# [C14] デジタルアーカイブ基盤におけるブロックチェー ン技術を用いた信頼性とトレーサビリティ担保の試み
○川嶌健一 1), 川森茂樹 1 1), 諸井圭市 1 )，バナジパリス 1)
1) 株式会社 NTT データ, 〒135-6033 東京都江東区豊洲 3 丁目 3 番 3 号
E-mail: Kenichi.Kawashima@nttdata.com
## Attempt to Ensure Authenticity and Traceability by Applying Blockchain Technology to Digital Archive Platform

KAWASHIMA Kenichi ${ }^{11}$, KAWAMORI Shigeki ${ }^{1)}$, MOROI Keiichi ${ }^{1)}$, Paris BANERJEE ${ }^{11}$

${ }^{1)}$ NTT DATA Corporation, 3-3-3 Toyosu, Koto-ku, Tokyo, 135-6033 Japan

## 【発表概要】

文化資源の保全と継承、利活用を目的とするデジタルデータアーカイビングの取組みにおいて、複数の主体による情報システム基盤の共同運用やデジタルデータの相互運用には、Web の利用が欠かせない。しかしその際にはデジタルデータの信頼性が課題となる。これに対しては、 デジタルデータの「来歴情報」や「不変性情報」の記録と参照によるトレーサビリティの確保で緩和することができる。一方、高い耐改竄性と透明性を実現するブロックチェーン技術を根拠とした、新しいWeb のコンセプトである Web3 が提唱され、実装が始まっている。本稿ではその特徴である「非中央集権」と「トラストレス」の性質に着目し、ブロックチェーン基盤上における「来歴情報」と「不変性情報」の記録による、デジタルデータの信頼性とトレーサビリティの担保について検討する。また 2022 年 3 月に ACHDA（ASEAN 文化遺産デジタルアーカイブ） において実施した、その実践について報告する。

## 1. はじめに

美術館、図書館、公文書館、博物館等の文化機関は、文化資源の保全と利活用提供というミッションを担う。有形無形の文化資源の保全と利活用には、その姿かたちそのものをデジタル化したものであれ、何等かの記述的な情報を表すものであれ、デジタルデータの利用と共有が欠かせない。それは目録データの整備と検索による情報資源の流通を実現し、物理的な文化資源そのもののデジタル化である場合は、例えばデジタルデータの代替的な利活用による原資源の保護や、逸失や変化が生じた場合にはデジタル化時点の姿を知る手掛かりとなり、時には復元のための情報にもなりうる。また今後は文化資源の創作や資料の作成自体をボーンデジタルで行うことがますます増えると予想され、その意味でもデジタルデータアーカイビングの重要性はさらに増していくものと考える。筆者らは文化資源の保護と継承という文脈で、そのデジタルデ一夕の保全と利活用提供に取組む（例えば $[1],[2])$ 。
こういったデジタルアーカイビングは、利用者による利活用だけでなく、そのバリュー チェーン側（データの生成、管理側の営みを指す）においても、文化機関単独の取り組みで完結するとは考えにくい。機関それぞれの限られたリソースの中で、継続的なデジタルアーカイビングと利活用提供を実現するためには、API 等を用いたデータの相互運用や情報システム基盤の共用が有効であり、そのためのエコシステムを形成、拡張していく必要がある。それには必然的に Web の利用が欠かせないが、エコシステムを構成する主体や補完財が増え、デジタルデータの相互運用が進むほどに、誰もがデータの欠損なく複製できるというデジタルデータが一般的に持つ性質も相まって、その信頼性に課題が生じる。そしてそれはデジタルデータの来歴や、アーカイビングの過程における履歴に関する情報の記録と、トレーサビリティを確保することで緩和することができると考えられる。

他方で、データの耐改竄性と透明性を実現するブロックチェーン技術を根拠とした、新

しいWeb のコンセプトである Web3[3]が提案され、実装が始まっている。本稿ではデジタルデータアーカイビングにおける信頼性の課題に注目し、Web3 による課題解決の可能性について検討する。その上で 2022 年 3 月に実施した、ブロックチェーン技術を用いたデジタルデータの信頼性とトレーサビリティ担保の試みについて報告する。

## 2. デジタルデータの信頼性の課題

文化資源、あるいはより一般に情報資源に係るデジタルデータの信頼性を、長期的に担保するためには何が必要であろうか。デジタルデータの長期保存を目的として策定された OAIS (Open Archival Information System)参照モデル[4]は、保存対象のデジタルコンテンツの信頼性（trust)、アクセス性、そしてコンテクストに関する情報を、時期を定めずに保存記述情報 ( PDI, Preservation Description Information）として記述しておくことを定めている。そしてそれは、デジタルコンテンツの過去と現状とを記述することで一意に識別できることと、改変されてないことの保証に重点を置いている、とする。 PDI の中でも特に来歴情報（Provenance Information）について、デジタルコンテンツの起源や変更履歴を記録するものであり、監査証跡としての利用や、将来の利活用にとって真正性 (Authenticity) の裏付けに寄与するものと定義する。また不変性情報（Fixity Information）が、デジタルコンテンツに記録されていない変更がないことを保障する情報として定義されており、具体的にはデジタルコンテンツから計算され、再計算によって検証することが可能なハッシュ值が想定される。 なお OAIS 参照モデルではこれらの信頼性担保のための情報について、アーカイブ対象のデジタルコンテンツに附属させ、AIP, Archival Information Package という概念としてまとめて保存することが想定されている。 しかし PDI がデジタルデータ自体の保証や検証を目的としているとすれば、先述の複数の主体によるデジタルアーカイビング資源の共有や相互運用を念頭に置くと、アーカイブ対象のデジタルデータと同じ情報処理システム、特に同じ認証認可スキームでの取り扱いを避けることのできる手段を検討したい。

## 3. Web3 による課題解決の可能性

ブロックチェーンの基礎的な仕組みとして、 ネットワーク内で発生した取引の記録を「ブロック」と呼ばれる塊に格納し、そして個々のブロックには取引の記録に加えて、1つ前に生成されたブロックの内容を示すハッシュ値などを格納する。もし過去に生成したブロック内の情報を改ざんしようと試みた場合、変更したブロックから算出されるハッシュ値が変化するため、整合をとるためには後続するすべてのブロックのハッシュ値も変更しなければならず、これは事実上困難である。このデータ構造が耐改竄性の基本的な根拠となる。

一方 Web3 とは、このブロックチェーン技術を基礎とした、非中央集権、パーミッションレス、ネイティブ決済、トラストレスを特徵とした新しい Web のコンセプトであり、イ一サリアムの共同創設者であるギャヴィン・ ウッドが提唱する。（本稿ではセマンティック・ウェブの概念と区別するため、Web3.0ではなく「Web3」の表記に統一する。）”Less trust, more truth."[5] というギャヴィン・ウッドの言葉が象徴するように、Web3 は GAFA 等のいわゆる Digital Titans が提供するものも含め、特定のドメインを持つ中央のサーバの「信頼」を前提としたサービスよりも、改窲が難しくて透明性が担保されたブロックチェーンへの記録と、そのブロックチェ一ン上で自動的に実行される、スマートコントラクトとよばれる汎用的なプログラムの、 P2P（Peer to Peer）での自動実行などによる様々なサービスの実現を指向する。

嘉村[6]は Web3 の文脈において、スマートコントラクトの 1 つによって実現される「非代替性トークン（NFT）」による価値分配や、 NFT から参照されるデジタルコンテンツファイルの格納に利用されることの多い分散型フアイルシステム、IPFS (InterPlanetary File

System）を用いることで、機関に自身のストレージシステムを必要としないデジタルアー カイブを提案する。対して本稿ではこれらの将来像を共有しつつ、デジタルデータの信頼性とトレーサビリティの担保を目的として、 その PDI のブロックチェーン上への記録を検討する。それは Web3 の基本的な特徴である 「非中央集権」と「トラストレス」の利用を図るものであり、デジタルコンテンツアーカイブを実現する既存の情報システムとは別のデータ記録媒体としてブロックチェーン基盤を利用する。これによって複数の機関が参加するデジタルアーカイブ基盤において、PDI、特に来歴情報と完全性情報自体の耐改竄性と、 （まずは、少なくとも各参加機関にとっての）透明性を確保することで、そこから参照され、 そして検証されるデジタルコンテンツ自体の信頼性とトレーサビリティの担保を図る。

## 4. ブロックチェーン技術適用の試み

前章のコンセプトに従い、ASEAN

Cultural Heritage Digital Archive (ACHDA) [2]に新たにブロックチェーン基盤を構築し、

PDI をブロックチェーン基盤上に記録する機能性を、2022 年 3 月に実現した。本章ではその実践について報告する。

## 4. 1 ACHDA

ACHDA は ASEAN 地域における文化財の保全と共有を目的として、各国の文化機関が文化財のデジタル化コンテンツと目録データを登録、公開することのできる、地域横断型の共同デジタルアーカイブ基盤として、2020 年に公開された。 2022 年 3 月時点では 5 か国、 8 機関が所蔵する 280 の文化財 (または資料) が登録されており、その当時はさらなる参加国、参加機関や、登録点数の拡大が想定された。※ただし、現在はサービスを休止中である。

## 4. 2 ブロックチェーン技術の分類と適用技術の位置づけ

現在、目的に応じて様々なブロックチェー ン基盤がリリースされている。図 1 にブロックチェーン基盤の分類を示し、その上に既存の主要な基盤名をプロットする。（NTT デー
タ[7]より引用し、一部改変。)

Application Fields

図 1. ブロックチェーン基盤の分類と主要な基盤名

ACHDA では、軽量な動作による、記録された情報の高速で柔軟な検索の実現を重視し、 その特徵を持つ独自の「ハッシュグラフ型ブロックチェーン[8]」を採用した。これは図 1 の分類では、ネットワークタイプがコンソー シアム/プライベート型、適用フィールドが非金融分野に該当する。デジタルデータの Web 上の利用者が信頼性を直接ブロックチェ ーン上で確かめるためには、パブリック型である必要があるが、まずは初期ステップとしてこのデジタルアーカイブ基盤に参加する複数の主体による検証の実現を目指し、コンソ ーシアム／プライベート型として実現した。

## 4. 3 ハッシュグラフ型ブロックチェーンの 適用

ブロックチェーン基盤適用の概念図を、図 2 に示す。(点線内が今回実現した範囲。)

図 2. ブロックチェーン基盤適用の概念図

ブロックチェーン基盤はデジタルアーカイブ基盤とは異なる情報処理システムとして構築し、デジタルアーカイブ基盤上のデジタルコンテンツから同期する PDI を、リアルタイムで自動的にブロックチェーン上に記録する。 ここで記録する項目を表 1 に示す。

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ACHDA では参加機関独自のデジタルアー カイブにデジタルコンテンツを格納、公開し、 そのメタデータを ACHDA に登録する参加方法が想定されていた。その場合は複数機関が運営するデジタルアーカイブが、図 2 に示す通りブロックチェーン基盤を共有することで、統一的に資料をトレースすることが可能となり、将来のデータ移管などにも対応できる。

実装にあたっては機能と非機能両方の観点において検証を実施し、PDI の算出・登録と参照の妥当性と、それらの処理性能が十分であることを確認した。

## 5. おわりに

本稿では Web3 による、デジタルデータア一カイビングの信頼性担保の可能性について検討し、実際のデジタルアーカイブにおける実証の事例について報告した。現実世界の様々な事物がデジタル化していく中で、Web3 のコンセプトとテクノロジーはこれを後押し
し、かつ良い方向に導く可能性を持つ。 Public なブロックチェーン基盤の利用により、所蔵機関だけでなく文化資源に関するデジタルデータの生成と流通のエコシステムを構成する他の主体や、利用者にもデジタルデータの信頼性の検証が可能となり、さらにスマー トコントラクトの活用によって新たな利活用サービスの創出が期待できると考える。

## 参考文献

[1] 杉野博史. バチカン図書館における文献電子化と長期保存のためのシステムの構築. 情報管理. 60 巻 3 号. 2017.

[2] 川嶌健一. ASEAN における文化遺産の地域横断型統合デジタルアーカイブ基盤の構築. デジタルアーカイブ学会誌. 4 巻 $\mathrm{s} 1$ 号. 2020.

[3] ethereum.com . Web3 とは、および Web3 が重要である背景.

https://ethereum.org/ja/web3/ (参照 2023-09-16).

[4] The Consultative Committee for Space

Data System. Reference Model for an

Open Archival Information System

(OAIS) Recommended Practice Magenta

Book. 2012, 4-21p.

[5] WIRED. The Father of Web3 Wants You to Trust Less.

https://www.wired.com/story/web3-gavinwood-interview/ (参照 2023-09-16).

[6] 嘉村哲郎. デジタルアーカイブにおける分散型情報技術を用いたコンテンツ管理と流通. デジタルアーカイブ学会誌. 6 巻 s3 号. 2022.

[7] NTT データ.ブロックチェーンの仕組み. https://www.nttdata.com/jp/ja/services/block chain/002/ (参照 2023-09-16).

[8] 川森茂樹. 情報処理装置、情報処理方法およびプログラム. 特許第 7253344 号. 2020-0 3-26.