ブロックチェーンを利用した非集中型学習プラットフォーム chilo の開発

Non scholae sed vitae discimus.

学校のためにではなく人生のために学ぶ

ブロックチェーンを利用した非集中型学習プラットフォーム

CHiLO の開発第 9 回インターネットと運用技術シンポジウム

(IOTS2016)

○ 堀真寿美，小野成志，坂下秀，宮下健輔

Copyright (c) 2016 CCC-TIES All rights reserved.2

本日のあらまし

1. Open Education の課題と Blockchain の可能性

2. オープンエデュケーションへの Blockchain 導入

3. CHiLO への Blockchain 導入の検討

4. 実装状況

5. 考察


Open Education の可能性

–限られた教育機会の打破• 国や地域，貧困，性別，社会的地位， etc.

2002

OCW cMOOC2006

KhanAcademyOER

2012

xMOOC2008

Education for ALL4-H clubs

Head ， Heart ， Hands ， Health

CCなどのライセンスの下で再構成・改良・再配布可能な学習リソースの提供も行われている


• Open Education の課題

– 知的財産・著作権

– 民営化・企業化による独占

– 参加者の負担とモチベーション• コンテンツ制作者・教師・学習者

• ブロックチェーン技術の可能性– 改竄耐性– 透明性– 信頼性の確保された直接取引– 参加者の自発的な貢献の仕組み– マイクロペイメント

Open Education の課題と Blockchain の可能性

IPA Position Paper Publishers and Open Educational Resources can work together, http://www.ip-watch.org/weblog/wp-content/uploads/2013/05/IPA-position-on-OERs-100513.pdf

David Annand ,Developing a Sustainable Financial Model in Higher Education for Open Educational Resources, 2015,11, ttp://www.irrodl.org/index.php/irrodl/article/view/2133/3419

従来の LMS（ Learning

Management System ）

集中管理型学習プラッフォーム

貢献

オープンエデュケーションのエコシステム

•パフォーマンス•学習成果

•雇用•寄付

学習者

コンテンツ作制者／社

•コンテンツ流通•知的財産・著作権

•コース提供 •修了証発行

社会

教師・学校

Blockchain

オープンエデュケーション

6

EPUB3 Container

container.xml

CHiLO Book

非集中型学習プラットフォーム CHiLO

mimetype

Creative Higher Education with Learning Objects

オンラインコース

コンテンツカプセル

エンジン部

メタデータ部

検索メソッド作成メソッド表示メソッド

キャッシュ部

内容構造情報

学習者

OPFSMIL

タイトル

リソースの所在地

解説

リソースのメタデータ 1 セクション

特定の集中管理型システム不要

実体ファイルを持たない

Web サービス

Web ブラウザー外部学習リソース

・レクチャービデオ・コミュニティ・オンラインテスト・デジタルバッジ

CHiLO Book

コンテンツカプセル

エンジン部

メタデータ部

検索メソッド作成メソッド表示メソッド

内容構造情報

OPFSMIL

・タイトル・リソースの所在地・解説

Ethereum での実装

7

Contract

アドレス

メソッド

データ

Blockchain

分散アプリケーションプラットフォーム

＋ライセンス情報リソースのメタデータ

Contract ContractContract

Contract

OPF

Contractを組み合わせてCHiLO Book（電子書籍）を作る

ZIP 圧縮

学習者

構造情報のメタデータ構造情報のメタデータ

懸念される課題• スケーラビリティ

– ブロックサイズの制限– Contract のデータ量の制限

• それぞれ 32 バイトの key/value データベース→ 2^256×32byte

– ノードの負荷

• トランザクション処理時間（平均 12.7 秒という情報）


Ethereumは，制限はないというが･･･

Contract

アドレス

メソッド

データ

CCC-TIES プライベートネットワーク（ 192.168.*.* ）

Blockchain 実装結果

9

アプリケーション層

JavaScriptdapp

Blockchain

基盤層

Ethereum ノード (geth)

JSON RPC(Port:8545)

WS RPC(Port:8546)

Networklisten

(Port:30303)

ライブラリ層

Web3.jsライブラリ

P2P ネットワーク

Ethereum ノード

Ethereum ノードnetworkid:4081

プライベートネットワークに 3 台のノード

ブロックチェーン Ethereum 入門 2, NTT データ先端技術株式会社参考 , http://www.intellilink.co.jp/article/column/ethereum02.html

contract book { string info; function set(string x) { info = x; } function get() constant returns (string retVal) { return info; } }


考察• メタデータの登録には gas （ 10円〜 70円ぐらい）必要• ノード同士を接続するにはコツがいる• Contract に保管できるデータ量– Gas ， Gas limit で調整

• ノードの負荷（ Intel core 2 duo E6850 ）– CPU の使用率：常に 99% 以上， load average: 2.00, 2.00, 2.00 （ core

2)• ブロック生成間隔処理時間（ n=34453)– 平均 18 秒– 中央値 12 秒

ブロック生成間隔


今後の計画• コントラクトを組み合わせて呼び出す

• 呼び出したコントラクトのデータを電子書籍に変換する

• 他ブロックチェーン基盤との比較（ mijin など）

• ライセンスの実装

ブロックチェーンを利用した 非集中型学習プラットフォーム chilo の開発

Education

ブロックチェーンを利用した非集中型学習プラットフォーム chilo の開発