改ざん不能データベース登場の背景とOracle Blockchain Platformのご紹介

Slide 1

Slide 1 text

Blockchain GIG Exhibition #1 改ざん不能データベース登場の背景と Oracle Blockchain Platformのご紹介中村岳日本オラクル株式会社 2021/3/17

Slide 2

Slide 2 text

中村岳 Twitter @gakumura はてなブログ @gakumura …主にHyperledger Fabric関連 • 現職：ソリューションエンジニア@日本オラクル • 担当：Oracle Blockchain Platform、Blockchain Table • 前職：金融決済系SIerでパッケージ開発 • 好きなOS：AIX • 最近おすすめのマンガ：チェンソーマン（単行本派） Copyright © 2021 Oracle and/or its affiliates 2

Slide 3

Slide 3 text

Slide 4

Slide 4 text

Slide 5

Slide 5 text

Slide 6

Slide 6 text

仮想通貨（暗号資産）の基盤として始まり、適用領域を拡大ブロックチェーン／DLTの活用 Copyright © 2021 Oracle and/or its affiliates • 2008年にサトシ・ナカモトを名乗る人物が特定の管理者がいないネットワーク上に分散した台帳上で管理されるビットコインという新たな通貨（を実現するシステム）に係る論文をネット上に発表 • 仮想通貨を実現する基盤の特長に徐々に注目が集まり、より一般的な用途への応用が進み、「ブロックチェーン／DLT」の適用領域が拡大 • エンタープライズ領域では「データ活用のための信頼できる企業間データ共有基盤」、「ビジネスプロセス効率化のための企業間ワークフロー基盤」としてユースケースが続々 6

Slide 7

Slide 7 text

Slide 8

Slide 8 text

Slide 9

Slide 9 text

Slide 10

Slide 10 text

Slide 11

Slide 11 text

プライベート型のブロックチェーン利用では… Copyright © 2021 Oracle and/or its affiliates パブリック公開制のネットワークを不特定多数で運用コンソーシアム許可制のネットワークを複数組織で運用プライベート許可制のネットワークを単一組織で運用パーミッションレス← →パーミッションドフォーカスは • データの持ち主でも改ざんできないこと • 改ざんされていないことを証明できることこれらが実現できれば、使うのは「ブロックチェーン」／分散台帳技術でなくてもよい 11

Slide 12

Slide 12 text

12 Copyright © 2021 Oracle and/or its affiliates 「分散／分権」を実現するためのダウンサイドが伴うブロックチェーン／DLTがDBと比較して一般に不得意としていること複雑な構造高度な検索 • ブロックチェーンは、複雑な構造を持ったデータをリレーショナルデータベース（RDB）のようにうまく扱えるわけではない • 高度な検索や集計、分析などの処理も苦手としており、これらのために台帳データを外部のRDBに複製する必要が生じる場合が多いパフォーマンス • 「データベース」と比較した場合には「ブロックチェーン」の処理性能は数桁ほど違うレベルで遅い • 大量のトランザクション処理、高速なレスポンスが求められるユースケースでは性能限界への留意と、設計の工夫が必要サイズの大きなデータ • 同一データを複数ノードで持つためストレージ効率が悪い • ネットワークでやり取りしてコンセンサスを取ってから書き込む仕組み上、サイズの大きなデータを扱うと、大きな処理性能劣化が起こる

Slide 13

Slide 13 text

プライベート型ブロックチェーンと改ざん不能型データベース Copyright © 2021 Oracle and/or its affiliates パブリック公開制のネットワークを不特定多数で運用コンソーシアム許可制のネットワークを複数組織で運用プライベート許可制のネットワークを単一組織で運用パーミッションレス← →パーミッションドプライベート型のユースケースにより • データの持ち主でも改ざんできないこと • 改ざんされていないことを証明できることへのニーズが可視化された ⇨ブロックチェーンにインスパイアされた技術を備えた改ざん不能型データベースの登場 13

Slide 14

Slide 14 text

• データの不変性、耐改ざん性 • データベースの持ち主であっても、一旦書き込まれたデータを更新、削除できないようにする仕組みを備えている • 検証可能性と監査性、証跡性 • 更新、削除されていないことを検証できる仕組みを備えている • 検証可能であることにより改ざんされていないことの監査も容易に • 中央集権型（NOT分散／分権） • 複数組織で所有や管理を分散できるようにはなっていない • （「分散データベース」は複数組織で分散できるわけではない）改ざん不能型データベースとは？ Copyright © 2021 Oracle and/or its affiliates 14

Slide 15

Slide 15 text

ブロックチェーン／DLTと改ざん不能型データベース：それぞれの用途 Copyright © 2021 Oracle and/or its affiliates 対応する主要なニーズ例となるユースケース ▪ 複数の企業間で水平に確実かつリアルタイムにデータを持ち寄り共有したい ▪ 企業をまたいだワークフローを信頼できるかたちで実行したい ▪ 原材料～製造～輸送～小売までの一貫したデータ持ち寄りによるサプライチェーンの全体最適化 ▪ スマートコントラクトによる取引約定～決済までの企業間ワークフローの自動化、効率化、迅速化 ▪ 台帳上での価値交換分権／分散ブロックチェーン／DLT ▪ 法律上確実な保存が要求される契約情報や会計、財務データの保持 ▪ 重要なアクセス情報や操作履歴などのシステムログを監査証跡として保存 ▪ データを外部犯行、内部犯行両面から保護し、セキュリティ確保 ▪ 保存して以降、誰にも変更・削除できないようデータを保持したい ▪ 監督機関、監査法人などに対し、改ざんされていないことを証明したい中央集権改ざん不能型データベース 15

Slide 16

Slide 16 text

Slide 17

Slide 17 text

Slide 18

Slide 18 text

Slide 19

Slide 19 text

• エンタープライズ領域ではブロックチェーン／DLTという分散／分権のパラダイムは複数組織での協力が必要な課題に取り組む際の選択肢 • データとロジックの水平で確実な共有によって解ける課題を解く • 改ざん不能型データベースは中央集権型で、 • エンタープライズ領域でのブロックチェーンユースケースにおける耐改ざん性と証跡性へのニーズに対応して言わば「後出し」で登場 • 証跡性、監査性、セキュリティの課題を解く • 両者は一部の技術要素に共通する部分があるが、フォーカスが異なる • 解くべき課題の内容はもちろん、時には組織間の関係性など多角的な要素を考慮して選定する必要があるまとめ：ブロックチェーン／DLTと改ざん不能型データベース Copyright © 2021 Oracle and/or its affiliates 19

Slide 20

Slide 20 text

Slide 21

Slide 21 text

• ブロックチェーン／DLTのPaaS • いわゆるBlockchain as a Service（BaaS） • Hyperledger Fabricベース • 複数組織から成るコンソーシアム型ネットワーク形態での利用を主に想定 • 分権／分散がメリットとなるようなユースケースでの活用がターゲット • Oracle Databaseの新機能として追加された特殊なテーブル • 21c、19cバージョンで利用可能（パッチ要 • 標準機能に含まれ、追加ライセンス不要 • 中央集権型：単一組織で運用、管理 • 耐改ざん性、監査性、証跡性などのニーズに対応 Oracleのブロックチェーン関連ソリューション Copyright © 2021 Oracle and/or its affiliates 21 BLOCKCHAIN Oracle Blockchain Platform Oracle Blockchain Table

Slide 22

Slide 22 text

• ブロックチェーン／DLTのPaaS • いわゆるBlockchain as a Service（BaaS） • Hyperledger Fabricベース • 複数組織から成るコンソーシアム型ネットワーク形態での利用を主に想定 • 分権／分散がメリットとなるようなユースケースでの活用がターゲット • Oracle Databaseの新機能として追加された特殊なテーブル • 21c、19cバージョンで利用可能（パッチ要 • 標準機能に含まれ、追加ライセンス不要 • 中央集権型：単一組織で運用、管理 • 耐改ざん性、監査性、証跡性などのニーズに対応 Oracleのブロックチェーン関連ソリューション Copyright © 2021 Oracle and/or its affiliates 22 BLOCKCHAIN Oracle Blockchain Platform Oracle Blockchain Table

Slide 23

Slide 23 text

Hyperledger Fabricをベースにエンタープライズ利用向けPaaSとオンプレミスで提供 • GUI • • • Oracle • State DB Berkeley DB Hyperledger Fabric Phantom Read • REST API • RDB Oracle Blockchain Platform Copyright © 2021 Oracle and/or its affiliates DC

Slide 24

Slide 24 text

エンタープライズ用途を目的として開発されたブロックチェーン Hyperledger : Linux財団がホストするオープンなコミュニティ • 世界で最も成功したOSS=Linuxでの成功実績に基づいた運営 • さまざまな業種の企業およびIT企業、研究機関が240以上参加 • Fabricをはじめ、複数ブロックチェーン/DLT基盤およびツール等をOSSとして開発 Fabric : 汎用ビジネス利用のためのブロックチェーン基盤 • メンバー管理サービスを備えたパーミッションドブロックチェーンを実装 • セキュリティ、機密性/プライバシーを強化するための多様な機能 • スマートコントラクトによって業務を自動化 • 大量処理をサポートするためのスケーラブル、プラガブルな設計 • マイニングなどの大規模コンピューターパワー投入は不要＆ファイナリティ有 Hyperledger Fabric Copyright © 2021 Oracle and/or its affiliates

Slide 25

Slide 25 text

使用ユーザー様、パートナー様からいただいたコメント一例 Oracle Blockchain Platform ・GUIベースや、豊富なAPIなど、非常に使いやすい・最初のハードルが低い・ブロックチェーン未経験者が2週間でPoC環境構築・環境構築から、メンバー追加などの拡張、設定変更など、自分たちでできる・自分たちで理解できているので、システム構築会社に対して、依頼がしやすい・Database連携、 Phantom Read問題対応、既存システムとの連携機能など、製品コンセプトがエンタープライズ活用を想定している・PaaSとしての完成度が高い・ロードマップや、実装機能含めて、他社クラウドベンダーより進んだものを提供している・使ってみたら、まじ「ネ申」だった・これこそFull Managed ・簡単すぎて、エンジニアをだめにする・ビジネス要件定義や、アプリ開発に専念できる・エンジニアがアプリケーションの開発に専念できるちゃんとしたPaaS ・ブロックチェーンプロジェクトで、本来工数をかけるべきビジネス検討タスクに集中できる Copyright © 2021 Oracle and/or its affiliates 25 Copyright © 2021 Oracle and/or its affiliates

Slide 26

Slide 26 text

• Oracle Blockchain Platformだけでなく、他のHyperledger Fabricとのオープンなネットワーク構成が可能 • オンプレミスバージョンの提供： Oracle Blockchain Platform Enterprise Edition（OBPEE） • 自社データセンターやOracle以外のクラウド（IaaS）上にOBPを構築 • ブロックチェーン環境に必要な機能を事前定義、数クリックで環境構築 • サポートするVM基盤：Oracle VirtualBoxとVMware vSphere • Oracle Blockchain Platform Cloud Service （OBPCS）と同等の機能を提供 • APIは共通、アプリケーション移植性あり • アップデートもOBPCSと足並みを揃えて提供 Open：オープンで柔軟なネットワーク Copyright © 2021 Oracle and/or its affiliates

Slide 27

Slide 27 text

オンプレミス、マルチクラウド、ハイブリッドクラウドでの構成が可能 Open：オープンで柔軟なネットワーク Copyright © 2021 Oracle and/or its affiliates 3rd Party Cloud 3rd Party Cloud 3rd Party Cloud Oracle Blockchain Platform Cloud Service Oracle Blockchain Platform EE Hyperledger Fabric

Slide 28

Slide 28 text

State DB Berkeley DB パフォーマンス＆ロジック表現力を強化・パフォーマンスの向上 • スマートコントラクトの同時実行性の強化・SQLリッチクエリのサポート • JSONの属性を指定してのSQL-Likeクエリが可能 • CouchDB形式のJSONクエリへの互換性も保持・CouchDB適用時の技術的な問題の解決／回避 • リッチクエリ使用時のPhantom Read問題を解消 • 大量レコード取得時のPagination指定が不要に Enterprise Grade：エンタープライズ要件を満たす Copyright © 2021 Oracle and/or its affiliates State DB World State Hyperledger Fabric Ledger ※通常のHyperledger Fabricでは、 State DBはLevelDBかCouchDB

Slide 29

Slide 29 text

エンタープライズ活用で重要なシステム間の連携をサポートする機能を提供 Quick Integration：他システムとの連携を迅速に実現 Copyright © 2021 Oracle and/or its affiliates • REST APIでブロックチェーンが利用可能。アプリケーション開発および既存システムとの連携が容易に • Oracle Integration Cloudの事前定義済アダプターを用いることで、ERPなどの基幹システムや各種SaaSとの連携を更に迅速に実現 • ブロックチェーン上のデータをデータベースに複製する機能が付属。複雑な集計、分析なども高速かつ容易に開発可能 • ブロックチェーンのデータと他システムのデータをデータベース上で統合することで、より高度なデータ活用も可能に Blockchain Integration Database BI

Slide 30

Slide 30 text

REST APIでのブロックチェーン利用でアプリケーション開発が容易に REST REST API Fabric SDK Quick Integration：他システムとの連携を迅速に実現 Copyright © 2021 Oracle and/or its affiliates Oracle Blockchain Platform Fabric Peer Fabric SDK Fabric Peer REST Fabric SDK gRPC REST API Fabric SDK ⇨ Fabric REST API ⇨Web OK

Slide 31

Slide 31 text

リッチヒストリーデータベース：Oracleデータベースにブロックチェーンのデータを複製 • 台帳のデータをブロックチェーン外部のリレーショナルデータベースに複製 • ブロックチェーンが苦手とする複雑な参照処理（集計、分析）を、データベース側で実装可能に • 多くの開発者が慣れ親しんでいるOracleデータベースでの開発 • Oracle Analytics Cloudをはじめとした多種多様なBIツールの利用 • 他システムとのデータ統合も一般的なツールとノウハウで容易に実現可能 • ERP、SCMなどの基幹システムとブロックチェーンのデータを統合することで、データの価値を最大限に活用 Quick Integration：他システムとの連携を迅速に実現 Copyright © 2021 Oracle and/or its affiliates State DB World State 台帳（Ledger）

Slide 32

Slide 32 text

ブロックチェーン台帳上のレコードをOracle Databaseのテーブルに複製リッチヒストリーデータベース Copyright © 2021 Oracle and/or its affiliates ブロックチェーン台帳 • State Key-Value ※ World State/State DB • History • Transaction Details Last alpha History alpha State beta State beta History alpha beta 複製 beta Transaction Details alpha Transaction Details 詳細は以下のドキュメントを参照： https://docs.oracle.com/en/cloud/paas/blockchain-cloud/usingoci/create-rich-history-database.html

Slide 33

Slide 33 text

複製先テーブルとしてBlockchain Tableに対応＆チャネルごとにDBを分けられるように • データベース上にデータを複製する際に、格納先としてBlockchain Tableを選択可能に • 複製データにも更新や削除をできない耐改ざん性、更新や削除されていないデータとしての証跡性を付与 • 複製データもブロックチェーン台帳上のデータと同様、信頼に足る情報、証跡として扱うことが可能に • 対象は履歴を追記で蓄積していくHistoryおよび Transaction Details • 併せて、チャネルごとに複製先に別々のデータベースを設定可能に • 分析用データベース、監査証跡蓄積用データベースなど、チャネルのデータのタイプごとに用途別データベースを使い分けるなどリッチヒストリーデータベースの機能拡張（2021年2月Update） Copyright © 2021 Oracle and/or its affiliates ブロックチェーン台帳 alpha beta Database A Database B History on Blockchain Table State State History on Blockchain Table Transaction Details on Blockchain Table Transaction Details on Blockchain Table 複製複製

Slide 34

Slide 34 text

Oracle Blockchain Platformデモコンソール上で動作するサンプルインターフェース Peer Peer Channel REST プロキシサンプルスマートコントラクト Ledger Ledger Founder Member REST クライアント（Postman） SQL Developer Oracle Blockchain Platform Autonomous Database REST API 複製 Copyright © 2021 Oracle and/or its affiliates 34

Slide 35

Slide 35 text

No content