論文の概要: Semantic Interoperability on Blockchain by Generating Smart Contracts Based on Knowledge Graphs
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2409.12171v1
- Date: Wed, 11 Sep 2024 13:46:24 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-09-22 21:12:27.960704
- Title: Semantic Interoperability on Blockchain by Generating Smart Contracts Based on Knowledge Graphs
- Title（参考訳）: 知識グラフに基づくスマートコントラクト生成によるブロックチェーンのセマンティック相互運用性
- Authors: William Van Woensel, Oshani Seneviratne,
- Abstract要約: 分散環境では、送信されたデータはセマンティック相互運用性の標準を使って構成されます。
本稿では,高レベルな意味知識グラフを用いたスマートコントラクト論理の符号化を提案する。
セマンティックなKGに基づいてスマートコントラクトコードを自動的に生成できることを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.820828081284034
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
- Abstract: Background: Health 3.0 allows decision making to be based on longitudinal data from multiple institutions, from across the patient's healthcare journey. In such a distributed setting, blockchain smart contracts can act as neutral intermediaries to implement trustworthy decision making. Objective: In a distributed setting, transmitted data will be structured using standards (such as HL7 FHIR) for semantic interoperability. In turn, the smart contract will require interoperability with this standard, implement a complex communication setup (e.g., using oracles), and be developed using blockchain languages (e.g., Solidity). We propose the encoding of smart contract logic using a high-level semantic Knowledge Graph, using concepts from the domain standard. We then deploy this semantic KG on blockchain. Methods: Off-chain, a code generation pipeline compiles the KG into a concrete smart contract, which is then deployed on-chain. Our pipeline targets an intermediary bridge representation, which can be transpiled into a specific blockchain language. Our choice avoids on-chain rule engines, with unpredictable and likely higher computational cost; it is thus in line with the economic rules of blockchain. Results: We applied our code generation approach to generate smart contracts for 3 health insurance cases from Medicare. We discuss the suitability of our approach - the need for a neutral intermediary - for a number of healthcare use cases. Our evaluation finds that the generated contracts perform well in terms of correctness and execution cost ("gas") on blockchain. Conclusions: We showed that it is feasible to automatically generate smart contract code based on a semantic KG, in a way that respects the economic rules of blockchain. Future work includes studying the use of Large Language Models (LLM) in our approach, and evaluations on other blockchains.
- Abstract（参考訳）: 背景: Health 3.0は、患者のヘルスケアジャーニー全体から、複数の機関の縦断的なデータに基づいて意思決定を可能にする。
このような分散環境では、ブロックチェーンスマートコントラクトが中立的な仲介者として機能し、信頼できる意思決定を実現する。
目的: 分散環境では、送信されたデータはセマンティック相互運用性のために標準(HL7 FHIRなど)を使用して構造化されます。
その代わり、スマートコントラクトは、この標準との相互運用性を必要とし、複雑な通信設定(オーラクルの使用など)を実装し、ブロックチェーン言語(例えばSolidity)を使用して開発する。
本稿では,ドメイン標準の概念を用いて,高レベルな意味知識グラフを用いたスマートコントラクト論理の符号化を提案する。
次に、ブロックチェーンにこのセマンティックKGをデプロイします。
メソッド: Off-chain、コード生成パイプラインは、KGを具体的なスマートコントラクトにコンパイルし、オンチェーンにデプロイする。
私たちのパイプラインは、特定のブロックチェーン言語にトランスパイル可能な中間ブリッジ表現をターゲットとしています。
私たちの選択は、予測不可能で高い計算コストで、オンチェーンルールエンジンを避けます。
結果: 医療保険3件のスマートコントラクト作成にコード生成アプローチを適用した。
我々は、多くの医療のユースケースにおいて、我々のアプローチ、すなわち中立的な仲介者の必要性について論じる。
我々の評価によると、生成されたコントラクトはブロックチェーン上での正確性と実行コスト(ガス)の観点からうまく機能している。
結論:私たちは、ブロックチェーンの経済ルールを尊重する方法で、セマンティックなKGに基づいてスマートコントラクトコードを自動的に生成できることを示しました。
今後の研究には、アプローチにおけるLarge Language Models(LLM)の使用や、他のブロックチェーンの評価などが含まれる。
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