ブロックチェーンにおいてマイナーのネットワーク中心性が報酬配分に与える影響の理論的評価

• Item type: SIG Technical Reports(1)
• 公開日: 2026-02-24
• タイトル / 言語: ja
• タイトル: ブロックチェーンにおいてマイナーのネットワーク中心性が報酬配分に与える影響の理論的評価
• タイトル / 言語: en
• タイトル: Theoretical Evaluation of the Impact of Miner Network Centrality on Reward Allocation in Blockchain
• 言語: jpn
• キーワード / 主題Scheme: Other
• キーワード / 主題: IA
• 資源タイプ / 資源タイプ識別子: http://purl.org/coar/resource_type/c_18gh
• 資源タイプ: technical report
• 著者所属: 京都大学
• 著者所属: 京都大学
• 著者所属: 京都大学
• 著者所属: 京都大学
• 著者所属(英): en
• 著者所属(英): Kyoto University
• 著者所属(英): en
• 著者所属(英): Kyoto University
• 著者所属(英): en
• 著者所属(英): Kyoto University
• 著者所属(英): en
• 著者所属(英): Kyoto University
• 著者名: 前田,史親; 櫻井,晶; 中井,大志; 首藤,一幸
• 著者名(英): Fumichika Maeda; Akira Sakurai; Taishi Nakai; Kazuyuki Shudo
• 論文抄録 / 内容記述タイプ: Other
• 論文抄録 / 内容記述: Proof-of-Work（PoW）型ブロックチェーンにおいて，マイナーが受け取るブロック報酬はその計算力に比例するのが理想的である．しかし，ブロック伝搬遅延がフォークを通じて報酬分配を歪めうることが知られており，ネットワーク中心性（ブロックの受信と拡散の速さ）と報酬配分の関係が重要となる．本論文では，櫻井モデルに基づき，マイナーのネットワーク中心からの遠さを表す指標farnessと，報酬の過不足を表す指標MPRを直接結び付ける理論的な関係を近似的に導出・検証した。これにより，ネットワークの中心に近いマイナー（すなわち，farnessの小さいマイナー）ほど高いMPRを獲得できることが定量的に示された．さらに，マイナーが計算力や伝搬遅延といった変数を変化させた場合に，MPRがどの程度・どの方向に変化するかを予測することが可能となった．本研究の成果は，ネットワーク中心性という観点から，今後のPoW型ブロックチェーンにおけるマイニング戦略やプロトコル設計に重要な知見を与えるものである．
• 論文抄録(英) / 内容記述タイプ: Other
• 論文抄録(英) / 内容記述: In Proof-of-Work (PoW) blockchains, it is desirable that a miner's block reward be proportional to its computational power. However, propagation delays can distort reward allocation through forks, making the relationship between network centrality―how quickly a miner receives and disseminates blocks―and reward allocation an important issue. In this paper, building on the Sakurai model, we approximately derive and empirically validate a theoretical relationship that directly links farness, a metric capturing a miner's distance from the network center, to MPR, a metric quantifying reward surplus or deficit. Our results quantitatively demonstrate that miners closer to the network center (i.e., with smaller farness) can obtain higher MPR. Moreover, the derived relationship enables us to predict how MPR changed―both in magnitude and direction―when a miner varies key parameters such as computational power and propagation delay. These findings provide important insights for mining strategies and protocol design in future PoW blockchains from the perspective of network centrality.
• 書誌レコードID / 収録物識別子タイプ: NCID
• 書誌レコードID / 収録物識別子: AA12326962
• 書誌情報: 研究報告インターネットと運用技術（IOT）; 巻 2026-IOT-72, 号 38, p. 1-8, 発行日 2026-02-24
• ISSN / 収録物識別子タイプ: ISSN
• ISSN / 収録物識別子: 2188-8787
• Notice: SIG Technical Reports are nonrefereed and hence may later appear in any journals, conferences, symposia, etc.
• 出版者 / 言語: ja
• 出版者: 情報処理学会