(FCP
第二回勉強会)
いまだから知りたい！
ブロックチェーンの基礎知識
2018年8月31日
日本アイ・ビー・エム株式会社
インダストリー・ソリューションズ事業開発
ブロックチェーン・ソリューションズ
担当部長 水上 賢
2
ブロックチェーン？
ビットコイン/仮想通貨
海外送金
分散台帳技術(DLT)
FinTech
マイニング
サプライチェーン
貿易金融コンソーシアム
非中央集権
スマートコントラクト
パブリック/コンソーシアム/プライベート
Hyperledger/Ethereum/R3
取引の革命
マウントゴックス
ビットコイン分裂
合意形成/ビザンチン将軍問題
coincheck不正流出（NEM)
1
ブロックチェーン概要
２
様々なブロックチェーン・プラットフォーム
３
ブロックチェーン適用事例
4 4
• 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 • Hyperledger Fabric v1.0(商用版) • Hyperledgerメンバー 100+ • 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 2018•
暗号(仮想)通貨：ビットコインへの注目の高まりから、特に昨年、国内で金融機関を中心にブロック
チェーン(あるいは「分散台帳技術」）の活用検討、検証が活発に。
•
2017年は、基盤技術の成熟化ともに、金融/非金融で適用検討が本格化。
•
2018年は、商用運用を目指した活動が活発となっている。
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もちます。
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ます。
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 企業B 銀行 各参加者が個別内容の台帳を保有 決済機関等による集中データ管理 各社システム間での個別のデータ連携 すべての参加者が同一内容の台帳を保有 管理主体を持たない非集中・分散データ管理 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
•
分散したノードが同一の情報を保持するためには、
•
更新する情報が正しい事
•
更新後に、それぞれのノードのデータが同一になること
を確認する必要がある
•
この確認を行う仕組みを「コンセンサス」と呼ぶ
•
コンセンサスには様々な仕組みを使うことが可能
•
ビットコインにおける「マイニング」
•
多数決
分散コンセンサス形成アルゴリズム
etc.
Q:コンセンサスってなに？
A：「分散したノードが同一の情報を保持」
するための仕組み
台帳の仕組み (HyperLedger Fabricの例）
分散台帳は、前のブロックのハッシュ値とトランザクション、トランザクションのハッシュ値とタイムスタンプからなる
ブロックのつながりでできています。
分散
台帳
ブロック 1020 前ブロックの ハッシュ値 トランザクション(TX) 車両証明書の作成 TXのハッシュ値 ブロック生成時間 ● ● ● ● ● ● ブロック 1021 前ブロックの ハッシュ値 トランザクション(TX) 車両証明書の移転 規制機関→製造業者 TXのハッシュ値 ブロック生成時間 ブロック 1022 前ブロックの ハッシュ値 トランザクション(TX) TXのハッシュ値 ブロック生成時間 ブロック 1023 前ブロックの ハッシュ値 トランザクション(TX) TXのハッシュ値 ブロック生成時間 車両証明書の更新 製造業者→販売店車両証明書の移転 ブロック 1024 前ブロックの ハッシュ値 トランザクション(TX) 車両証明書の移転 販売店→リース会社 TXのハッシュ値 ブロック生成時間 ブロック 1025 前ブロックの ハッシュ値 トランザクション(TX) 車両証明書の移転 リース会社→借り手 TXのハッシュ値 ブロック生成時間 ブロック 1026 前ブロックの ハッシュ値 トランザクション(TX) TXのハッシュ値 ブロック生成時間 ブロック 1027 前ブロックの ハッシュ値 トランザクション(TX) TXのハッシュ値 ブロック生成時間 車両証明書の移転 借り手→廃棄業者 車両証明書の廃棄ハッシュ関数（要約関数）：
•
あるデータが与えられた場合
にそのデータを代表する数値
（ハッシュ値）を得るための
関数のこと。
•
元データが少しでも変更され
ると、全く異なる結果（代表
値）が返される。
•
代表値から元データを類推刷
ることは不可能。
ハッシュ値とは
•
ハッシュ関数を通し入力データを暗号化された固定長のデータに変換した値。
•
入力データを改ざんするとハッシュ値が変わるため、改ざんの防止ができる。
•
ハッシュ値から、元の入力データを推測するのは困難（一方向性）
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
25F62A5A3D414EC6E
20907DF7F367F2B72
625AADE552DB64C0
7933F6044FC49A
7A55DDE3EEBE5AC9
5E8E41A0FD1085B92
417A1D9D7FBC6F72A
63BB802F6409FD
入力データ（メッセージ）
固定長のハッシュ値
スマートコントラクト
事前に定めた条件に基づき、自動的に（人手を介さず）契約の履行を行う事が可能
契約の事前定義
イベント発生
（データ書換）
契約執行
決済
1
2
3
4
•
事前合意内容に基づき実行
条件となるイベント発生
•
契約執行
（権利義務関係の発生）
•
価値移転（所有権の移転）
•
金銭債権の場合は、履行の
自動化も可能
出所：http://gaiax-blockchain.com/smart-contractの図をもとに、IBMで作図プログラムによる自動実行
関係者で事前合意
(
プログラミングで実装)
•
運用開始後に内容を修正したい場合は、参加者のコンセンサスにより行うコンセンサスの方法は後述
•
法制度面での整備は経済産業省情報経済課にて「準則の改定」の形で検討中（平成30年1月現在）
取引に伴う処理を実現するためのビジネス・ロジック
取引（トランザクション）
– 操作：送金処理
– データ：
A
から
B
に
100,000円
スマート・コントラクト（送金処理）
1. Aの残高に余力があるかをチェック
2. Aの口座残高を100,000円減額
3. Bの口座残高を100,000円増額
4. 結果をステートDBに保存
ブロックチェーンの利点と不向きなこと ： システム目線
1
ブロックチェーンの利点
分散台帳・処理により中央機関を必要とし
ないことで、低コストにシステムが構築・
運用できることが期待される。
1
ブロックチェーンに不向きなこと
分散台帳をコンセンサスをとりながら更新
していくため、パフォーマンス（高TPS、
高レスポンス）は出にくい
2
一部のノードが停止していても処理が継続
できるため、1台あたりは低コストで信頼
性が低い基盤でも構築できる
2
複数の組織・会社で構成されず、1組織だ
けで構成される場合（通常のシステムで対
応可能）
3
各ノード（各参加者）間で同じビジネスロ
ジック、データが共有され、改ざんしにく
い状態で取引記録が保持されるため、可監
査性に優れている
ブロックチェーン適用が向いている業務エリア
複数の事業者間で情報を共有するニーズがあるか？
ブロックチェーンは共有台帳。複数の事業者間で情報を共有することで、耐改ざん性を
提供可能となる。
共有された情報が、改ざんされていない（信頼できる）ことを第三者に
証明することに価値はあるか？
ブロックチェーンは台帳（元帳）であり、そこに書かれた情報（デジタルデータ）が
信頼性を担保できるところに価値がある。
取引のルールに一定の普遍性があるか？
スマートコントラクトによる、事務効率化等を目指した場合、その処理ルールが頻繁に
変更されない方が、より効率化に寄与できる。
時間の短縮
コスト削減
リスク低減
信頼を向上
数日かかっていた
業務処理を一瞬で
完了できる
処理の自動化や
仲介機関の排除
オーバーヘッド削減
改ざん、不正の防止、
単一障害点の排除
共有することにより、
プロセスと記録を
信頼を向上し、
ビジネスの運営を円滑に
ブロックチェーンの利点 ： ビジネス目線
14 14
コンソーシアム
／標準化団体
ブロックチェーン技術の位置付け
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
（ビジネス・ユースケース）
仮想通貨
汎用的な利用
ビジネス向けブロックチェーン
特定企業による主導
16
•
2015年12月にアナウンスメント
•
IBM : 発足メンバー
•
44,000行に及ぶコードを寄贈
•
技術ステアリング・コミッティ
ーの初代議長
エンタープライズ向けブロックチェーンにむけて
IBMの取り組み：Hyperledger Project
プレミア会員
一般会員
オープンな開発
28
の組織から 159名の開発者が
貢献
IBM
は、Hyperledger Fabric プ
ロジェクトへの初期コードの提
供、知的資産の提供、および開
発への参画で貢献
Hyperledger Fabric
http://www.hyperledger.org
ビジネス利用向けの特徴を持った
汎用ブロックチェーン基盤
セキュリティ
性能、拡張性
スマートコントラクト
オープンな開発
オープンソース
ビジネス向け企業利用に適し、先進的で多様な
業界で利用できるブロックチェーン技術を確立
するための共同の取り組み
2015年12月に創設、現在230社を超える
メンバーで構成
(2018年6月現在)
2018年3月 V1.1 リリース
Hyperledger Fabricの特徴
コイン・通貨を実装
コイン・通貨に
限定されない
取引履歴の共有
スマート・コントラ
クトによる取引に付
随する処理の自動化
取引履歴と資産の
状態を台帳で共有
許可制により匿名性
や秘匿性を制御可能
カラード・コインを
用いた用途別の
使い分け
誰でも参加でき、
全ての取引が
公開される
用途に応じた合意形
成モデルを選択可能
コイン・通貨の交換
が処理の基本
マイニングによる
インセンティブ
ファイナリティーの
欠如
処理能力の限界
さまざまなユース・ケースに対応
エンタープライズ向けにセキュティー、合意形成モデルを強化
1
1
2
2
1
2
ブロックチェーン・フレームワークの比較
非許可制ブロックチェーン 許可制ブロックチェーン Bitcoin Ethereum
Hyperledger
Fabric
R3 Corda Ripple説明 決済用
ブロックチェーン 汎用ブロックチェーン 汎用ブロックチェーン 金融業務に特化 決済用ブロックチェーン
ガバナンス Bitcoin 開発者 Ethereum 開発者 Linux Foundation R3、OSS開発者 Ripple Labs、OSS開発者
通貨 BTC Ether なし なし XRP マイニングの 報酬 あり あり なし なし なし データ 最新断面 なし ブロック内にステート保管 KVSまたはドキュメント指向データベース なし（UTXOベース） あり（ブロック内に持つ） コンセンサス マイニング（PoW） マイニング（PoW） スケーラビリティのある 方式 当事者間での合意 Ripple プロトコル ネットワーク パブリック パブリック プライベート(許可制) プライベート(許可制） プライベート(許可制） プライバシー 参加者全員に公開 参加者全員に公開 限定された参加者に公開 限定された参加者に公開 参加者全員に公開 スマート・ コントラクト なし Solidity 複数のプログラミング言語に対応(GO/Java) (v1.1でJavaScript) 複数のプログラミング言 語に対応(Kotlin, JAVA, JVM対応言語) なし
20 20
弊社ブロックチェーン・プロジェクト事例
主な海外実績（公開済のみ）
HSBC, Bank of America, IDA 貿易金融 - 信用状 ABN AMRO 経営再建・回復 Crédit Mutuel Arkéa 合弁共有台帳
Kouvola Innovation サプライ・チェーン・ロジ London Stock Exchange 市場革新
IBM Global Financing 争議解決のためのシャドー・チェーン Everledger ダイアモンドの来歴
China UnionPay ロイヤルティー・ポイント管理 CLS バイラテラル・ネッティング UBS 貿易金融
Walmart サプライ・チェーン Postal Savings Bank of China カストディ業務
Dubai Government Agencies 貿易金融と物流トラッキング Maersk クロスボーダー・サプライチェーン AIG / Standard Chartered 多国間保険
日本取引所グループ (JPX) ポスト・トレード みずほフィナンシャルグループ デジタル通貨 三菱東京UFJ銀行 契約管理 SBI証券 債券取引 三井住友信託銀行 グローバル・カストディ業務 三井住友銀行 貿易関連書類の電子化 みずほフィナンシャルグループ 貿易金融基盤 岩手銀行他 法人顧客との収納業務 沖縄銀行 食券販売・管理システム デジタル・アドバタイジング・ コンソーシアム (DAC) デジタル広告効果透明化 イオンフィナンシャルサービス アジア圏金融プラットフォーム構築 ソニー グローバル教育情報の共有基盤構築
国内実績（公開済のみ、公開日順）
海外600件,国内50件以上のプロジェクト実績に基づく経験、アセット、高品質な開発手法を
ご提供可能です。
IBMはBlockchainテクノロジー・リーダーにおけるNo.1の評価を
共有リファレンスデータ
ネットワーク上でリファレンスデータを共有する場合、その情報更新や配布は通常ファイルベースでのバッ
チ転送にて対応されています。更新までの時間を要すること、また、参加者間での情報不一致になるケース
もあります。
現状業務
•
ネットワーク上の参加者は、リファレンスデータ共
有が必要（例えば、銀行・支店コード）
•
個々に関するデータを更新する場合、更新データを
中央管理機関へ連携し、各参加者に配布してもらう
必要がある。
活用方法
•
ネットワーク参加者は個々に関するデータをブロッ
クチェーン上の台帳を更新
•
ブロックチェーンは、すべてのデータを単一ビュー
で提供
導入効果
•
統合され整合性が取れたデータにより、エラー減少
•
準リアルタイムでのリファレンスデータ更新
現在
ブロックチェーン導入後
紙・手作業の非効率、高コスト、脆弱
透明性、来歴管理、改竄不可能、
コンセンサス、ファイナリティー
ペーパーレス化、トレード・プロセスの可視化により
国際貿易のコスト・リードタイムを大幅に削減
輸出者
銀行
銀行
税務
規制当局
貨物取扱
実輸送人
荷受人
港湾
Global Trade Digitization
輸出者
銀行
保険
税務
規制当国
貨物取扱
実運送人
荷受人
規制当局
港湾
船荷証券の空輸
国際貿易におけるブロックチェーンの活用
2018年1月16日発表
国際貿易をデジタル化するプラットフォー
ムを共同で開発し、提供することを目的
このプラットフォームは、オープンな標準
に基づき、グローバルな海運エコシステム
全体で利用できるよう設計
そして、国境や商圏を超える商品の移動を
より容易にし、透明性を高めてほしいとい
うニーズに対処
国際貿易の効率化とサプライ・チェーンのデジタル化のため、
MaerskとIBMはブロックチェーンを適用するグローバルな合弁会社を設立
http://www.ibm.com/press/jp/ja/pressrelease/53614.wss
27-Aug-18
• TradeLens
は業界向けに構築されており、サプライ
チェーンのエコシステム全体の参加者に利益をもたら
します
•
業界のフィードバックに応えて、IBMとMaerskはア
プローチを修正し、業界フィードバックに大きな柔軟
性と応答性を提供するコラボレーション・アグリーメ
ントを進めています
•
インダストリーアドバイザリーボードは、プラット
フォームの形成と標準化の推進に役立ちます
• Maersk Line
とHamburg-Sudは他のネットワークメン
バーと同じ条件で参加しています
•
コア・プラットフォームのコンポーネントは、現在、
Early Adopter
プログラムとして利用可能です。引き続
きフルリリースは2014年第4四半期を目標としていま
す。
IBMとMaerskがTradeLensをローンチ
業界を変革する、オープンで中立的なサプライチェーン・プラットフォーム
オペレーション
コンテナ追跡開始 空コンテナのピックアッ プ 空コンテナの到着時刻 実績登録 コンテナへの搭載 コンテナ総重量検査（ VG M ） コンテナ封鎖 コンテナのピックアップ ゲートイン予定時刻 登録 輸出用ゲート通過時刻 実績登録 コンテナのターミナル出 発予定 時刻 登録 コンテナの船積み 輸出申告・許可通知書 確認 M RN 番号発行 コンテナのターミナル出 発時刻 実績登録 コンテナのターミナル到 着予定 時刻 登録 温度のモニタリング コンテナの荷揚げ予定時 刻 登録 輸入 申告・許可 通知書 確認 検査対象コンテナの選別 コンテナのターミナル到 着時刻 実績登録 コンテナの荷揚げ ゲートアウト予定時刻 登録 輸入用ゲートの通過時刻 実績登録 コンテナの目的地到着予 定時刻 登録 コンテナの目的地到着時 刻 実績登録 コンテナ開封 コンテナからの積み降ろ し 空コンテナのピックアッ プ準備 完了 空コンテナのピックアッ プ 空コンテナの空コンテナ 保管所 到着 コンテナ追跡の終了 空コンテナの到着予定時 刻 登録 書類 パッキングリスト 船荷証券（B/L）（輸出許可通知書）輸出申告書 申告書税関 （インボイス）送り状 原産地証明 検査証明書 米国ISF 植物検疫証明書 危険物申告書（デクラ） 通関許可書 原産地証明（EUR-1） 貨物到着案内（A/N）
輸出者 事業者3PL 国内輸送事業者 ターミナル港湾・ 税関 ターミナル港湾・ 税関 事業者3PL 国内輸送事業者 輸入者
輸出側
輸入側
国際貿易業務のデジタル化によりサプライチェーン全体の
出荷イベントとドキュメントを単一のビューで共有
業界をあげての食の安全への取組み
2017年8月23日
[米国ニューヨーク州アーモンク 発]
グローバルな食品サプライチェーンの大手企業から構成さ
れるグループは本日、IBM（NYSE：IBM）とともにグロー
バルな食品システムにおいて消費者の信頼をいっそう高め
るため、大規模なブロックチェーンのコラボレーションに
取り組むことを発表しました。このコンソーシアムに参加
する
Dole、Driscoll's、Golden State Foods、Kroger、
McCormick and Company、Nestlé、Tyson Foods、
Walmart
をはじめとする各社は、IBMと協業し、グローバ
ルなサプライチェーンがブロックチェーンから利益を得ら
れる新しい分野を特定します。
ブロックチェーンを活用したIBM Food Trust
TM
IBM Food TrustTM はサプライチェーン上の食のトレーサビリティーを提供するソリューション。
サプライチェーンの透明性、効率性を向上させます。
信頼性の高いデータ
•
ブロックチェーンに書かれるタイムスタンプ
付きのデータは信頼性を保証する
•
商品の状況情報（例. QRコード）等はIDで
サプライチェーン上で追跡され管理される
•
さまざまなデータタイプを許容する：
例. ERPシステム、物理的な証明書、IoTを
活用した温度データ等
商品リコール
証明書管理パイロット
サプライチェーン
結果
スライスされたマンゴーの
パッケージを農場まで追跡
するのにどれだけかかるか？
手作業で紙とデジタルが
混在した従来の方法の場合
ブロックチェーン・ベースの
ソリューションの場合
6 日
18 時間
26 分
2.2 秒
ウォルマート社によるマンゴーのトレーサビリティ実験
デジタル・トレード・チェーン （We.Trade）
中小企業向けビジネス・プラットフォーム
コンソーシアム参加銀行 ドイツ銀行 HSBC（イギリス） KBC（ベルギー） ソシエテジェネラル（フランス） ラボバンク（オランダ） Natixis（フランス） ウニクレディト（イタリア）ブロックチェーンを活用し、クロスボーダー取引を簡素化することで、
新しい取引先とのビジネスで収益源を切り開き、貿易の拡大を促進します
中小企業のメリット
資金調達へのアクセスを高める
国内外または他の欧州市場で新規パートナーとの取引を開始するのに役たつ
銀行のメリット
貿易金融プロセスを簡素化
新しい収益源を開拓し、新たな取引関係を開始し、貿易拡大を促進
貿易取引に説明責任と透明性を与える
迅速で簡単かつ低コストの貿易取引を可能
中小企業(SME)の顧客管理を最適化
ベルギー
ビールメーカー
金融機関
フランス
酒屋
融資実行
取引管理
取引プラットフォーム
ビジネスマッチング
クロスボーダー取引
プラットフォーム提供
売りたい
買いたい
デジタル・トレード・チェーンの動き
売り手
買い手
（買い手）銀行
契約書作成
（買い手銀行の保証に基
づきInvoice買い取りの条件指定）
契約内容を確認し注文操作実施
商品に興味を持ち、初めての取引
を申し込み
デジタル・トレード・チェーンを
使い取引開始
与信承認
注文を確認
ステータ
ス
Started
Waiting for bank confirmation
Ordered
Ready for
shipment
出荷（登録）
Delivery
ongoing
商品受領（登録）
Confirmed
Delivery
Invoice
作成（登録）
Invoiceを買取
売手に入金
Finished
PF
利用
PF外
買手が運転資本
を確保
32
32
自動車業界におけるIoTを活用した新しい金融サービス
Fabric-enabled demo car showcased at CES Jan 2018 and IAA 2017
信頼できる支払い?
信頼できる サービス?
Trusted Mobility Platform
モビリティ事業者の
インフラ
機密性と信頼性の 高い事業者間での サービス・プロセ スの実行 (エネルギー入札, エスクロー など)パートナー:
1.Eマネー の生成
エスクロー口座に入ってくる全ての支払いを
Eマネーに変換し、支払い者のウォレットに
割り当てられる
2.Eマネーの流通
Eマネーはサービスの消費毎に、参加者間で
自由に流通される。内部コストがないため、
マイクロ・トランザクションが可能となる。
3.E-money の消去
提供されたサービスが外向けに支払われる時
(例．週次)、ゲートウェイがEマネーを消去する
モビリティ事業者が 運用するピア 暗号化され、改ざん不可能な台帳 (例 低コストなマイクロ トランザクションが可能に) https://www-03.ibm.com/press/us/en/pressrelease/53122.wss34
IBMの取り組み：お客様との取り組み
Blockchain Garage
お客様のアイデアを、ブロックチェーンを活用した
ビジネス・アプリケーションとして設計・開発する
IBM Bluemix Garage for Blockchainを日本でも提供開始。
ブロックチェーン・テクノロジー活用の専門知識と、
デザイン・シンキングとアジャイル開発といった手法を
組み合わせ、実践的なビジネス・ソリューションの開発を支援します。
Bluemix Garageとは？
1. イノベーティブなアプリ開発を大企業から
スタートアップまで幅広く支援
2. ユーザー視点でモバイル系アプリ、新規アプリ
を短期開発支援
（Design Thinking、Lean start up）
活用例 : 大手金融機関、大手航空会社、その他
IBMのブロックチェーンに関する取り組み
IBM Blockchain
Platform
•
Starter
•
Enterprise
•
Enterprise Plus
Blockchain Solutions
Blockchain Services
•
世界中のお客様との協業でビジネスを変革するプラットフォーム
(
国際貿易, 食の安全, 国際送金 など)
•
全世界で約500のプロジェクトをリードし、国内実績も豊富
•
コンサルティングサービス、ガレージサービス、
技術支援サービス、構築サービス
•
コンソーシアム型ネットワークに必要な全ての要件を兼ね備える業界唯
一のフルマネージ・クラウドのブロックチェーン・プラットフォーム
•
実証実験から本格展開までスムーズに展開
•
お客様はユースケース、アプリ開発、コンソーシアム運営に注力
•
進化を続けるエンタープライズ向けブロックチェーン技術
• Hyperledger Fabric
の設計・開発をリード
36 © 2018 IBM Corporation
