Hyperledger Fabric/IBM Blockchain Platform 入門

本資料は2019/10/30開催のIBM Developer Dojoの資料です。

Transcript

1. IBM Developer Dojo Blockchain/Hyperledger Fabric ⼊⾨編 Taiji HAGINO Developer Advocate Tokyo City Team
2. Taiji HAGINO IBM Developer Advocate Specialist in Node-RED/Node.js, Swift, Hyperledger Fabric @taiponrock f t in
3. Developer Advocate
4. TECHNOLOGISTS RULE THE WORLD 技術者が世の中を変えていくお⼿伝いをします︕ ・技術情報を提供します ・開発者と話をします ・開発者にとって何が⼀番良いかを考えます ・開発者の困ったを⼀緒に解決します ・開発者をヒーローにします
5. OUR ACTIVITIES こんな活動をしながら技術者のみなさまをサポートします︕ ・オンラインでの情報発信（Blog、SNS、Podcastなど） ・オフラインでの情報発信（書籍、雑誌など） ・セミナー、勉強会などでの登壇 ・コミュニティ、Meetupなどのリード ・ハンズオンワークショップなどでの講師 ・ハッカソン、ラボ、Dojoなどでのテックサポート
6. DEVELOPER ADVOCATE in TOKYO Tokyo Team is a part of Worldwide Developer Advocate Teams! Developer Advocate City Leader AKIRA ONISHI WW Developer Advocate KYOKO NISHITO WW Developer Advocate TAIJI HAGINO WW Developer Advocate AYA TOKURA Program Manager TOSHIO YAMASHITA WW Developer Advocate NORIKO KATO Client Developer Advocate YASUSHI OSONOI Digital Developer Advocate JUNKI SAGAWA
7. Yes, we are Developer Advocate
8. 学習の⽬的とゴール ⽬的 Blockchainの概要について理解し、Hyperledger Fabricを使え るようになる ゴール IBM Blockchain Platformを使ってHyperledger Fabricのネット ワーク構築⽅法を理解する このコースを学ぶ⽅の想定スキル Webアプリケーション開発経験者の⽅、データベースの知識を お持ちの⽅
9. 事前準備 1. IBM Cloudアカウント(無料)の取得 2. IBM Cloud 標準アカウントへのアップグレード （PAYGまたはサブスクリプション） 3. Webブラウザー Chrome または Firefoxの導⼊ 以下の2つは今までの Online Dojo で使⽤して既に準備済みかと思いますが、まだの⽅はご準備お願いします。
10. IBM Cloudアカウント作成はスマホで︕
11. ⽬次 1. ブロックチェーンとは 2. ブロックチェーン技術について 3. Hyperledger Fabric 4. IBM Blockchain Platform (IBP) 5. ハンズオン 6. 課題
12. ⽬次 1. ブロックチェーンとは 2. ブロックチェーン技術について 3. Hyperledger Fabric 4. IBM Blockchain Platform (IBP) 5. ハンズオン 6. 課題
13. 13 13 • Hyperledger Fabric v1.0（商⽤版） • Hyperledgerメンバー 100+ • ウォルマート、BC⾷品 トレーサビリティ • ブロックチェーン推進協会 （BCCC）発⾜ • ⽇本ブロックチェーン協会 （JBA）発⾜ • IBM BCクラウドサービ ス、Garage開始 • 経済産業省 BCレポート • イーサリウムプロジェ クト開始 • R3プロジェクト開始 • マウントゴックス事 件 • Dell、Expediaがビ ットコインの受付開 始 • ビットコイン 運⽤開始 ブロックチェーンの歴史︓ 仮想通貨からビジネス・ブロックチェーンへ 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 • サトシ・ナカモト ビットコイン論⽂ 発表 • キプロス⾦融危 機にてビットコ イン価格急騰 • Hyperledgerプロジェクト 開始 • JPX、みずほFG 等国内⾦融機関で BC実証実験 • マースク、BC物流サプラ イチェーン • 他、⾦融/⾮⾦融でのBC 広がり BC:ブロックチェーン 2018 ビジネス・ブロックチェーンが 実証実験から本番運⽤へ
14. 14 14 ブロックチェーンの適⽤が有望な分野と市場規模予想 ※（出典）経産省︓ブロックチェーン技術を活⽤したサービスに関する国内外動向調査報告書（概要） http://www.meti.go.jp/press/2016/04/20160428003/20160428003-1.pdf （出典）⽇本経済新聞2016/8/15付朝刊 ブロックチェーンの潜在市場規模は 約67兆円※と⾒込まれています。 従来の暗号通貨のみならず、様々な ユースケースが想定されます。
15. 15 15 ブロックチェーン市場 – IDCによる2019年9⽉予測 $15億 $27億 2018年 2019年 世界全体のブロックチェーンソリューション市場同市場⽀出額 80％増
16. 16 16 ブロックチェーン市場 – IDCによる2019年9⽉予測 2018年 2023年 世界全体のブロックチェーンソリューション市場5年間の年間平均成⻑率（CAGR） 60.2％増
17. 17 17 ブロックチェーン市場 – IDCによる2019年9⽉予測 5年間のCAGRは⽇本とカナダが突出しており、それぞれ110％と90％ 銀行 証券 投資サービス 保険 組立製造 プロセス製造 資源 流通 サービス 全体の20%以上 全体の30%以上
18. 18 ブロックチェーンとは︓分散台帳技術 (DLT: Distributed Ledger Technology) • ネットワークの全取引の履歴を記録する台帳を、それぞれの参加者が持つ • ブロックチェーン技術を⽤いて台帳管理を⾮集中化することにより、各種取引の期間・コスト・脆弱性を 改善することが期待されている 保険会社 監査 規制当局 企業A 銀⾏ 企業B Blockchain • 全ての参加者は複製された同じ内容の台帳を保持 • デジタル署名／暗号化された取引と台帳 • 参加者により取引が検証され合意形成により台帳を更新 保険会社 監査 規制当局 企業A 銀⾏ 企業B l 各参加者が個別内容の台帳を保有 l 決済機関等による集中データ管理 l 各社システム間での個別のデータ連携 l すべての参加者が同一内容の台帳を保有 l 管理主体を持たない非集中・分散データ管理 l ブロックチェーン機能による統一されたデータ連携 与信システムの構築・連携実績 ブロックチェーンでの台帳管理 A社 台帳 B社 台帳 分散 台帳 分散 台帳 分散 台帳 分散 台帳 分散 台帳 分散 台帳 電⼦化・共有されたビジネス・ルール スマートコントラクト 参加者の合意形成による信頼性の担保 コンセンサス ブロック＝取引記録の連鎖 ブロックチェーン
19. ⽬次 1. ブロックチェーンとは 2. ブロックチェーン技術について 3. Hyperledger Fabric 4. IBM Blockchain Platform (IBP) 5. ハンズオン 6. 課題
20. 20 © 2018 IBM Corporation • 同じ値が出⼒（ハッシュ値）︓同じ値の場合は、同じ値が出⼒される。1⽂字でも異なれば、原則全 く無関係の値が出⼒される。⼊⼒データを改ざんするとハッシュ値が変わるため、全く無関係の値が 出⼒されることになり、改ざんの防⽌ができる • ⼀⽅向性︓ハッシュ値から、元の⼊⼒データを推測することは困難 • 固定出⼒値︓⼊⼒値の⻑さに関わらず、固定⻑の出⼒値が出⼒ AからBに $100送ります AからCに $100送ります ハッシュ関数 （SHA-256） 25F62A5A3D414EC6E209 07DF7F367F2B72625AAD E552DB64C07933F6044F C49A 7A55DDE3EEBE5AC95E8 E41A0FD1085B9241A1D9 D7FBC6F72A63BB802F64 09FD ⼊⼒データ（メッセージ） 固定⻑のハッシュ値 SHA-256は「Secure Hash Algorithm 256-bit」の略、256ビット（32バイト）⻑のハッシュ値、16進数で64桁 ブロックチェーンの要素技術 「ハッシュ関数」
21. 21 © 2018 IBM Corporation ブロックチェーンの要素技術 「ブロック」 • 各ブロックのヘッダーには親ブロックのブロックハッシュが含まれており、ハッシュ値が編みこまれて いくイメージ • 途中で改ざんすると、当該ハッシュ値が正当な値ではないことが、即座に確認可能 b(0) b(1) b(2) b(3) b(4) 0~1の間に発⽣した トランザクション 0番⽬のブロック 1番⽬のブロック 2番⽬のブロック 3番⽬のブロック ハッシュ値 ハッシュ値 ハッシュ値 未承認 トランザクション 1~2の間に発⽣した トランザクション 2~3の間に発⽣した トランザクション ハッシュ値 ハッシュ値 ハッシュ値 トランザクション ＝ 取引
22. 23 © 2018 IBM Corporation ビットコインでのブロックチェーン利⽤ ナンスの計算 計算の解（プルーフ・オブ・ワーク） マイニング・マイナー インセンティブ＝ビットコインの報酬
23. 24 © 2018 IBM Corporation ビットコインにおける「ブロック」⽣成と書き込み b(0) b(1) b(2) 0~1の間に発⽣した トランザクション 10分 ブロック(0) 10分 ブロック(1) 10分 ブロック(2) 10分のブロック(3) ハッシュ値 ハッシュ値 1~2の間に発⽣した トランザクション ハッシュ値 ハッシュ値 ハッシュ値 取引記録 入金 出金 直前のブロックのハッシュ値（ダイジェスト） ノンス 取引記録 入金 出金 ： • ビットコインの参加者に課される「計算競争」 • トランザクション・プールに⼊っている取引データ、前のブロックのハッシュ値、タイム スタンプを「ブロック」に詰め、「ノンス」と呼ばれる適当な数を⼊れながら、そのブ ロックの先頭に所定の数だけ「０」が並ぶ条件を満たす「ノンス」(nonce)を発⾒する 出典: 国立情報学研究所ニュース [NII Today] 第69号 平成27年9月 「仮想通貨の技術と課題」
24. 25 © 2018 IBM Corporation ビットコインにおける「インセンティブ」と「マイニング」 • 計算競争のインセンティブは、ビットコインの報酬 • 計算競争が⾏われるたびに⼀定額（現在は25BTC）のビットコインが新規発⾏され、直近約１０ 分間に⾏われた取引の⼿数料とともに、計算競争の勝利者のものとなる。これがあたかも⾦の採 掘のようであることから、計算競争は「採掘（マイニング）」と呼ばれている • 計算競争の敗者は、勝利者の計算とブロックへの書き込みを検証する • 参加者は再び次のブロックでの「計算競争」に戻る 図の出典: http://cryptocurrency-life.com/archives/85
25. 26 © 2018 IBM Corporation ビットコインでの「コンセンサス」 Proof-of-Work Proof-of-Stake Proof-of-Importance 特徴 仕事量による合意形成 所有量による合意形成 重要度による合意形成 メリット 取引の改ざんに強い PoWのデメリットを解消でき る 流動性を担保（極端に貧 富の差が生まれない） デメリット - 電気代が高くつく - 51%を占有されると改ざん され得る 流動性を損なう 貧富の差が生まれる 極端には生まれないかも しれないが、貧富の格は 存在する 利用例 Bitcoin, Monero, Zcash ADA, NEXT, Ethereum (今後) nem • コンセンサス ＝ 取引が正しいことを合意する⽅法 • ビットコインにおいては、勝利者がまとめたブロックに対して、計算の解（Proof-of-Work） を出すマイニングに参加した利⽤者それぞれが内容を検証し、「問題ない」と判断すること • 「問題ない」と判断されたブロックは既存のブロックと接続されて保存される コンセンサス・アルゴリズムの代表的な種類
26. 27 © 2018 IBM Corporation 偽物のブロックを防ぐ仕組みと「ファイナリティ」 • まぐれ当りで1つや2つ偽のブロックを伸ばせたとしても、偽チェーンを伸ばし続けなければそれ は正当なものとは認められないことが、偽物抑⽌策として働く • 「計算競争」で勝てなければ、結局、正当なチェーンの伸びるスピードに置いていかれる • 理論上、6ブロック差を覆すのはまず不可能とされている • 6認証まで⾏けばそのトランザクションは完全に覆ることのない取り引きだと認められる • 但しこれでは、決済⽤語での「ファイナリティ」＝「覆ることがない状態」とはなっていないと も指摘されている
27. 28 © 2018 IBM Corporation ビットコインでのブロックチェーンの「分岐」（フォーク） • 同時に複数のブロックが採掘されたり悪意のあるノードがネットワークを混乱させ ようとしたりして、複数のブロックが同じブロックのあとに加えられるときに発⽣ ２０１７年８⽉の事例︓ 「ビットコイン分岐危機」で国内13社の取引が⼀時停⽌へ 8⽉1⽇から、原因は運営ルールめぐる対⽴ 出典： https://coincheck.blog/4028
28. 29 © 2018 IBM Corporation ビザンチン将軍問題 • ビザンチン将軍問題とは、裏切り者ではない誠実な将軍たちが全員⼀致で攻撃ま たは撤退に同意できる場合、つまり正しい判断に対して、将軍たちの判断を全員 ⼀致へと導く⽅法を考えること • ランポート博⼠らの研究により、裏切り者の将軍がN⼈の時、誠実な将軍が 2N+1⼈以上であれば、誠実な将軍同⼠の判断が⼀致できることがわかっている • ブロックチェーンにおけるコンセンサス・アルゴリズムに利⽤されている 出典： ameblo.jp/kai10ranma/entry-12334921903.html
29. 30 © 2018 IBM Corporation 「スマート・コントラクト」 • 1990年代にNick Szaboという法学者・暗号学者によって最初に提唱 • ⾃動販売機の例 • 狭義〜広義でいろいろな説明(⾒⽅）がある︓ • プログラムコード︓ビジネス・ルールのプログラム化 • 契約（コントラクト）の⾃動執⾏ • 執⾏条件と契約内容を事前に定義し、条件に合致 したイベントが発⽣すると⾃動執⾏する • DAO（Decentralized Autonomous Organization） 実現のための主要概念 • 契約に基づく取引内容をプログラムで定義し、契約条件の確認や履⾏を⾃動で実⾏する 仕組み
30. 31 © 2018 IBM Corporation ブロックチェーンの４つの技術要素 スマート・ コントラクト 処理の⾃動化 セキュリティ 改ざん防⽌ プライバシー 分散台帳 同じ取引記録 を共有 コンセンサス 参加者の合意 形成による 信頼性を担保 電⼦署名や認証機能により 参加者間の匿名性を確保し たり取引内容のプライバ シーを保護する仕組み ビジネス・ロジックによる 処理の⾃動化や、柔軟な 台帳の活⽤を実現する為の 仕組み 分散ノード間で取引の完全 性をシステム的に検証し、 保障する仕組み ビジネス・ネットワーク上 の参加者間で共有される 取引データ台帳 ブロックチェーンは「分散台帳」「スマート・コントラクト」「コンセンサス」「セキュリティ」の４ つの技術要素で構成されています。
31. ⽬次 1. ブロックチェーンとは 2. ブロックチェーン技術について 3. Hyperledger Fabric 4. IBM Blockchain Platform (IBP) 5. ハンズオン 6. 課題
32. 33 ブロックチェーン技術の位置付け コンソーシアム ／標準化団体 パブリック コンソーシアム ／プライベート 暗号通貨 仮想通貨 仮想通貨 （ビジネス・ユースケース） 汎⽤的な利⽤ ビジネス向けブロックチェーン
33. 34 ビジネス向けの許可制ブロックチェーン Hyperledger Fabric 暗号通貨 ⾮暗号通貨 パブリック型 コンソーシアム型/ プライベート型 • 誰でも参加可能 (パブリック) ü 悪意のある参加者 • 仮想通貨ベース ü 取引⼿数料の考慮 • マイニングによる合意形成 ü 処理能⼒の制約 • スマート・コントラクト （Ethereum） 許可制ブロックチェーン パブリック/仮想通貨ベース • 特定された複数の会社や組織をまたが る業務に適⽤ • スマート・コントラクト （共有されたビジネス・プロセスを 合意に基づき実⾏） • セキュリティとプライバシー • ⾼い処理性能 ü スループットとレスポンス 共有された ビジネス・ プロセス ⾼信頼の 分散台帳
34. 36 Hyperledger Fabric Project について • Hyperledger Fabric とはブロックチェーン・フレームワークの実装であり、The Linux Foundation が主催する hyperledger project の⼀つ • Foundation ではモジュラー型のアーキテクチャーでの業務やソリューションの開発を⽬指している – コンセンサス、メ ンバーシップ・サービスなどをプラグアンドプレイでことを想定 • Hyperledger Fabricではコンテナ技術を活⽤し、”チェーンコード”と呼ばれるスマートコントラクト（アプリケーショ ンロジック）を稼働させる。Hyperledger Fabric は最初、Digital Asset及びIBM から最初のハッカソンの結果として提 供された
35. 37 主なブロックチェーン技術間での⽐較 Hyperledger Fabric Ethereum Bitcoin 主なユースケース 汎⽤ 汎⽤ Settlement （コードの）ガバナンス Linux Foundation Ethereum 開発者 Bitcoin 開発者 暗号通貨 なし Ether BTC マイニング なし あり (PoW, PoS) あり (PoW) コンセンサス・ネットワーク/ ⽅法 Solo, raft - 選択可能 マイニング マイニング ネットワーク参加者 プライベート (許可された者のみ) パブリック / プライベート パブリック ファイナリティ あり -トランザクション終了時確定 -これにより秒数千件処理実績あり あいまい あいまい 台帳データのスナップショット Key-Value DB (world state) で提供 World state in blocks で提供 なし プライバシー 許可されたユーザーのみ参加可能 オープン オープン スマートコントラクトを 記述するプログラミング⾔語 JavaScript / Go / Java (major languages) Solidity (special language) N/A
36. 38 ユーザーの 登録/認証 ③Tx結果を送信 MSP （CA局） PEER ORDERER クライアント ①Tx承認要求/ 実⾏ ②Tx承認/ 結果送信 ④ブロックを配布 各コンポーネントの関係性 Hyperledger Fabricネットワークのコンポーネント Hyperledger Fabricのコンポーネント ORDERER MSP （CA局） PEER Hyperledger Fabricは以下のコンポーネントでブロックチェーンネットワークを 形成します。 台帳を持ち、スマートコントラクトを実⾏するノード トランザクションの順番を整理し、 ブロックを作成するノード 証明書を発⾏し、参加者の⾝元を管理するサービス 標準の認証局はFabric CAノード クライアント Hyperledger Fabricにトランザクションを発⾏する アプリケーション 組織(Org) 組織(Org) 複数のPeerをまとめたグループ ※MSP = Membership Service Provider ※CA = Certification Authority MSP （CA局）
37. 39 Hyperledger Fabricの技術要素 スマート・ コントラクト セキュリティー 分散台帳 コンセンサス 電⼦署名や認証機能により参 加者間の匿名性を確保したり 取引内容のプライバシーを保 護する仕組み ビジネス・ロジックに よる処理の⾃動化や、 柔軟な台帳の活⽤を 実現する為の仕組み 分散ノード間で 取引の完全性をシステム的に 検証し保障する仕組み ビジネス・ネットワーク上の 参加者間で共有される取引 データ台帳 Hyperledger Fabric͸ҎԼͷ̐ͭͷओͳٕज़ཁૉ͔Β੒Γཱ͍ͬͯ·͢
38. 40 分散台帳 台帳は、主に以下の２種類の構成要素から成り⽴っています。 台帳の構成要素 説明 ブロック • ブロックをハッシュ値でつないだ、過去の記録の改ざんができない構 造を持つデータ。 • トランザクション（スマート・コントラクトの処理呼び出し）がログ のように記録される ワールドステート • トランザクションを実⾏した結果得られる、「最新の状態」を記録。 • すべての検証ノードで同⼀の内容をもち、整合性をとるためにハッ シュ値がブロックチェーンに記録される KVS
39. 41 分散台帳とスマートコントラクトの関係 * スマート・コントラクトは、チェーンコードを使⽤して実装 ワールドステート （最新の状態を管理） ブロックチェーン ブロック（取引履歴を管理） … 呼び出し 開発 開発 各起動毎に記録 * アプリケーション 台帳 読み込み/書き込み txn D ブロックチェー ン 開発者 スマート・ コント ラクト txn txn txn Peerは以下のような 役割を持ちます。 ・アプリケーションとの接続 ・台帳の保持 ・スマート・コントラクトを実⾏ Peer イベント 出⼒ 出⼒
40. 42 スマートコントラクト スマート・ コントラクト セキュリティー 分散台帳 コンセンサス 電⼦署名や認証機能により参 加者間の匿名性を確保したり 取引内容のプライバシーを保 護する仕組み ビジネス・ロジックに よる処理の⾃動化や、 柔軟な台帳の活⽤を 実現する為の仕組み 分散ノード間で 取引の完全性をシステム的に 検証し保障する仕組み ビジネス・ネットワーク 上の参加者間で共有される取 引データ台帳
41. 43 スマートコントラクト Aさん （クライアント） トランザクションを発⾏ （= 所有権移転処理の呼び出し） ・Hyperledger Fabricではチェーンコードという形でスマートコントラクトを実装 ・チェーンコードに処理プログラムを記述する トランザクション AからBに 資産xyz123を移転 Hyperledger Fabricネットワーク AさんのPeer チェーンコード 処理（プログラム）: •作成 …........ •所有権移転 …...... •属性変更 …....... 資産ID:xyz123 ・所有者︓A-san ・タイプ: ⾃動⾞ ・登録情報: xxxxxx CさんのPeer2 チェーンコード 処理（プログラム）: •作成 …........ •所有権移転 …...... •属性変更 …....... 資産ID:xyz123 ・所有者︓ A-san ・タイプ: ⾃動⾞ ・登録情報: xxxxxx BさんのPeer3 チェーンコード 処理（プログラム）: •作成 …........ •所有権移転 …...... •属性変更 …....... 資産ID:xyz123 ・所有者︓ A-san ・タイプ: ⾃動⾞ ・登録情報: xxxxxx プログラム⾔語は 最新のhyperledger fabric 1.4 ではJavaScript, Typescriptに対応済 今後Java, Go等 Bさん （クライアント） Orderer CA(認証局)
42. 44 コンセンサス スマート・ コントラクト セキュリティー 分散台帳 コンセンサス 電⼦署名や認証機能により参 加者間の匿名性を確保したり 取引内容のプライバシーを保 護する仕組み ビジネス・ロジックに よる処理の⾃動化や、 柔軟な台帳の活⽤を 実現する為の仕組み 分散ノード間で 取引の完全性をシステム的に 検証し保障する仕組み ビジネス・ネットワーク 上の参加者間で共有される取 引データ台帳
43. 45 コンセンサス クライアント Peer (Endorser) Chaincode Peer (Endorser) Chaincode Peer (Endorser) Chaincode Orderer クライアント Peer Ledger Peer Ledger Peer Ledger 処理の流れ 1. クライアン トがTx proposal を サ ブミット 2. Peer (endorser) がチェーンコードを 実⾏し、結果に署名 をしてクライアント に戻す 3. クライアント は、 Endorsement Policy を満たす数 のendorsement を集めたのち、Tx をサブミット 4. OrdererがTxの 順番を定義し、１ ブロック分のバッ チを送る 5. 各peerがTxをコミットする 前に検証 • Endorsement policyを充⾜してい るか︖ • Tx間の衝突がない か︖ 検証後、台帳に書込み コンセンサス = エンドースメント + オーダリング + バリデーション • ノードの役割を分離 エンドーサー オーダラー コミッター • Endorsement Policy チェーンコードを検証す るPeerを指定可能 • スケーラビリティを確 保 コンセンサスでのPeer間 のやりとりを抑制
44. 46 コンセンサス 管理者 無し 複数企業 単⼀企業 ネットワーク形態 パブリック型 コンソーシアム型 プライベート型 P２Pへの参加 ⾃由 許可制 不特定、悪意のある参加者を含 む可能性がある 参加者の⾝元が判明しており、信頼できる コンセンサス⽅式 Proof-of-Work(mining) など 分散コンセンサス形成アルゴリズム • 電⼒消費が多い • ファイナリティがない • 51%攻撃問題 • 軽量、⾼速、低消費電⼒ • ファイナリティがある トランザクション 処理時間 ⻑い（例︓10分） 短い（例︓数秒） 代表的なユースケース 仮想通貨 サプライチェーンでの取引など ビジネスネットワークでの使⽤ 実装例 Bitcoin, Ethereum Hyperledger コンセンサスとは︖ ・更新する情報が正しいこと ・更新後に、それぞれのノードのデータが同⼀になること
45. 47 セキュリティ スマート・ コントラクト セキュリティ 分散台帳 コンセンサス 電⼦署名や認証機能により参 加者間の匿名性を確保したり 取引内容のプライバシーを保 護する仕組み ビジネス・ロジックに よる処理の⾃動化や、 柔軟な台帳の活⽤を 実現する為の仕組み 分散ノード間で 取引の完全性をシステム的に 検証し保障する仕組み ビジネス・ネットワーク 上の参加者間で共有される取 引データ台帳
46. 48 セキュリティ 認証局 • メンバーシップ・サービス – アイデンティティー管理、アクセス制御を実施 • エンロールメント証明書（Ecert） – ユーザーの⾝元を特定する証明書 • 許可制アクセス – Ecertで署名され、出所が明らかなトランザク ションのみ実⾏ - エンロールメント - 証明書（Ecert）の要 求 Hyperledger Fabric ブロックチェーン ユーザー A 利⽤ Ecert トランザクションを起動 (Ecertで署名) エンロールメント証明書 (Ecert) U U 利⽤ ü Client Application SD K Client Application SD K メンバーシップ サービスプロバイダ API 認証局 ブロックチェーン ユーザー B トランザクションを起動 (Ecertで署名) エンロールメント 証明書 (Ecert)
47. 49 セキュリティ（プライバシー） チャネル チャネル１（全員） チャネル２（A社、C社、D社のみ） 台帳X 台帳X 台帳X 台帳X 台帳Y 台帳Y 台帳Y チェーン コードX チェーン コードX チェーン コードX チェーン コードX チェーン コードY チェーン コードY チェーン コードY A社 Peer B社 Peer C社 Peer D社 Peer Hyperledger Fabricは台帳の共有範囲を設定することができ、 データのプライバシーを強化することができます。 従来の分散台帳 （Hyperledger Fabric v0.6まで） チェーン コード チェーン コード チェーン コード 懸念点 データを暗号化して保護したとしても、 ノードのシステム管理者が悪意を持って⾏動 すると、データのプライバシーを守れない Hyperledger Fabric v1.0以降 ブロックチェーン ビジネスネットワーク A社 Peer 台帳 B社 Peer 台帳 D社 Peer 台帳 C社 Peer 台帳 チェーン コード チェーン コード チェーン コード チェーン コード ⼀部の参加者によるプライベートな データ共有が可能 台帳Z チェーン コードZ チャネル3（B社、C社、D社のみ） 台帳Z チェーン コードZ 台帳Z チェーン コードZ
48. 50 Private Data Collection （v1.2から実装） 更に⾼いプライバシー保護を実現する機能 • プライベートなデータは通常のブロック とは別に管理 • 同⼀チャネル内でも、⼀部のピアだけが プライベート・データを受け取るように 設定可能 • それ以外のピアや順序付けサービス （Orderer）には、データのハッシュ値 だけが渡され、台帳に記録される ブロック プライベート ステートDB プライベート・ブロック 一時データ (プライベート・トランザクション、実行結果 RWset） ステートDB ブロック 順序付け サービス （Orderer） クライアント・ア プリケーション 1. プライベート・ トランザクション提案 4. トランザクション と結果のハッシュ 値のみを返却 ステートDB チェーンコード ブロック プライベート ステートDB プライベート・ブロック 一時データ (プライベート・トランザクション、実行結果 RWset） ステートDB 2. チェーンコード実行 3.プライベート データを一時 データストアに保 存し、権限のあ るピアにだけP2P プロトコルで共有 5. ハッシュ値 6. 一ブロック分の トランザクション （ハッシュ値のみ） を配信 ピア（エンドーサー） ピア（コミッター） 8. 権限のないピアは、 ハッシュ値だけを記録
49. 51 アプリケーション開発での環境 チェーンコード、クライアントアプリケーションのSDKが⽤意されている ブロックチェーンI/F SDK（HFC）for Node.js アプリケーション メイン Web I/F Hyperledger Fabric Peer 台帳 Peer Peer チェーン コード チェーン コード チェーン コード 台帳 台帳 Node.jsクライアントアプリケーション express ブロックチェーン基盤 チェーンコード開発 VSCode Extension JavaScript, Typescript, Java, Go,.. SDK（HFC）によるブロックチェーンアプリケーション開発 ・Peerの追加 ・チャネルの作成 ・チェーンコードのデプロイ ・トランザクションの発⾏… etc.. etc.. 開発 トランザクション
50. 53 IBM Blockchain / © 2018 IBM Corporation 53 Hyperledger Fabricのロードマップ • Channels • Selective endorsement • SOLO/Kafka orderers • LevelDB or CouchDB • Javascript chaincode • Connection profile • Encryption library • Attribute access control • CouchDB indexes • Channel based events • ACLs • Service discovery • Pluggable endorsement and validation • Private Data Collections • State based endorsement • Java chaincode • CouchDB pagination • Identity Mixer • Burrow EVM • Operational metrics and logging • SDK and shim improvements • Burrow EVM Enhancement • Long Term Service (LTS) support 07/17 03/18 06/18 10/18 4Q/18 * 3Q/19 * Based on https://wiki.hyperledger.org/projects/fabric/roadmap - Dates determined by the Hyperledger community - (*) Subject to change v1 v1.1 v1.2 v1.3 v1.4 v2.0 • Local collections • SDK improvements • Lifecycle changes • Revocation for Idemixer • Digital Token • RAFT
51. ⽬次 1. ブロックチェーンとは 2. ブロックチェーン技術について 3. Hyperledger Fabric 4. IBM Blockchain Platform (IBP) 5. ハンズオン 6. 課題
52. 55 55 Aug 2015 IBM starts developing first prototype of blockchain technology (Open Blockchain); first client engagements Feb 2016 IBM becomes a founding member of Linux Foundation Hyperledger; donates code and intellectual property Jun 2016 IBM opens first blockchain garages for clients; Hyperledger Fabric v0.6 released Dec 2016 Number of IBM blockchain client engagements now totals over 400 Feb 2018 IBM Blockchain Platform Starter Plan announced at THINK Jul 2017 Fabric 1.0 released; IBM Blockchain Platform announced soon after Nov 2018 IBM introduces hybrid and multi-cloud networks Feb 2019 IBM Blockchain Platform free 2.0 beta IBMは⻑くブロックチェーンに参画
53. 57 57 IBMの提供するソリューションとプラットフォーム Blockchain Solutions - Blockchainを内包したSaaS型ア プリ (IBM Blockchain Platform を別途購⼊の必要はない) グローバル・インダストリー・プラットフォーム TradeLens IBM Food Trust IBM World Wire Trusted Identity (we.trade) IBM Blockchain Platform (IBP - 2種類) - for IBM Cloud - for Multicloud IBMブロックチェーン・プラットフォーム v2 • IBM® Blockchain PlatformはIBMが運⽤するフルスタックのblockchain- as-a-service (BaaS) を提供 • ブロックチェーンのためのコンポーネントをお客様の要望に合わせて下記の ような環境で提供 IBM Cloud, IBM Cloud Privateの元でのオンプレミス Amazon Web Services (AWS)のような他社提供のクラウド Hyperledger Project Open blockchain technology for enterprise 仮想通貨watchの記事
54. 58 58 IBM Blockchain Platform Roadmap • Fully managed enterprise grade blockchain-as-a-service • Built on Fabric 1.0 • Built on LinuxONE • Entry level developer blockchain environment • Simple one-click provision and easy simulation of a multi-org environment • Same look and feel as Enterprise Plan • New networks provisioned with Fabric v1.1 • Additional data centre locations • Based on Fabric v1.1 • Available in many data centres • Free 30 day trial • Provisioned using IBM Containers • Updated to Fabric v1.2.1 • On-prem peer solution • Built on Fabric v1.2.1 • Provisioned using IBM Cloud Private 08/17 02/18 05/18 06/18 10/18 10/18 Enterprise Plan v1.1 Remote Peer Beta announcment Starter Plan announced Enterprise Plan GA Starter Plan GA Starter Plan v1.2.1 • Next generation platform enabling networks across multi infrastructures • Developer VSCode plug-in for IBP 2/19 v2.0 beta 2Q/19 * v2.0 GA
55. 59 © 2019 IBM Corporation IBM Confidential 59 IBM Blockchain Platform v2 全体像 Infrastructure Hyperledger Fabric IBM Blockchain Platform IBM Blockchain Platform Ledger Developer tools Operator & Governance Tools Smart Contract Application (SDK) Network Components Deployment (Kubernetes) IBM Cloud, AWS, Azure, On premises
56. 60 60 IBM Blockchain Platform v2 Web コンソール Peer / CA(認証)局 / Ordererを登録 / 表示する 画面
57. 61 61 コンソール画面でのスマート コントラクト（チェーンコード） のリスト IBM Blockchain Platform v2
58. 62 62 Peer / Channelに参加するメンバー、 使用するスマートコントラクトの 管理画面 IBM Blockchain Platform v2
59. 63 Hyperledger fabric (オープンソース・ネイティブ）での開発・運⽤に対する IBM Blockchain Platform利⽤の違い
60. 64 IBM提供のオンプレミス版を利⽤する場合と、IBM Blockchain Platform (IBM Cloud上)でのマネージドサービスを利⽤する場合の⽐較
61. 65 65 VS Codeのプラグインに”IBM Blockchain Platform”が追加されている チェーンコードの開発、テスト、デプロイが可能（無償） （https://github.com/horeaporutiu/VSCodeTutorial） 機能 チェーンコードの開発 - JavaScript(node.js)、TypeScriptに対応 - チェーンコードのデプロイ、初期化、アップグレードを数クリックで実施可能 テスト環境 - ボタン１つでローカル環境にFabricネットワークを構築（v1.4.1） - ユーザ作成、クライアントSDKからトランザクションのテストが可能 サンプルコード - GitHubに公開済（上記リンク） チェーンコード(node.js)、クライアントコード(node.js) アプリケーション開発環境
62. ⽬次 1. ブロックチェーンとは 2. ブロックチェーン技術について 3. Hyperledger Fabric 4. IBM Blockchain Platform (IBP) 5. ハンズオン 6. 課題
63. ハンズオン ibm.biz/IBPWS01
64. ⽬次 1. ブロックチェーンとは 2. ブロックチェーン技術について 3. Hyperledger Fabric 4. IBM Blockchain Platform (IBP) 5. IBP Demo 6. 課題
65. 5. 課題 チュートリアル: IBM fabcarサンプル https://github.com/IBM/fabcar-blockchain-sample/blob/master/README.md ⽇本語解説へのLink: https://github.com/IBM/fabcar-blockchain-sample/blob/master/README-ja.md オプション課題: Hyperledger Fabric公式チュートリアル https://github.com/hyperledger/fabric-samples balance-transfer（Node.js SDKを利⽤） –単純な⼝座間の残⾼移動のサンプルだが、Channelの作成〜トランザクションの実⾏、クエリまでひとと おりをシェルで実⾏しているため、シェルとアプリの中⾝を参考にできる
66. おすすめ情報 ▪Web連載「Hyperledger Fabric⼊⾨」シリーズ︓ 第 1 回: 基本的な構成 第 2 回: Peer/チャネル/Endorsement Policy の解説 第 3 回: コンセンサス/Ordering Service/Kafka/Zookeeper 第 4 回: Membership Service Provider 第 5 回: チェーンコードの書き⽅ 第 6 回: Hyperledger Fabric v1.4 のプログラミングモデル ▪公式ドキュメント︓ https://hyperledger-fabric.readthedocs.io/en/latest/