングが必要
単独でマニングに成功しなくてはいけない

改ざん

ブロックの内容が変わったのでハッシュ値と合わないハッシュ値の改ざんも必要

ハッシュ値の改ざんも必要

ハッシュ値

ハッシュ値

ハッシュ値

ハッシュ値

取引データ

取引データ

取引データ

取引データ

改ざん難易度をひじょうに高い
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ブロックチェーンの欠点

改ざん耐性は強いが書き込みが遅い

IoT x ブロックチェーン

データの記録

データを直接ブロックチェーンに記録する
例：東京都千代田区大手町 2022年10月25日 8時 11℃

改ざんできない記録方法

M2M

Filament
21.co
IOTA

センサーがブロックチェーンを通じてデータを自動販売

スマートコントラクトを利用AI x ブロックチェーン

Toyota Research InstituteBigchainDB
自動運転データをブロックチェーンで管理
データはAIの学習用に活用される

データの共有、権利の管理を利用

その他
輸送ログの保存
・GPS、振動、温度などロジスティックの証拠担保
ファームウェアの改ざん検知
・ファームウェアのハッキングを防ぐ

ブロックチェーンの未来感

AIがM2Mで買ったデータをAIが加工しM2Mで販売

ほとんど映画の世界ですねブロックチェーンの未来感

データが改ざんされると全てか崩れる
AIが間違った学習をする
AIが間違った判断をする
命に関わることも起こりえるIoTデータの正真性担保の例

データの記録

データを直接ブロックチェーンに記録する
例：東京都千代田区大手町 2022年10月25日 8時 11℃

改ざんできない記録方法

ブロックチェーンの課題①
大容量データを書き込めない
ブロックに書き込めるデータは1MBytes(ビットコインの場合)など大きくない
1ブロックの生成時間は10分。すなわち、10分に1MBytesしか書き込めない
制限がきついブロックチェーンの課題②
書き込み速度の遅さ
・ビットコイン 秒間7取引
・Ethereum 秒間12取引・プライベートチェーン系 秒間数千取引※いずれも参考値
全てのデータとハッシュ値をブロックチェーン書くには負担が大きい

対策 記録する容量をへらす
ハッシュ値だけブロックチェーンに記録し容量を軽くする

ハッシュ値

10分間のデータを要約したハッシュ値

ハッシュ値

ハッシュ値

データはブロックチェーンの外のデータベースに記録する
この書き込み方法がブロックチェーンにペッグするというハッシュ値

もう少し発展させる

ハッシュチェーン前のブロック全体のハッシュ値を次のブロックに保存
ハッシュ値がチェーン状につながっている
前のブロックの内容とマイニングにより生成されたハッシュ値

ハッシュ値

ハッシュ値

ハッシュ値

ハッシュ値

取引データ

取引データ

取引データ

取引データ

1番最初のブロックから現在のブロックまでハッシュ値につながりの関係がある

IoTのデータのハッシュチェーン
前のブロックのハッシュ値も含めたハッシュをブロックに保存
ハッシュ値がチェーン状につながっている
これまでのハッシュ値と今回のデータのハッシュ値を合成したハッシュ値

ハッシュ値

ハッシュ値

ハッシュ値

データの連続性まで担保した形で保存できるハッシュ値

対策2 複数のデータを要約する
データNo

データのハッシュ値

ハッシュスタック

324

AAAAAAAAOOOOOOOO = hash(NNNNNNNN + AAAAAAAA)325

BBBBBBBB

PPPPPPPP = hash(OOOOOOOO+BBBBBBBB)

326

CCCCCCCC

QQQQQQQQ = hash(PPPPPPPP+CCCCCCCC)

327

DDDDDDDDRRRRRRRR = hash(QQQQQQQQ + DDDDDDD)

328

EEEEEEEESSSSSSSS = hash(RRRRRRRR + EEEEEEEE)

329

FFFFFFFF

TTTTTTTT = hash(SSSSSSSS + FFFFFFFF)

330

GGGGGGGGUUUUUUUU = hash(TTTTTTTT + FFFFFFFF)

ブロックチェーンへの書き込み✅ PPPPPPPP✅ TTTTTTTT

いくつかのデータを時系列を含めてまとめたハッシュをブロックチェーンに書き込む対策まとめ●

記録する容量を減らす○●

ブロックチェーンの書き込みの負担を減らし高速化を行う

データの連続性を担保する○

時系列にまとめて記録することでブロックチェーンへの書き込み回数を減らす

要約されたデータの検証
データNo

データのハッシュ値

ハッシュスタック

ブロックチェーンへの書き込み

325

BBBBBBBB

PPPPPPPP = hash(OOOOOOOO+BBBBBBBB)✅ PPPPPPPP

326

CCCCCCCC

QQQQQQQQ = hash(PPPPPPPP+CCCCCCCC)

327

DDDDDDDDRRRRRRRR = hash(QQQQQQQQ + DDDDDDD)

328

EEEEEEEESSSSSSSS = hash(RRRRRRRR + EEEEEEEE)

329

FFFFFFFF

TTTTTTTT = hash(SSSSSSSS + FFFFFFFF)

previous_hash: PPPPPPPP
first_data_number: 326
last_data_number: 329
hash: TTTTTTTT✅ TTTTTTTT

前の書き込みのハッシュ値から各データのハッシュスタックを計算していき最後のデータ Noのハッシュ値と一致すれば OK

PPPPPPPPを起点に計算していき TTTTTTTTになれば改ざんがないことを証明できる

本方式のまとめ●ブロックチェーンでデータの正真性を担保できる●

ブロックチェーンの遅さをカバーできる○●

生データは一般的なデータベースに普通に保存できる○●

ただし、改ざん発生時は要約したブロック単位でデータを捨てなくてはいけない

改ざんがないことはブロックチェーンで保証すれば良い■

改ざんがおきないようにガチガチに固める必要がない■

コストの低いDBでも改ざんがなくデータを維持できる

改ざんが発覚したときは、データの復旧ができない○

ハッシュ値からはデータの復元はできないため、改ざん発生時にデータの復旧は行えないご清聴ありがとうございました

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