MEDICINE & AI

タイトル：Decentralized trust framework for smart cities: a blockchain-enabled cybersecurity and data integrity model. 雑誌名：Sci Rep. 2025 Jul 02; 15(1): 23454. 概　要： スマートシティの急速な進化は、IoTデバイスやセンサー、データ駆動型システムの統合を通じて革新的な進展をもたらしましたが、同時にサイバーセキュリティ、データ整合性、信頼管理における重要な脆弱性も露呈しました。本研究では、ブロックチェーン技術、AI駆動の脅威検出、軽量適応型プルーフ・オブ・ステーク（LA-PoS）コンセンサスメカニズムを活用した分散型信頼フレームワークを提案します。このフレームワークは、分散型の信頼性と不変性を提供するブロックチェーン層、暗号基準とAIベースの異常検出を用いたサイバーセキュリティ層、リアルタイム同期と改ざん防止データ検証のためのデータ整合性プロトコル層の3つの主要層で構成されています。 方　法： この研究は、ブロックチェーン技術とAIを活用したフレームワークの性能評価を行いました。具体的には、トランザクションスループットが3倍向上し、レイテンシが30%削減され、エネルギー効率が向上しました。セキュリティメトリクスでは、脅威検出率が98.2%に達し、誤検知が大幅に減少しました。リソース最適化により、IoTデバイスのバッテリー寿命がほぼ倍増しました。 結　果： 提案されたフレームワークは、スマート交通管理、エネルギーシステム、公衆安全などの重要なスマートシティのユースケースに適用可能であり、都市インフラに対して安全でスケーラブル、効率的なソリューションを提供します。今後の研究では、異種システム間の相互運用性の最適化、量子耐性暗号技術の導入、そして自律システムやスマートヘルスケアなどの新興分野へのフレームワークの拡張に焦点を当てる予定です。 結　論： 提案されたフレームワークは、持続可能でレジリエント、信頼できる都市エコシステムの構築に向けた堅牢な基盤を提供し、現在のスマートシティ技術のギャップを埋める可能性があります。