リスク工学グループ演習

統計的手法を用いたブロックチェーン技術の広がりに関する分析
リスク工学グループ演習 5 班
小島航太

姜国志

佐藤匠

大隈優也

アドバイザー教員：面和成

背景ブロックチェーン技術の応用についての論文は多く存在

近年、ビットコインの話題とともに、その基盤技術であするが、ブロックチェーン技術が情報分野・他分野に対しるブロックチェーンを応用し、革命的なサービスが生み出て与えた影響度を示した研究はなされていない。

されている。これは、ナカモトサトシが 2008 年にブロック

そこで論文発表から現在に至るまで、ブロックチェーン技

チェーン技術とそれを利用したビットコインという仮想術が応用された情報分野・他分野に関する影響度を統計的通貨を提唱した論文「A Peer-to-Peer Electronic Cash

手法を用いて分析を行い、時代背景と共に考察を行う。

System」[1]を発表したことが始まりである。そしてブロッブロックチェーン技術

クチェーン技術なくして暗号通貨が実現しなかったのは言うまでもないが、暗号通貨なくしてブロックチェーン技

ブロックチェーンとは、分散型ネットワークを構成する術の発展がなかったのもまた事実である。ブロックチェー

複数のコンピューターに、暗号技術を組み合わせ、取引情ン技術を用いれば参加者が一定のルールのもとで共同運報などのデータを同期して記録する手法である。

営する改竄不可能な台帳を構築することができる。これを活かし、さまざまな分野での応用が検討され始めている。
論文が発表されて以来、暗号通貨にとどまらないブロックチェーン技術の産業応用として医療や IoT、マーケティングなど多岐にわたる分野で展開されている。図 1 からも、年々世界中でブロックチェーン技術市場[2]が増加していくことが分かる。

一定期間の取引データをブロック単位にまとめ、コンピューター同士で検証し合いながら正しい記録をチェーン（鎖）のようにつないで蓄積する仕組みであることから、ブロックチェーンと呼ばれる。別名「分散型台帳」。ビットコインなどの仮想通貨（暗号通貨）に用いられる基盤技術である。

図 1 : ブロックチェーン技術市場

支出額予測

目的
Bitcoin(blockchain)原著論文がどのように引用されているのかを分析することで、ブロックチェーン技術が情報分野・他分野に与えた影響度の調査を目的とする。

1

分析結果

ブロックチェーンのメリットとして、ブロックチェーンには一度記録された情報を改ざんできないという特徴がまず初めに、(Ⅲ)によって分類した各分野における単語ある。上記でも述べたようにブロックチェーンは、データ数を下記の表 1 にまとめた。また、各分野で出現した具体がチェーン状に連なったものだが、そこにはハッシュ値と的なキーワード例を表 2 にまとめた。

呼ばれる特殊な文字列が使用されており、高度な計算が必要である。仮想通貨であるビットコインは、この耐改ざん

表 1 : 各分野の単語数性の特徴を取引履歴の記録に活かすことで、改ざんされる情報学ことない信頼性の高い台帳を実現している。他にも、ブロ

社会科学

1699

ックチェーンは管理者不在の非中央集権であり、それぞれ工学

721

数物系科学 農学が自立して機能しているため、信頼関係が全くない不特定

49
医歯薬学

23

多数が P2P ネットワークで管理されており、個別で価値の人文学

11

化学
27

環境学
1025
生物学

10

計22577

やりとりが可能である。ただし、ブロックチェーンには耐改ざん性を持つ一方で、取り消し不可能であったり、取引表 2 : 各分野の出現キーワード例の承認に時間がかかるというデメリットがある。

分析手法
ブロックチェーン技術が暗号通貨以外の学術的な分野

情報学

Bitcointransaction

network

digitalP2P

社会科学

marketlaw

financialeconomic

governance

工学

electricity

architecture

infrastructuring

frequency

device人文学

artlanguagephilosophy

mythliterature

化学

oil

carbon

lense

metal

plastic

数物系科学

spectrum

wavelet-based

topology

hypergraph

lasso

農学

commodity

production

るが、Google Scholar[6]における文献情報のうちブロッ

医歯薬学

brain

hospitalpatient

medicalimplant

クチェーン技術を提案した Bitcoin 原著論文[1]に関連す

環境学

energyenvironment

energy-efficientearthgas

るもののタイトル及び発表年を抽出する(I)。次にタイト

生物学

ratlindenにどのように広まったのかを調査する。
本調査での調査対象は次の「対象データ」で詳しく述べルに使用された単語とその発表年を関連付けてリストアップ及び出現回数のカウントをする(II)。その後単語がど次に、図 2 に各分野における分類された単語の割合を表の分野に関するものかの分類(III)を行い、「何年に」「どした結果を示す。情報学が約 66％を占め、次に社会科学がの分野に関する単語が」「何回」出現したかの統計を取っ約 30％を占める結果となった。なお、ブロックチェーン技た。

術が暗号通貨以外の学術的な分野にどのように広まったのかに注目するため、情報学(暗号通貨を含む)を除いた分(Ⅰ)において、Web ブラウザを通した抽出を行った。

類結果を図 3 に示す。社会科学が全体の約 80％を占め、次(Ⅱ)において、言語は Python3、自然言語処理ライブラリに工学が約 5％、人文学、化学、数物系科学が約 3％、農として TreeTagger を用いた。

学、医歯薬学、環境学はともに約 1％、生物学はほぼ 0%と(Ⅲ)において、一般語の除外は辞書や Google 検索結果をいう結果になった。

見たうえで班員の判断で行った。単語ごとの学術的分野の分類は日本学術振興会のキーワード一覧[8]を基準とし、以下の分野に分類した。「情報学、環境学、人文学、社会科学、数物系科学、化学、工学、生物学、農学、医歯薬学」

対象データ[6]において、検索キーワード “bitcoin” を指定してヒットした文献のうち、Google のシステムにより優先度順に並び替えられた検索結果上位 1000 件。なおこの優先度は[7]において以下のように述べられている。

Google Scholar aims to rank documents the way
researchers do, weighing the full text of each

図 2 : 各分野の単語割合

document, where it was published, who it was writtenby, as well as how often and how recently it has been
cited in other scholarly literature.

2

考察
社会科学、数物系科学が 2011 年頃を初めに展開されてきた背景として、2011 年 6 月にマウントゴックス運営のビットコイン取引所がハッキングを受けたことで、世界中にブロックチェーン技術が注目されたと考えられる。例えば社会科学の分野では、ブロックチェーン技術の特徴である非中央集権や耐改ざん性を活用することで、各国の運輸会社と複数の取引関係を持つことができ、情報を共有することができると考えることができる。また 2014 年にマウントゴックスはハッキングを受け、ビットコイン約 480 憶円
図 3 : 各分野の単語割合(情報学除く)と顧客の資産 28 億円が消える事件を起こし、4 月にはマウントゴックスが破綻した。さらに FinTech の気運の高まり

次にブロックチェーン技術が各分野において、年代別変により、各分野でさらにブロックチェーン技術が注目され化とともにどのように展開されてきたかを注目する。そこたのではないかと思われる。他にもビットコインが誕生しで各分野の 2008 年から 2019 年までの時系列推移を図 4 にてから、現在に至るまでブロックチェーン技術が進化して示す。なお情報学は除いた。また、社会科学を除いた時系いることも大きく関係していると考える。ブロックチェー列推移を図 5 に示す。まず社会科学の分野が 2011 年頃をン技術は、大きく 3 つの世代に分けられており、それぞれ初めに大きく展開されてきたことが見て取れる。さらに社

ブロックチェーン 1.0、ブロックチェーン 2.0、ブロックチ会科学に注目すると 2015 年、2018 年が最も大きく展開さェーン 3.0 に分かれ進化してきた。各世代について軽く触れていることがわかる。同じく数物系科学も 2011 年頃をれる。ブロックチェーン 1.0 は暗号通貨のための技術であ初めに展開されている。次に、図 5 に注目すると、工学、り、ブロックチェーン 2.0 は、金融領域への活用、ブロッ化学が 2012 年から徐々に展開されている。また、人文学、クチェーン 3.0 が非金融領域の活用である。そしてちょう農学、環境学の分野が 2014 年を境に展開され始めている。

どブロックチェーン 3.0 の世代が 2014 年頃に登場した結他にも、生物学や医歯薬学の分野では展開されている数は果、人文学、農学、環境学の分野が 2014 年を境に展開され少ないが、新たな分野の領域として展開されている。

始めたと考える。また、工学、化学の分野もブロックチェーン 3.0 の領域に含まれるが、2014 年より前の 2012 年からブロックチェーン技術が応用できると考えられていた可能性が高い。今後、ブロックチェーン 3.0 からさらに進化を遂げ、今回取り上げた分野以外にも展開されるのではないかと考える。そしてさらなる社会の発展が期待されるだろう。

まとめ・今後の課題
本調査では，ブロックチェーン技術が暗号通貨以外の学術的な分野にどのように広まったのかに関して，Google
図 4 : 各分野の時系列推移

Scholar を用いて Bitcoin 原著論文に関連するタイトル及び発表年を抽出した。タイトルに使用された単語とその発表年を関連付けてリストアップ及び出現回数のカウントし，単語がどの分野に属するか分類を行い統計を取った。
その結果，社会科学の分野が約 30％を占め，時系列推移では 2015 年や 2018 年が大きく社会科学の分野に展開されていることがわかった。社会情勢や時代背景から統計結果を考察したが，多くの議論の余地がある。例えば，ブロックチェーン技術において，「ブロックチェーン」，「スマートコントラクト」，「ダップス」に注目し，それぞれがどのような分野に応用されてきたのかを分析する事で暗号

図 5 : 各分野の時系列推移(社会科学除く)通貨などの情報学分野について調査可能である。

3

本調査では，情報学（暗号通貨含む）と社会科学以外の分野の母数が少なく，調査対象として深く考察が出来なかったため，各分野の結果に対して詳細な事由を示す事が理想とされる。

参考文献[1] Satoshi Nakamoto,“Bitcoin: A Peer-to-Peer
Electronic Cash System”,2008.
(https://bitcoin.org/bitcoin.pdf)[2] 世界／国内ブロックチェーン関連市場予測を発表
https://www.idcjapan.co.jp/Press/Current/20180905Apr.html[3] ブロックチェーンの情報なら Blockchain Biz【Gaiax】
https://gaiax-blockchain.com/[4] ブロックチェーンの今と未来 | 天才エンジニア「未踏」の挑戦
https://www.procommit.co.jp/mitou/blockchain[5] IDC Japan 株式会社 - Home
https://www.idc.com/jp[6] Google Scholar (https://scholar.google.co.jp/)[7] About Google Scholar(https://scholar.google.com/intl/ja/scholar/about.html)[8] 日本学術振興会 科学研究費助成事業 系・分野・分科・細目表等 平成 29 年度 系・分野・分科・細目表 付表キー
ワード一覧
(https://www.jsps.go.jp/jgrantsinaid/02_koubo/saimoku.html)[9] マウントゴックス事件と暴落の関係｜多発する仮想通貨流出 - 問題視される安全と将来性
https://boxil.jp/beyond/a4423/[10] ブロックチェーン活用事例 10 選 ― 2019 年はブロックチェーン 3.0 時代へ
https://www.softbank.jp/biz/future_stride/entry/tec
hnology/20190712/

4