VCを⽤いたgaia-xにおけるSelf-Sovereign Identity
NII学術情報基盤オープンフォーラム2023
認証・RCOS合同トラック
国⽴情報学研究所 特任技術専⾨員
相沢 啓⽂© 2023 National Institute of Informatics

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タイトルを分解

VCを⽤いたgaia-xにおけるSelf-Sovereign Identity＝技術の名前＝プロジェクトの名前＝概念（世界観・思想）の名前“gaia-xというプロジェクトで、VCを活⽤してSelf-Sovereign Identity（⾃⼰主権型アイデンティティ）に基づくデータ流通の世界を実現しようとしている”という意味。

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⽬次
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Self-Sovereign IdentityとはVerifiable Credentialとは
gaia-xとは国内外のVC応⽤事例

Self-Sovereign Identityとは© 2023 National Institute of Informatics

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本⽇のキーワード
ソ ブ リ ニ ティ

Sovereignty = 「主権」
l 元々は「⾄上、最⾼」を表す政治学⽤語。⼀般には国家主権を指す（ex. 国⺠主権＝Popularsovereignty）。
l 基本的な意義は以下の3点。
1. 国家の統治権
2. 他国の⽀配に服さない独⽴性（対外主権）
3. 国家の政治のあり⽅を最終的に決める権利のこと5

Self-Sovereign Identity（⾃⼰主権型アイデンティティ）
Self ＝ 「⾃分⾃⾝が」Sovereign = 「主権者の」Identity = 「アイデンティティ」

ユーザが⾃らを表す属性情報等を、ユーザ⾃⾝で管理するという概念。

Self-sovereign Identity is an approach to digital identity that gives individuals control over theinformation they use to prove who they are to websites, services and applications across the web.
(Wikipedia)
⾃⼰主権型アイデンティティとは、web上のwebサイト、サービス、アプリケーションに対して、⾃分が誰であるかを証明するために使⽤する情報を個⼈がコントロールできるようにするデジタルアイデンティティのアプローチである。

⾃分のアイデンティティを⾃分でコントロールできない︖︖
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デジタルアイデンティティの３類型
モデル1
中央集権型（Centralized）

モデル3
⾃⼰主権型（Self-Sovereign）

モデル2
連合型（Federation）

User
ID発⾏

クレデンシャルの発⾏

Holder(所有者)

クレデンシャルの提⽰

ID発⾏

User

ID提⽰

Service
Provider

User

ID提⽰

Identity
Provider(ex.
Google)サービス利⽤

認証連携(Googleアカウントでロクイン)

Service
ProviderService
Provider

サービス利⽤l サービス事業者、ドメインレジストラ、個々のサイト等によってIdentityが集中的にコントロールされる形態。
l インターネットが広がるに従ってIdentityのコントローラは増殖し、1⼈のユーザのアイデンティティがサイト毎に分散。

l 異なるID基盤を相互連携させる形態で、Identityの分散の問題を解決し、１つのIDを複数のサービスで使⽤できるようにすることを⽬的とする。

Issuer(発⾏者)

識別⼦や公開鍵の登録

識別⼦や公開鍵の登録

Verifier(検証者)

識別⼦や公開鍵の検証

Verifiable Data Registry(検証可能データレジストリ)

l ユーザ⾃⾝が完全にIdentityの管理（コントロール）を⾏う。ユーザが⾃⾝のIdentityの「⽀配者」になる。

l ただし、依然としてそれぞれのIDはそれぞれの基盤で管理される。

現在の主流はモデル2→ユーザではなく、SPまたはIdPがユーザのIdentityを管理（ユーザに“主権”がない状態）
枠内の⽂章はOne Tech Blog 「Self Sovereign Identity (SSI)の現在地」(https://tech.gmogshd.com/self-sovereign-identity-ssi/ )より引⽤

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従来型のデジタルアイデンティティをめぐる課題
国家・国際(macro)
組織・企業(meso)

個⼈(micro)

将来的なデータ量の増加や技術⾰新、データ流通の促進により、これらの課題は⼀層深刻化。

個⼈データの流出・悪⽤
プライバシー侵害ü 海外巨⼤プラットフォーム企業による個⼈データ・⾏動履歴データ等の囲い込みリスク。
ü 政府機関等による⺠間部⾨が保有する情報への強制⼒を持ったアクセス（ガバメントアクセス）。

ü 個⼈識別データの意図しない誤⽤に伴う、法令違反のリスク。

発⾏元による否認・改竄
発⾏元の消滅ü 難⺠・移⺠を含め、世界で11億⼈以上の⼈々が公的なIDを持たない（→国連、ID2020の取り組み）。

ü 所属組織の消滅や否認により⾝元確認できない⼈への採⽤やサービス提供は⼀律排除︖

ü IdPにアカウントを停⽌されるリスク（いわゆる垢バン）。
ü 個⼈の⾏動把握、⾏動介⼊の危険性（ケンブリッジ・アナリティカ事件）。

ü 悪意あるIdPにアイデンティティを改竄されるリスク。
ü （現在・過去の）所属組織が閉学・倒産した場合の所属証明は︖

ルールの複雑化
管理コスト増ü 国境を越えた⼈やデータの移動に対し、国家・地域間で異なるルールが障壁に（GDPRなど）。

ü 認証連携の多様化（連携先の増加、条件の複雑化、保証レベルの違いなど）により、スケーラビリティが問題になる。
ü 滅多に使わない⼈のユーザIDも継続的な維持管理が必要（ライセンスコスト増）。

ü 個⼈で持つアカウント数が増加し、使い回しなどによる漏洩リスク増。
ü そもそも電⼦化されていない所属証明（卒業証明をもらいに⼤学訪問・郵送取り寄せ）

8従来型のデジタルアイデンティティをめぐる課題
国家・国際(macro)

個⼈データの流出・悪⽤
プライバシー侵害

発⾏元による否認・改竄
発⾏元の消滅ルールの複雑化
管理コスト増IDプロバイダへの依存を軽減する⽅法

属性発⾏元が無くても真正性を証明できる⽅法

セキュアで機械可読な形式で標準化された⽅法

組織・企業(meso)

個⼈(micro)

富⼠尚寛「組織におけるアイデンティティ管理に関する基本的な考え⽅」（2019/02/09）より⼀部引⽤

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SSIによる課題解決
発⾏プロセスと提⽰プロセスを分離
発⾏元はユーザが何にVCを使ったのか判らない【IDプロバイダへの依存を軽減】

必要な属性だけを選択して提⽰可能（ゼロ知識証明）【セキュアで機械可読に標準化】

ユーザ

VC発⾏Issuer
(発⾏者)

記録

VC提⽰

事前の信頼関係（Federation）なし、疎結合IDを検証する際にも発⾏元への確認なし【発⾏元に依らず真正性を確認】

Verifier(検証者)確認

Distributed Public key infrastructure(分散型台帳)兒⽟雄介「S13 レガシー ID 管理者でも分かる Verifiable Credentials のセッション | ⽇本マイクロソフト」（YouTube）をもとに作成

10Verifiable Credentialとは© 2023 National Institute of Informatics

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SSIを実現する⼿段︓DID/VC
DID … Decentralized Identifier（分散型ID）
ll

特定の事業者に依存しない識別⼦（Identifier）※Identity（属性の集合）ではない
識別⼦に紐づくメタデータ（DID Document）が分散台帳などで公開される

did:example:123456789abcdefghiURIスキーマ

DIDメソッド

DIDメソッド内のID

httpやftp等と同じどの分散台帳に格納しているかメソッド内で⼀意に決まる
⽂字列→ DIDに紐づく秘密鍵で署名したデータを、DID Document上の公開鍵で検証することで、DIDの「持ち主」が発⾏したデータであることを検証可能になる。
(VCはこの仕組みを利⽤)

VC … Verifiable Credential（検証可能な資格情報）
lll

認証に必要な属性情報をデジタル署名を使って機械的に検証するためのデータモデル（＝セキュアかつ機械可読な形で属性情報を共有）
中⾝はJWTやJSON-LD…

いくつかのVCを束ねて新しいJWTを作ることができる（Verifiable
Presentation）

富⼠榮尚寛「分散型IDと検証可能なアイデンティティ技術概要」（2022/07/29）より⼀部引⽤

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VCの検証の流れ

認証、本⼈確認済み
属性（VP）を提⽰

Issuerが署名した
VCを発⾏
Holder
ユーザのID Wallet

対⾯等による
本⼈確認ユーザ信頼（疏結合）

Issuer
⾏政/企業/⼤学等
IssuerのDID /公開鍵を登録Verifier
アプリケーション
Issuerの署名検証
Holderの署名検証

HolderのDID /公開鍵を登録Distributed Public key infrastructure(分散型台帳)富⼠榮尚寛「分散型IDと検証可能なアイデンティティ技術概要」（2022/07/29）より⼀部引⽤

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VCの実装イメージ
例）Microsoft Entra Verified ID（旧 Azure AD Verifiable Credential ）Craddock, J(2022). “Creating your own Azure AD Verifiable Credentials”
https://www.xtseminars.co.uk/post/creating-your-own-azure-ad-verifiable-credentials-with-the-microsoft-sample-app

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gaia-xとは© 2023 National Institute of Informatics

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gaia-xの概要
経緯
⽶中のメガプラットフォーム企業の台頭や⽶国CLOUD法などに対する危機感を背景に、2019年アルトマイヤー独経済・エネルギー相が欧州のための信頼できるデータ流通基盤の構築を提唱。

⽬的
欧州を中⼼として、様々な国家・企業・⼈がデータを交換・利⽤するためのデジタル経済圏を作ること。

⽬標
データの所有者が、データに対する完全な主権（データ主権）を保持したまま、信頼できる環境でデータを交換し相互利⽤できるエコシステムを確⽴する。

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【参考】gaia-x Federation Services（GXFS）
ll

GXFSとは、Gaia-Xエコシステムを実現するために必要なサービスのこと。
「IDとトラスト」「フェデレーションカタログ」「データ主権サービス」「コンプライアンス」の４つから構成される。

IDとトラスト（Identity&Trust）

認証・認可、DID/VC管理およびVCの検証を⾏う。

フェデレーションカタログ（Federated Catalogue）

⾃⼰記述（Self-Description）のスキーマおよびインデックス付きストレージを提供し、プロバイダによって登録されたサービスの検索と取得を可能にする。

データ主権サービス（Sovereign Data Exchange）ユーセージコントロールを実現するデータコントラクトサービスとロギングサービスを提供することにより、参加者のデータ主権を実現する。

コンプライアンス（Compliance）

参加者にサービス提供に関するセキュリティ、プライバシ、透明性、相互運⽤性等の観点でポリシー・ルールを遵守させるために必要な監視機能等を提供する。

Point① データ主権（Data Sovereignty）「データ主権とは、データの所有者がデータの場所と使⽤に関する完全な制御とガバナンスを実現すること」“Data Sovereignty is the execution of full control andgovernance by a Data Owner over data location andusage.” (gaia-x technical architecture)

Point② Federation

Point③ Federator

gaia-xの参加者は、⾃動⾞業界や保険業界などの単位で組織化されたFederationに属する。

各Federationによって異なる特性に応じたサービスを提供するため、Federationごとに任命されたFederatorがサービス（Federation Services）の構築と運⽤を担う。

→参加者同⼠は、gaia-xおよび各Federationのルールに基づき対等な⽴場で関与。

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アイデンティティ管理モデルのデータ管理への拡張
SSIモデル

拡張SSIモデル（gaia-x）

⽬的

アイデンティティ情報のコントローラビリティの確保

保有データのコントローラビリティの確保（データ主権）

主体

個⼈

企業・法⼈

対象

個⼈データ

⾮個⼈データ（産業データ）＋個⼈データ19

gaia-xのスコープ
国家・国際(macro)
組織・企業(meso)

個⼈(micro)

個⼈データの流出・悪⽤
プライバシー侵害ü 海外巨⼤プラットフォーム企業による個⼈データ・⾏動履歴データ等の囲い込みリスク。
ü 政府機関等による⺠間部⾨が保有する情報への強制⼒を持ったアクセス（ガバメントアクセス）。

ü 個⼈データの意図しない誤⽤に伴う、法令違反のリスク。

発⾏元による否認・改竄
発⾏元の消滅ü 難⺠・移⺠を含め、世界で11億⼈以上の⼈々が公的なIDを持たない（→国連、ID2020の取り組み）。

ü 所属組織の消滅や否認により⾝元確認できない⼈への採⽤やサービス提供は⼀律排除︖ü IdPにアカウントを停⽌されるリスク（いわゆる垢バン）。
ü 個⼈の⾏動把握、⾏動介⼊の危険性（ケンブリッジ・アナリティカ事件）。

ü 悪意あるIdPにアイデンティティを改竄されるリスク。
ü （現在・過去の）所属組織が閉学・倒産した場合の所属証明は︖

ルールの複雑化
管理コスト増ü 国境を越えた⼈やデータの移動に対し、国家・地域間で異なるルールが障壁に（GDPRなど）。

ü アイデンティティ連携の多様化（連携先の増加、条件の複雑化、保証レベルの違いなど）により、スケーラビリティが問題になる。
ü 滅多に使わない⼈のユーザIDも継続的な維持管理が必要（ライセンスコスト増）。

ü 個⼈で持つアカウント数が増加し、使い回しなどによる漏洩リスク増。
ü そもそも電⼦化されていない所属証明（卒業証明をもらいに⼤学訪問・郵送取り寄せ）20

gaia-xのスコープ
国家・国際(macro)
組織・企業(meso)

個⼈(micro)

個⼈データの流出・悪⽤
プライバシー侵害ü 海外巨⼤プラットフォーム企業による個⼈データ・⾏動履歴データ等の囲い込みリスク。
ü 政府機関等による⺠間部⾨が保有する情報への強制⼒を持ったアクセス（ガバメントアクセス）。

ü 個⼈データの意図しない誤⽤に伴う、法令違反のリスク。

発⾏元による否認・改竄
発⾏元の消滅ü 難⺠・移⺠を含め、世界で11億⼈以上の⼈々が公的なIDを持たない（→国連、ID2020の取り組み）。

ü 所属組織の消滅や否認により⾝元確認できない⼈への採⽤やサービス提供は⼀律排除︖

既存のアイデンティティ分野での課題解決の仕組み（「IDプロバイダへの依存軽減」「セキュアで機械可読に標準化」）に加えて、ü IdPにアカウントを停⽌されるリスク（いわゆる垢バン）。

データのコントローラビリティを確保するためのü 個⼈の⾏動把握、⾏動介⼊の危険ü 悪意あるIdPにアイデンティティを改竄されるリスク。
性（ケンブリッジ・アナリティカ事件）。
コンテクストベースのルールに対する制御の仕組みが必要

ü （現在・過去の）所属組織が閉学・倒産した場合の所属証明は︖

ルールの複雑化
管理コスト増ü 国境を越えた⼈やデータの移動に対し、国家・地域間で異なるルールが障壁に（GDPRなど）。

ü アイデンティティ連携の多様化（連携先の増加、条件の複雑化、保証レベルの違いなど）により、スケーラビリティが問題になる。
ü 滅多に使わない⼈のユーザIDも継続的な維持管理が必要（ライセンスコスト増）。

ü 個⼈で持つアカウント数が増加し、使い回しなどによる漏洩リスク増。
ü そもそも電⼦化されていない所属証明（卒業証明をもらいに⼤学訪問・郵送取り寄せ）

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課題解決︓機械可読なポリシーによるガバナンスの実現
共通語彙（SD Schemas）
で提供条件を記述※記述のためのツールを使⽤カタログ中のデータ、サービス、計算資源等を⾃動的に評価・マッチング（Policy Negotiation）

共通語彙（SD Schemas）
でリクエスト条件を記述※記述のためのツールを使⽤

Self
Description

サービス
利⽤者

Self
Description

リクエストポリシー（JASON-LD）

gaia-x
カタログサービス

提供ポリシー(JASON-LD)

サービス
提供者

マッチングした内容を出⼒ポリシーアグリーメント
アプリケーションにデプロイ（JASON-LD）

gaia-xでは、「Self-Description」と呼ばれる、参加者⾃⾝が記述するメタデータの要件に基づき、カタログ中のデータ、サービス、計算資源等を⾃動的にマッチング。
→これにより、データ提供の際のコンプライアンスの確保、利⽤者ー提供者間の条件合意など、複雑な条件の制御を⾃動的に⾏うデータ交換を実現する。
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課題解決︓機械可読なポリシーによるガバナンスの実現
Self-Description（SD︓⾃⼰記述）ll

対象となるデータに関する情報や、セキュリティ／プライバシー等の要件を機械可読な形式で記述したメタデータ
gaia-xのプロバイダがリソース（データ、サービス、計算資源等）を提供する際には、SDをgaia-xのツールを利⽤して記述し、登録しなければならない【SDの実装】
ü SDの実装はJASON-LD形式のVerifiablePresentationであり、その仕様はW3C VC DataModelにしたがっている。
ü SDの記述には拡張可能なSDスキーマ（SelfDescription Schemas）が⽤いられ、統⼀的な表現を保証。
ü VCのクレームには、主語-述語-⽬的語トリプル（RDFモデル）に基づく、エンティティの属性（attributes）と他のエンティティとの関係（relations）についての情報が含まれる。
ex. プロバイダ「NodeProvider123」によるサービス「NodeABC」に関するペイロード情報は以下のように表現される。
(NodeABC, isA, Node)(NodeABC, providedBy, NodeProvider567)(NodeABC, hasRAMCapacity, 2TB)
(NodeABC, hasCertificate, ISO27001)

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【参考】欧州における近年のデジタル政策・法令（データ関連のみ抜粋）

欧州はデータ「保護」から「共有」へと政策を転換。
“EUは、⻑い間、プライバシー規制の先駆者であった。（中略）しかし、新たな欧州データガバナンス戦略は、これまでとは根本的に異なる態勢をとる。EUは同戦略で、市⺠の個⼈データの使⽤と収益化を促進する積極的な⽴役者となるつもりだ。この新戦略は、EUの重点が、個⼈のプライバシーを保護することから、データ共有を市⺠の義務として促進することに⼀⼤転換したことを⽰している。」

Anna Artyushina（2020）, “The EU is launching a market for personal data. Hereʼs what that means for privacy.”, MIT Technology Review

24【参考】欧州データ戦略とgaia-x

l 欧州データ戦略（European Strategy for Data）は、欧州の世界での競争⼒とデータ主権を確保するため、データの単⼀市場である「欧州データ空間」の創出を⽬標に掲げている。
l 同戦略において、９分野のデータ空間が例⽰され、その構築に向けた仕組みづくりが⾏われている。
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【参考】主要9分野の欧州データ空間分野

⽀援内容

産業（製造業）

EUの産業競争⼒向上（製造業における⾮個⼈データの潜在的価値は2027年までに1兆5千億ユーロと推定）

グリーンディール

気候変動、循環型経済、ゼロ汚染、⽣物多様性、森林破壊等の優先⾏動

モビリティ

コネクテッドカーを含むインテリジェント輸送システムの開発等

健康

病気の予防・発⾒・治療への進歩、医療システムへのアクセス性・有効性の改善

⾦融

イノベーション、市場の透明性、持続可能な⾦融、欧州企業の資⾦調達へのアクセス等

エネルギー

セクター間のデータ共有の促進による脱炭素化のサポート

農業

農業部⾨の持続可能性と競争⼒の強化、農場レベルでの⽣産アプローチの個別最適化

⾏政

公的⽀出の透明性・説明責任の向上等

スキル教育・訓練システムと労働市場のニーズとの間の技能ミスマッチの減少※欧州委員会は上記９分野に加え、学術分野におけるEuropean Open Science Cloud(EOSC)を⽀援

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国内外のVC応⽤事例© 2023 National Institute of Informatics

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教育機関でのデジタル資格証明（AXIESでの富⼠榮さん資料）

https://auth.axies.jp/_media/sites/9/2021/12/AXIES2021_fujie.pdf

28DID/VCとオープンバッジ︓海外での取り組み
Digital Credentials Consortium
12 Founding Members
Delft University of Technology (Netherland)
Georgia Institute of Technology (USA)Harvard University (USA)
Hasso Plattner Institute, Potsdam (Germany)
Massachusetts Institute of Technology (USA)McMaster University (Canada)
Tecnologico De Monterrey (Mexico)
Technical University of Munch (Germany)
University of California, Berkeley (USA)
University of California, Irvine (USA)
University of Milano-Bicocca (Italy)
University of Toronto (Canada)29

ご清聴ありがとうございました。

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