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EXE #6:Hyperledger Fabric活用によるデータ流通ネットワーク
- 1. 富士通研究所 ネットワークシステム研究所
今井 悟史
Hyperledger Fabric※活用による
データ流通ネットワーク
※ Hyperledger Fabric:
ブロックチェーンフレームワークであり、The Linux Foundationが運営す
るHyperledger Projectの一つ。Hyperledgerは、産業間共通のブロ
ックチェーン技術推進のために設立されたオープンソースソフトウェアの共同
開発プロジェクトであり、当社もプレミアメンバーとして参画。
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- 7. パブリック コンソーシアム プライベート
パブリック コンソーシアム プライベート
管理者 なし 複数 単独
参加 自由 許可制 許可制
代表的な
コンセンサス
Proof of Work
Proof of Stake
特定者間の合意 組織内の承認
代表的なOSS
Bitcoin
Ethereum
Hyperledger Project
(Fabric他)
ブロックチェーンの分類
低 高
合意に必要な処理コスト 低
参加者の信頼度
高
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- 8. Proof of Work
誰かが作成に成功したブロックを全員で共有し検証
過半数(51%)以上のノードが正当性を承認したブロックは正しいと判断
ビットコインのコンセンサス
:
:
クライアント
ノード1
ノード2
ノードn
ブロック作成
ブロック作成
ブロック作成 ブロック検証
ブロック検証
チェーン連結
チェーン連結
時刻
マイニングに成功
チェーン連結
受付
正当性を承認
正当性を承認
トランザクション
共有
ブロック生成
(マイニング)
ブロック
検証
チェーン
連結
ブロック
共有
トランザクション
発行
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- 9. コンソーシアム型コンセンサスの一例
PBFT(Practical Byzantine Fault Tolerance)
複数のノード(検証ノード)にブロックの生成の権限を与え、検証ノード間の合意形成により、
トランザクションの承認を実行
1/3未満の検証ノードで詐称・故障が発生しても、正当な合意形成が可能
時刻
受付・転送
トランザクション
受信
受信確認と
トランザクション検証
トランザクション
実行
チェーン
連結
トランザクション
発行
:
クライアント
リーダ
検証ノード
検証ノード1
検証ノードn
受信
受信
Tx検証
Tx検証
Tx検証 Tx実行 チェーン連結
チェーン連結Tx実行
Tx実行 チェーン連結
他ノードの検証結果を踏まえ実行正当性を検証
: : :
Tx:トランザクション
:
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- 12. Hyperledger Fabricアーキテクチャ
Peering Service
Peer Node
Fabric-CA
App
(Node.js)
①enroll
②検証依頼
③検証結果
④検証結果通知
⑥ブロック整列・作成
⑦ブロック送信
Ordering Service
w. Kafka/Zookeeper
⑧結果受領
⑤コンセンサス e.g. BFT
⑧他Peerにブロック送信
Ver1.0のアーキテクチャ概観
分散CA
分散処理
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- 14. 富士通グループの主な取組み
Linux Foundation Hyperledger
パブリック型 コンソーシアム型 プライベート型
bitcoind
サイドチェーンEthereum
Open Asset
Colored Coins
Bitcoin
ビジネスロジック/開発環境
スマートコントラクト
BCaaS
高速化・セキュリティ
データ/ネットワーク連携
本日はデータ流通ネットワークへの応用事例を紹介します
ク
ロ
ス
ボ
ー
ダ
取
引
ポ
イ
ン
ト
未
公
開
株
管
理
IoT
デ
ー
タ
取
引
地
域
通
貨
API
エ
コ
ノ
ミ
ー
フ
ァ
イ
ル
共
有
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ブロックチェーン
インフラ
ブロックチェーン
サービス基盤
ブロックチェーン
サービス
PDS/
情
報
銀
行
- 17. Virtual Private digital eXchange(VPX)
ブロックチェーンのスマートコントラクトを、分散環境における
ネットワークアクセス制御とピアツーピア通信制御に応用
ピアツーピア通信
(IPFS/VPN)
独自Chaincode
Hyperledger
VPXゲートウェイ
API
イベント
認証・証跡
データ
発行
ピアツーピア通信
(IPFS/VPN)
独自Chaincode
Hyperledger
API
データ
取得
アクセス
認証・証跡
アクセス制御・証跡管理
データディレクトリ
セキュア
データ通信
VPXゲートウェイ
VPX API
ユーザ
データ利用アプリ
企業システム
データ発行アプリ
広域ネットワーク
データやアドレスに対する属性/IDの公開
オーナによるアクセスポリシ設定(不正取引排除)
データ取引の自動化・セキュア通信
あらゆる取引の証跡記録
VPX API
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- 18. 参考:IPFS (InterPlanetary File System)
2015年分散WEB技術として発表、オープンソース開発中
P2Pネットワーク上で、HTTPによるコンテンツ配信を実現
[HTTPによるコンテンツ取得]
ハッシュのURL指定によるHTTPアクセ
スにより、ハッシュ空間でファイルを探索
し、直接ファイルにアクセス
[コンテンツID化(ハッシュ)]
P2Pネットワークに登録されたファイルに
対し一意のハッシュアドレスを自動割当、
ハッシュによるコンテンツ管理を実行
[キャッシュ機能]
中継ノードでのコンテンツキャッシュ機能
を持ち、P2Pネットワーク内でのコンテン
ツの永続管理を実現
・・・・
・・・・
・・・・
ハッシュアドレスよる
HTTP接続
ハッシュアドレス
ファイル
b184001fe40182d48ed0
6b06fe40e4d379f1d0bf8
e17799a05b83355e1ae9
・・・・
・・・・
・・・・
VPXでは、アドイン機能として、データに対する一意なハッシュ
IDの割付とハッシュアドレスによるピアツーピアに通信に活用
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- 19. VPX活用の取り組み紹介
① IoTデータ取引: IoTゲートウェイによるセンサデータの共有
② ファイル共有:企業・個人間のセキュアファイル共有
③ APIエコノミー:API情報の流通によるデータ取引
①
IoT
データ取引
②
ファイル
共有
③
API
エコノミ‐
台帳共有・証跡管理
ピアツーピア通信(IPFS/VPN)
システムA システムB
制
御
データ属性/IDの公開
アクセスポリシー設定
データ取引自動化
制
御
2017Interop
に出展
2016組込み総合技術展
に出展
スマートコントラクト
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- 31. デモ:データ流通の手続きイメージ
安心安全なデータ公開・発見とデータ取得代行
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データ提供
カメラAPI
利用者A
利用者B
データの公開と発見
認証
↓
認可
↓
通知
認証
↓
認可
↓
ID化
登録
↓
共有
X社
A社
B社
カメラ画像持ってます
キーワードは△△
APIアドレスは〇〇
A社に見せます
△△のカメラ画像が
欲しいけどありますか?
△△のカメラ
画像があります
IDは××
あなたが取得できる
画像はありません
△△のカメラ画像が
欲しいけどありますか?
認証
↓
認可
↓
通知
データ提供
カメラAPI
利用者A
利用者B
認証
↓
認可
↓
取得
代行
認証
↓
認可
↓
取得
代行
X社
A社
B社
ID xxの画像ください
画像を渡します
NG
ID xxの画像ください認証
↓
否決
IDの盗用
カメラデータ
の取得代行
データの取得代行
カメラデータ
の取得代行
VPX
VPX
VPX
VPX
VPX
IDとポリシの
共有
VPX