許可型ブロックチェーン
概要
ブロックチェーンとは
広義には、ブロックチェーンとは、分散型ピアツーピア（P2P）ノード・ネットワーク内で維持される、改ざん不能なトランザクション台帳です。要するに、ブロックチェーンは情報を保存するための分散型の手段として機能します。
これらの分散ノードはそれぞれ、コンセンサス・プロトコルによって検証され、ハッシュ（または暗号署名）で署名されたトランザクション・ブロックを集約することで、台帳のコピーを保持します。このハッシュは、そのブロックを前のブロックに結び付けるものです。このようにして、ネットワークは一連のイベントの連続性を維持します。
ブロックチェーンの主な特性
- 共有された透過的なデータ・アクセス
- 不変性/改ざん検知機能を備えた台帳
- 検証済み/否認防止トランザクション
- 機密レコードおよびトランザクション
ブロックチェーンの種類
ブロックチェーン・アプリケーションは、金融、サプライチェーン監視、本人確認など、さまざまな業務に使用できます。アプリケーションおよび参加エンティティのニーズ（セキュリティ、パフォーマンスなど）に応じて、利用可能なブロックチェーンには、許可型と非許可型の2種類があります。以下では、その両方について簡単に概説し、その後、許可型ブロックチェーンについてさらに詳しく見ていきます。
許可型ブロックチェーン- 限定的な分散化、追加のアクセス制御レイヤー、指定されたエンティティを備えたクローズド・ネットワーク。
パーミッションレス・ブロックチェーン- ユニバーサルなコンセンサス検証を備えた、オープンで分散型のネットワーク。誰でもネットワークに参加し、台帳のコピーを保持できます。
パーミッションレス型とパーミッション型のブロックチェーンの比較（概要）
| 許可型 | パーミッションレス | |
|---|---|---|
| 別名 | プライベートな許可型サンドボックス | パブリック、トラストレス |
| 例 | Ripple | ビットコイン、イーサリアム |
| 重要な属性 |
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| メリット |
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| 短所 |
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| ユースケース |
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許可型ブロックチェーン
では、許可型ブロックチェーンについて詳しく見ていきましょう。許可型ブロックチェーンとは、閉鎖型（つまり一般公開されていない）またはアクセス制御レイヤーを備えたブロックチェーンです。この追加のセキュリティ・レイヤーにより、ブロックチェーンには権限を持つユーザーのみがアクセスできます。許可されたユーザーは、台帳管理者によって割り当てられたロールの厳格な範囲内でのみブロックチェーン操作を実行でき、証明書またはデジタル識別子方式を通じて自身を認証する必要があります。さらに、ロールによって、ユーザーがアクセスできる情報が決まります。
パーミッション型ブロックチェーンの側面
意思決定はプライベート・グループによって承認されます
意思決定は、ネットワークの所有者によって、一元的に事前定義されたレベルを通じて行われます。
セキュリティ
許可型ブロックチェーンにより、運営組織は権限、データ・アクセス、ユーザー・ロールの範囲をきめ細かく制御できます。
分散化は固定的なものではありません
許可型ブロックチェーンは、完全に中央集権化することも、部分的に分散化することもできます。そのメンバーは通常、ネットワークの分散化レベルとコンセンサスのメカニズムを決定します。
透明性は必須ではありません
パーミッションレス型ブロックチェーンとは異なり、許可型ブロックチェーンは透明である必要はありません。透明性は任意です。ほとんどの許可型ブロックチェーン・ネットワークは、セキュリティ上の理由から透明性を持たないように意図されているためです。透明性のレベルは通常、ブロックチェーン・ネットワークを運営する組織の目標によって異なります。
一方、台帳にはすべてのトランザクションと参加当事者の識別情報が記録されます。
匿名性の欠如
すべてのトランザクション参加者の身元にアクセスできることは、説明責任と証明可能な管理の連鎖を重視する民間企業にとって重要な情報となり得ます。すべての変更は特定のユーザーに紐付けて追跡されるため、ネットワーク管理者は、誰がいつシステムに変更を加えたかを即座に把握できます。
コンセンサスメカニズム
許可型ブロックチェーンの構造上、パーミッションレス型と同じ種類のコンセンサス・プロトコルは使用されません。許可型ブロックチェーンを導入する組織では、一般的に、Practical Byzantine Fault Tolerance（PBFT）、フェデレーテッド・コンセンサス、ラウンドロビン・コンセンサスの3つのプロトコルのうち1つ以上が使用されます。
PBFT–PBFTは、すべての投票ノードがコンセンサスに達する必要がある一方で、1つ以上の当事者が信頼できないと見なされる、元のBFTプロトコルの改良版です。このモデルでは、必要最小割合のノードが誠実かつ適切に動作している限り、ネットワークの安全性と安定性が保証されます。
フェデレーテッド（またはフェデレーテッド・ビザンチン・コンセンサス）- フェデレーテッド・コンセンサスでは、ブロックチェーン内の各ノードから信頼されるトランザクション・バリデータのセットがあり、トランザクションを受信して並べ替えます。これらのバリデータの必要最小数が同意すると、コンセンサスに達します。
ラウンドロビン-ラウンドロビン・コンセンサスでは、ノードが疑似ランダムに選択され、ブロックを作成します。選択されたノードは、プールに再度入り、コンセンサスに再び参加できるようになる前に、クールダウン期間を経過する必要があります。
許可型ブロックチェーンのメリット
許可型ブロックチェーンの最も重要な利点の1つは、提供可能な高いレベルのプライバシーとセキュリティです。検証済みの認証情報とアクセス権がなければ、どのユーザーも許可なくトランザクション情報にアクセスまたは変更することはできません。
もう1つの利点は、分散化における柔軟性です。段階的に進めることも、完全に一元化することも可能であり、高度に一元化されたネットワークに伴うリスクを懸念することなく、企業はより自由に参加できます。
許可型ブロックチェーンは高度にカスタマイズ可能であり、組織のニーズに基づいた構成や統合に対応できます。また、ネットワーク上のすべてのユーザーとそのアクションを把握することで、すべてのトランザクションについて検証可能な管理の連鎖を確立できます。
最後に、このような種類のブロックチェーンは、トランザクション検証の管理に必要なノード数が限られているため、スケーラブルで高いパフォーマンスを発揮します。
許可型ブロックチェーンのデメリット
透明性の欠如は、許可型ブロックチェーンにおける潜在的な懸念点となり得ますが、この問題は通常、管理主体に対する暗黙の信頼によって軽減されます。ビジネスの文脈では、コンセンサス・メカニズムと、ネットワーク上のトランザクションを仲介するスマート・コントラクトは、参加者間で合意され、安全で分離されたコンテナ内で維持されます。この追加の計算セキュリティ層と暗黙的な信頼により、適切にプロビジョニングされた許可型ブロックチェーンは、悪意のある攻撃者によってもたらされるセキュリティ・リスクを軽減できます。
許可型ブロックチェーンがビジネス・アプリケーションに最適な理由
多くのエンタープライズ・ユースケースでは、非効率性とスケーラビリティの制約により、現時点ではパーミッションレス型ブロックチェーン・テクノロジーでは実現できないパフォーマンス特性が求められます。さらに、許可型ブロックチェーンが既存の安全な集中型ネットワークに取って代わるケースでは、参加者のアイデンティティが不可欠な要件となります。たとえば金融取引では、Know-Your-Customer（KYC）、マネーロンダリング対策（AML）、サプライチェーンの来歴に関する規制に準拠する必要があります。
一般的に、ブロックチェーン・ネットワークがエンタープライズでの利用に適したものとなるには、次の要件を満たす必要があります。
- 参加者は特定済み、または特定可能である必要があります。
- ネットワークは許可型である必要があります
- 高いトランザクション・スループット性能
- トランザクション確認の低レイテンシ
- ビジネス・トランザクションに関連するトランザクションおよびデータのプライバシーと機密性
ビジネス価値
これらの要件に対して、許可型ブロックチェーンがどの程度対応できるかを簡単に確認してみましょう。付加価値の観点では、許可型ブロックチェーンは次のとおりです。
- トランザクションの高速化、新しいビジネス・モデルと収益源の実現により、ビジネスのスピードを向上します
- 複数関係者間のビジネス・プロセスを自動化する
- 仲介業者の利用に伴うコストとリスクを削減
- 不正行為と規制コンプライアンスのコストを削減
- オフラインでの照合や手作業による例外処理を回避し、データ品質と適時性を向上させます
- 監査可能性と信頼性を高め、監査コストを削減
この2つを比較すると、許可型ブロックチェーンは、明示されたすべてのビジネス要件を満たすうえで適しています。
ユース・ケースの事例
では、企業は許可型ブロックチェーンをどのように活用しているのでしょうか。それらは、まだ新興のビジネス・モデルでありながら、すでに幅広い用途で活用されています。許可型ブロックチェーンは、サプライ・チェーンの管理、契約の作成、請求の処理、当事者間の支払いの検証、ユーザー・アイデンティティの管理に使用されてきました。
Oracle Blockchain Platform (OBP)– パラダイムの拡張
許可型ブロックチェーンと、それがビジネスに最適となり得る理由を見てきました。ここでは、Oracleがブロックチェーン・プラットフォームにどのように価値を付加しているかを簡単に見てみましょう。Oracle Cloud Infrastructure Blockchain Platformは、スマート・コントラクトを実行し、改ざん防止機能を備えた分散型台帳を維持するためのトークンレスのマネージド・ブロックチェーン・サービスです。オープン・ソースのHyperledger Fabric上に構築され、不変で信頼できるデータをサプライヤや金融機関などのサードパーティと共有するセキュアで検証可能なアプリケーションを簡単に開発できます。OBPは、Hyperledger Fabricを拡張し、回復力、パフォーマンス、スケーラビリティ、セキュリティ、管理性、エンタープライズ統合を強化することで、さらに一歩先を行きます。
事前に構成されたPlatform as a Service（PaaS）として、OBPにはブロックチェーン・ネットワークをサポートするために必要なすべての依存関係（コンピュート、ストレージ、コンテナ、アイデンティティ・サービス、イベント・サービス、管理サービス）が含まれています。OBPはOracle Cloudの基盤サービスと深く統合されており、プロトコルおよびAPIレベルでHyperledger Fabricとの互換性を維持しながら、追加機能（同期トランザクション用のRESTプロキシ、複数の構成、管理、監視機能を備えた操作コンソールなど）を提供します。
さらに、OBPには統合運用をサポートするブロックチェーン・ネットワーク・コンソールが含まれています。これにより、数分でアプリケーション開発を開始でき、概念実証を数か月ではなく数日または数週間で完了できます。
OBPは、以下を含むさまざまな環境で実績のある成功を収めています。
- 銀行と金融サービス
- 小売
- 製造およびロジスティクス
- 食品、農業、消費財（CPG）
- 輸送と物流
- ヘルスケアとライフ・サイエンス
OBPの導入方法
OBPの詳細を確認し、開発ジャーニーを開始するには、以下のリソースをご覧ください。
用語集
- コンセンサス・プロトコル
コンセンサス・メカニズムとは、ブロックチェーン上でトランザクションを処理し、プラットフォームに不変的に保存する方法について合意を形成する仕組みです。
ブロックチェーンは動的で常に状態が変化するため、その基盤となる共有台帳テクノロジーには、ネットワーク上で発生するすべてのトランザクションが真正であり、すべての参加者が台帳の状態について合意していることを保証する、効率的で信頼性が高く安全なメカニズムが必要です。このようにして、台帳のあるべき状態について相互に合意することで、潜在的な脅威や異常な状態から台帳を保護します。
コンセンサス・メカニズムは、その中核において、ブロックチェーンのさまざまな参加者による貢献の正当性を判断する、フォールト・トレラントな一連のルールです。
- 分散型元帳
分散型台帳とは、ネットワーク内のさまざまなノード間で同期的に共有されるデータベースです。システムの参加者によって作成されたトランザクションや契約の記録を保持するのに役立ちます。
参加ノードは、共有台帳にアクセスでき、その同一のコピーを保持していることが想定されます。台帳に加えられた変更や追加は、すべての参加者に反映され、コピーされます。
- スマート・コントラクト
スマート・コントラクトは、基本的に、ブロックチェーン上の特定のトランザクションを仲介する自己実行型のビジネス・ロジックです。
トランザクションのコードには、各参加者間の合意内容の詳細が含まれています。このコードは、スマート・コントラクトの実行を自律的に制御し、トランザクションが追跡可能かつ取り消し不能であることを保証します。