社会を変えるブロックチェーン技術：4．ハイパーレジャープロジェクト

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(1)特集社会を変えるブロックチェーン技術. ❹ ハイパーレジャープロジェクト. 基応専般. 武宮誠（ソラミツ（株）／東京大学）ハイパーレジャーとは. ビットコイン. ハイパーレジャープロジェクトはリナックス・フ. 証券. ァウンデーションが管理しているオープンソース分散型台帳技術（Distributed Ledger Technology,. DLT）ソフトウェアのプロジェクトである．ブロックチェーン技術を含んだ分散型台帳技術は中央管理者が存在しない，改竄しにくいデータ管理の仕組み. 日本円分散型台帳の口座. センサデータ. 図 -1 分散型台帳技術を利用して，いろんなディジタルアセットおよびデータ等を保管可能. である．世界中の金融機関および大企業から注目されてはいるが，分散型台帳技術のソフトウェアには. （Internet of Things：IoT）のセンサデータ等）が表現. まだ欠点が多く，エンタープライズに向けた実用性. 可能な電子データである（図 -1）．このようなデータ. が低いのが現状である．. をアセット化して分散型台帳を利用して管理するこ. このような中，ハイパーレジャープロジェクトに. とにより，誰が何を持っているのかを即時（リアル. は分散型台帳のソフトウェアの実用性を向上するた. タイム）に把握でき，アセットの履歴の透明性も確. めに，世界の大企業や金融機関およびスタートアッ. 保されている．データには非改竄性があり，書き込. プベンチャーが集まり，現在では 80 社以上が参画. まれた内容が変更されては困る場合に利用すること. している．. ができる．分散型台帳に入るデータを確定させる作業は分. 1200. ●●分散型台帳技術の基礎. 散型合意形成のアルゴリズムの利用により定まる．. 分散型台帳技術では，ピア・ツー・ピア（P2P）ネ. P2P ネットワークでは参加するサーバはいつでも停. ットワーク通信によりデータを共有し，基本的にネ. 止されることになり得る上に，悪意を持つサーバも. ットワークに参加するサーバはすべてのデータを持. 参加可能で，データの定まる作業はいつでも問題や. っている．データ自体はログの形で，データを書き. データの改竄が起こること，いわゆるビザンチン将. 込む順番に保存する．公開鍵暗号方式により，すべ. 軍問題に対応することが肝要である．ビットコイン. てのデータの作成者が電子署名することで，データ. は確率的ビザンチン合意形成いわゆる中本合意形成. は改竄しにくい状態になり，さらに個別のデータ自. を利用し，マイニングの作業により確率的に参加す. 体をブロックにまとめて，ブロック全体を電子署名. るサーバの中から 1 台のサーバを選んで，データ. することにより現実的な非改竄性が実現されている．. を定めてブロックを作成する方式となる．実際に中. 保存可能なデータにはいくつかの種類があり，基. 本合意形成ではマイニングの無駄な労力は必要なく，. 本的にディジタルアセットを分散型台帳の上に定義. システム参加者全員が確認可能なサーバを確率的に. して，ネットワーク上で流通させる．ディジタル. 決定することが肝要であり，プルーフ・オブ・ス. アセットはモノ（例：貨物）・価値（例：日本円・. テーク（Proof-of-Stake）やプルーフ・オブ・イン. 地域通貨等）・情報（例：モノのインターネット. ポータンス（Proof-of-Importance）のようなマイ. 情報処理 Vol.57 No.12 Dec. 2016.

(2) ❹ ハイパーレジャープロジェクト. ニングのない中本合意形成アルゴリズムも存在する．. API・プロトコルが異なるため，分散型台帳技術を. なお，分散型コンピューテイングの分野の数十. 利用するアプリケーションは簡単にシステムを入れ. 年の研究の成果で中本合意形成以外のビザンチン. 替えることができず，システム間の連携・インテグ. フォールトに強い合意形成アルゴリズムが存在し，そ. レーションも困難である．分散型台帳技術を社会に. の中で，実用的ビザンチン・フォールトトレラント. 幅広く普及していくためには，システムの標準化が. （Practical Byzantine Fault Tolerance：PBFT）がハ. 不可欠であり，標準的な API・プロトコルが存在し. イパーレジャープロジェクトで使われている．PBFT. ない限り実用性は低いものとなる．. では，参加するサーバの 1 台をリーダーとして選んで，データを確認する命令はほかのサーバに送信し，各. ●●ハイパーレジャーの各インフラプロジェクト. サーバからの答えを確認した上で取引を確定させる．. ハイパーレジャープロジェクトはオープンソース. 分散型台帳のネットワーク構造に関して，サーバ. プロジェクトとして，1 つの会社や団体が独占する. の参加資格には 2 つの方法があり，パーミッション. ことなく，できるだけ多くの参加者の力を集められ. レスおよびパーミッションドである．パーミッショ. る環境が重要である．そのような環境を実現するた. ンレスの場合は誰もが参加可能となり，この代表. め，1 つのソフトウェアプロジェクトだけではなく，. 的な例はビットコインのブロックチェーンである．. 複数のプロジェクトが存在して，スタンダードを決. パーミッションレス分散型台帳の優位性は中央管理. めるために競争する場になっている．ファブリッ. 者が不在であるため，検閲因難なシステムとなるこ. ク（Fabric）というプロジェクト提案を始めとして，. とにある．しかし，そのままでは欠点が多くて，社. ほかのプロジェクトも後に追加されている．. 会のニーズの解決には向いていないところが多い．. 新しいプロジェクトがハイパーレジャープロジェ. この欠点の中でも，スケーラビリティおよびスルー. クトに登録される場合，下記の 5 つのライフサイ. プットの問題の解決が最も重要である．. クルとなる．. スケーラビリティは P2P ネットワークに参加する. ・提案（Proposal）. クライアント数であり，スループットは一時的に処. ・インキュベーション（Incubation）. 理可能となるクライアント数である．パーミッショ. ・アクティブ（Active）. ンド分散型台帳はネットワークに参加するサーバを. ・デプリケーテッド（Deprecated）. 許可型として制限することによりスケーラビリティ. ・エンド・オブ・ライフ（End of life）. およびスループットの問題が解決される上に，プラ. あるプロジェクトが提案されると調査が行われる．. イバシーも向上する．ネットワークに参加するサー. 調査と投票の結果としてアクセプトされたら，イン. バを制限することから目的に合わせたハードウェア. キュベーションの段階に進む．そこで開発が進み，. （メモリや CPU 等）を用意することができ，誰がど. エンタープライズでの実用に至ったら，インキュベ. のようなデータを読み込めるかを制限することもで. ーションを卒業して，アクティブの段階となる．ア. きる．これらの内容からパーミッションド分散型台. クティブの段階で，そのプロジェクトが企業や金融. 帳技術が最もエンタープライズに相応しいものとし. 機関などで信頼性が高く，安心して利用できるオー. て注目されている．. プンソースソフトウェアとなる．しかし，すべてのソフトウェアが永遠に利用されることはなく，使え. グローバルスタンダードに向けて. なくなると廃止予定であるデプリケーテッドとなる．デプリケーテッドの段階から完全に廃止されるとエ. 現在の分散型台帳技術では，ソフトウェアシステ. ンド・オブ・ライフの段階に至って，そのプロジェ. ムごとに基礎となる機能およびその機能に対する. クトのライフサイクルが終了する．このようなプロ. 情報処理 Vol.57 No.12 Dec. 2016. 1201.

(3) 特集社会を変えるブロックチェーン技術. ジェクトのライフサイクルにより，常に新しいプロ. により複数合意形成アルゴリズムが存在するが，主. ジェクトが生まれて，利用されて，廃止されていく. なアルゴリズムは PBFT の 1 種類. ことで，理に適い，改善可能な環境の実現に貢献する．. ステムである．PBFT を利用することにより，迅速. 標準を決めるためには，複数のプロジェクトが競. な取引のファイナリテイが得られて，企業や金融機. 合して，一番良いものを選んでいく環境が重要で，. 関のニーズを解決可能となる．. ファブリックおよびソウトゥースレイク（Sawtooth. チェーンコードのサービスは分散型台帳システム. Lake），またはいろはという 3 つのプロジェクトが. 上のプログラムいわゆるスマートコントラクトを実. ハイパーレジャーのインキュベーションとして認め. 行できる仕組みであり，プログラムの登録，実行，. られて，また，いろはというプロジェクトが提案さ. 結果を読み込む API が用意されている．チェーン. れてそれぞれの優位性を持ち，一番良い実装を見つ. コードを使うことによって，停止困難な分散型プロ. けようとする方向に進んでいる．. グラムを実現できている．. 1）. の合意形成シ. 開発現状と将来. ●●ファブリック. ファブリックは現時点でベータ版ソフトウェアで. ファブリックはアイ・ビー・エム（IBM）とディ. あるため，エンタープライズの実用的な利用が因難. ジタル・アセット・ホールディングス（Digital As-. である．現時点の欠点として，バグが多い点およ. set Holdings）が 2016 年 3 月 29 日に提案したプロ. びパフォーマンスがまだ適切に実現できてない上. ジェクトであり 3 月 31 日にインキュベーションに. に，プログラミング言語が Go であるため，ソース. 正式にアクセプトされた．名前通り，ファブリック. を書ける開発者も比較的少ない．貢献できる開発者. はブロックチェーンの基礎インフラを目指し，ハイ. を拡大するために Java の実装も行っている．今後. パーレジャーの代表的なプロジェクトの 1 つである．. パフォーマンスを向上するため，ほかの合意形成ア. IBM は特に多くのリソースに貢献している上に金融. ルゴリズムの開発や，ほかのアーキテクチャの提案. 機関との実証実験なども行っているのが現状である．. も日々増えている．. 特徴ファブリックはモジュール化の構築をすることに. 1202. ●●ソウトゥースレーク. より，エンタープライズのニーズを解決可能な仕組. ソウトゥースレークは 2016 年 4 月 14 日に Intel. みになり得る．基本的に下記の 3 つのサービスが. および R3 がハイパーレジャープロジェクトに提案. 存在する．. して，当日インキュベーションにアクセプトされた．. ・メンバシップ（Membership）. 特徴. ・ブロックチェーン（Blockchain）. ソウトゥースレークの主な特徴はハードウェアに. ・チェーンコード（Chaincode）. 基づいた合意形成アルゴリズムであるプルーフ・オ. メンバシップサービスはネットワークに参加する. ブ・エラプスド・タイム（Proof-of-Elapsed Time：. サーバの資格・権利を管理する．メンバシップサー. PoET）の利用である．PoET は CPU 内のインスト. ビスの目的はネットワークセキュリティを確保する. ラクションを利用して，中本合意形成を安全かつ低. ことであるが，中央形の単一障害点（Single Point. エネルギーで決定する．. of Failure）に構築している現状で，分散型台帳の. 開発現状と将来. 分散型の優位性が減ることになる恐れがある．. Python のような多くの開発者に人気のある言語. ブロックチェーンのサービスは取引処理や P2P. を利用することから開発活動は順調に進んでいる．. データ通信から，データの合意形成や保管まで管理. しかし，PoET のアルゴリズムには Intel のハード. している部分である．ファブリックはモジュール化. ウェアが必要であることから，ソウトゥースレーク. 情報処理 Vol.57 No.12 Dec. 2016.

(4) ❹ ハイパーレジャープロジェクト. の将来の普及は困難となる恐れがある．. ●●いろは. ハイパーレジャープロジェクトおよび分散型台帳技術の動向. いろはは，2016 年 9 月 26 日に提案して，10 月. ハイパーレジャープロジェクトはオープンソース. 13 日にインキュベーションにアクセプトされた．. の仕組みで全世界の開発者の力を合わせて，分散型. この提案書はソラミツ，日立製作所，NTT データ，. 台帳技術のシステムの活用を目指す．分散型台帳シ. Colu のハイパーレジャーメンバが共同スポンサー. ステムは従来の技術を使うにせよ，総合的な仕組み. となっている．. としてまだ新しい分野で，API の標準化や基礎アー. 特徴. キテクチャはまだ決定に至らず，これから解決する. いろはには，シンプルな設計かつハイパーレジャ. べき課題がまだまだ出てくるのが現状である．しか. ープロジェクトのファブリックの構造に合わせるこ. し，課題が出てくることで同時に大きな企業のチャ. とにより，開発者の選択肢を拡大しているという特. ンスがあり，イノベーションを向上させることと考. 徴がある．また，スマート・コントラクトで Java. えられる．. を利用し，通貨・ポイントなどのディジタルアセッ. イノベーションのためには，色々なプロジェクト. トを簡単に発行・送受信できるライブラリを用意し. の提案が集まって，競合していくことが肝要で，ハ. ている．. イパーレジャープロジェクトはオープンに競合でき. 比較的開発者の多い C++ を利用し，オープンソー. る場を作った．ファブリックおよびソウトゥース. スで公開されていることからも，今後のブロック. レーク以外のプロジェクト提案が日々増えて，アイ. チェーン技術を利用した基盤としての利用が期待. ディアの競争の上に分散型台帳システムの標準化を. される．. 目指す方向で進んでいる．. 開発現状と将来いろはは，ハイパーレジャープロジェクトに提案されオープンソースとして公開されたばかりであり，今後プロジェクトで提案が認められれば，インキュベーションの状態となる．今後は，ハイパーレジャープロジェクトでのほかのプロジェクトと協調しながら分散台帳技術の進展に貢献することが期待されている．. 参考文献 ´, M. : Non-determinism 1）Cachin, C., Schubert, S. and Vukolic. in Byzantine Fault-Tolerant Replication, arXiv preprint arXiv:1603.07351(2016). （2016 年 9 月 11 日受付）. 武宮誠 [email protected] ソラミツ（株）代表取締役・共同最高経営責任者．次世代ブロックチェーンプラットフォームのコアコントリビューター．ブロックチェーン技術の活用を推進し，金融・非金融業界問わずサービスの開発を行っている．現在，東京大学博士課程に在籍中．. 情報処理 Vol.57 No.12 Dec. 2016. 1203.

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