Consortiumchain Feature
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本連載ではブロックチェーンの種類について解説しています。前回はビットコインに代表される誰でも参加できるパブリック(Public)なブロックチェーンについて紹介しました。

中央管理者のいないブロックチェーン「パブリックチェーン」

一方で、特定の複数または一つの団体・人により許可されたコンピュータが取引(ブロック)の承認者となるブロックチェーンが存在し、これらは「パーミッションド(Premissioned)チェーン」と呼ばれます。さらに管理主体が複数からなるようなブロックチェーンを「コンソーシアムチェーン」、一つの管理主体からなるものを「プライベートチェーン」と分類することができます。その中でも今回はコンソーシアムチェーンについて見ていきましょう。

 

コンソーシアムチェーンの定義

ビットコインはブロックチェーン初めての実装として、インターネット上で誰でも使えるパブリックなブロックチェーンとして普及しました。それとは異なり、限られた(許可された)人や組織だけが使えるブロックチェーンが実装・普及するようにもなりました。これにより、ブロックチェーンはいくつかの種類に分類できます。よくパブリック(public)やプライベート(private)、パーミッションド(permissioned)、コンソーシアム(consortium)などのの用語が出て、意味が曖昧で混乱してしまいがちです。これらは明確な定義により分けられているわけではありません。

ここでは、以下の3種類に分類して話を進めます。それは「パブリックチェーン」「コンソーシアムチェーン」「プライベートチェーン」です。

コンソーシアムの意味は「協会」また「組合」であり、コンソーシアムチェーンというと、この協会または組合に加入した人や組織だけが使えるブロックチェーンを意味します。例えばいくつかの金融機関の間で、共通の決済処理用のブロックチェーンを作ると、そこに加入している金融機関だけがこのブロックチェーンは使えることになります。

これら3つのブロックチェーンの分類ついて、以下の図がわかりやすく説明しています。ビットコインのような完全な非中央集権的な仮想通貨への利用は、ノード参加者に制限がなく厳格な合意形成承認が求められるパブリックチェーンが向いています。一方で、金融機関のようなスケーラビリティやファイナリティ、プライバシー保護といった側面を重視する団体にはパーミッションド型のブロックチェーンが向いていると言えます。その中でも、コンソーシアムチェーンは合意形成において複数の団体を必要とさせることである程度の合意形成の妥当性を確保することができます。従って、パブリックチェーンとプライベートチェーンの中央に位置するブロックチェーンであると言えます。

画像:Fujitsu|金融ソリューション ~ブロックチェーンの取り組み~

 

EthereumのVitalik Buterin氏によるブログ記事”On Public and Private Blockchains“ではコンソーシアムチェーンについて以下のように述べています。

「コンソーシアムブロックチェーン:コンソーシアムブロックチェーンは、合意形成プロセスが予め選択されたノードセットによって制御されるブロックチェーンである。例えば、15の金融機関のコンソーシアムを想像してみてください。各コンソーシアムは、ブロックを有効にするためにノードを操作し、各ブロックに署名する必要があります。ブロックチェーンを読み取る権利は公開されているか、参加者に限定されているかもしれません。(中略)これらのブロックチェーンは、『部分的に非中央集権化されている』とみなすことができる。」

 

コンソーシアムチェーンの特徴

パーミッションド型のブロックチェーンでは、承認者(ノード)を選ぶ管理主体が存在して分散化されておらず、ブロックチェーンのメリットが失われている、といった批判がなされる場合が多くあります。しかしその分取引承認のスピードを早くすることができたり(ビットコインでは10分ですが、許可型では通常数秒以内)、取引承認のインセンティブ(ビットコインの場合はマイニング報酬)が不要になったりするため、低コストでスピード性のある運用が可能になるというメリットが存在します。

また、パブリックチェーンは取引履歴が全世界に公開されているため、秘密の情報などを扱うのが難しく、アドレスが誰のものなのか特定されると個人を特定できてしまうというプライバシーに関する課題があります。またブロックチェーンの仕様変更には取引の承認者であるマイナーをはじめとするコミュニティから多数の合意が必要となってしまい、多大な労力を要します。一方で、パーミッションド型では参加者を制限することで情報の公開を制限したりKYC(利用者の本人確認)を導入したり、ブロックチェーンの仕様変更の合意形成が容易であるため、企業・団体が内部で運用しやすい方式であると言えます。

さらに一つの団体のみからなるブロックチェーンであるプライベートブロックチェーンと異なり、コンソーシアムチェーンは複数の団体によって運用されているので、プライベートチェーンよりデータの改ざん難易度は難しく検閲耐性が高いと言えます。

このようにコンソーシアムチェーンでは、スケーラビリティやプライバシーなどの課題を解決していますが、管理主体である複数団体以外からはデータを見ることができなく、ブロックチェーンが生まれた本当の理由、本当の利点は失われてしまっているといったデメリットもあります。パブリックチェーンが持っている検閲耐性、透明性、サービスの開始コスト、データの可用性といったメリットは、パーミッションド型のブロックチェーンは持っていないとも言えるのです。

 

コンソーシアムチェーンの例

Hyperldger Fabric

コンソーシアムチェーンの例として、HyperledgerプロジェクトにおけるHyperledger Fabricが挙げられます。「Hyperledgerプロジェクト」とはオープンソースでのブロックチェーン技術を推進するコミュニティー・プロジェクトです。Linux Foundationが中心となり、世界30以上の先進的IT企業が協力して、ブロックチェーン技術・P2P分散台帳技術の確立を目指しています。
Hyperledgerプロジェクトには、プロジェクトとしてのブロックチェーン基盤がいくつか存在し、その中の一つがHyperledger Fabricです。FabricはIBM社により提供されているプロジェクトです。
Hyperledger Fabricは、複数のノードにおいて、大半のノードが合意を認めればトランザクションが承認される合意形成アルゴリズム「PBFT(Practical Byzantine Fault Tolerance)」によって、より速い認証ができるようになっています。ビットコインなどで用いられている合意形成アルゴリズムであるプルーフ・オブ・ワークは、何千以上ものノードが使用されていますが、PBFTを用いたブロックチェーンは、数ノード(最低4代以上)で構築することができます。
Hyperledger Fabricはアイデンティティサービス・ブロックチェーンサービス・ポリシーサービス・スマートコントラクサービスの4つのコアコンポーネントカテゴリの集まりになっています。
アイデンティティサービスでは、参加者のアイデンティティと権限を管理できます。ブロックチェーンサービスでは、P2Pの通信プロトコルを通じて分散型台帳を管理します。参加者が数人(数ノード)で良く、またメンバーシップ性なので仮想通貨の発行によるインセンティブを必要としないことがメリットとなります。またHyperledger Fabricでは、チェーンコードがトランザクションを実行します。スマートコントラクトがこれに当たり、閉じられた環境で、安全にスマートコントラクトを実行することができます。

Hyperledger Iroha

その他の例としては、こちらもHyperledgerプロジェクトであるHyperledger Irohaがコンソーシアムチェーンとして挙げられます。Hyperledger IrohaはIBM主導のHyperledger Fabric、IntelのHyperledger Sawtooth Lakeに続いて世界で3番目のHyperledgerプロジェクトへの採択になり、日本の企業発のブロックチェーンとしては初めて採択されました。
画像:Iroha.tech
Hyperldger Irohaはシンプルな設計で、開発者に理解しやすく、開発しやすい構造となっています。通貨やポイントなどのデジタルアセットを簡単に発行・送受信できるライブラリを用意しており、既に学内通貨や地域通貨といった実証実験を行っています。
Hyperledger Irohaに実装されている合意形成アルゴリズムは、ソラミツ社が独自に開発した「スメラギ」と呼ばれるアルゴリズムです。コンソーシアム型のブロックチェーン設計とすることで、スメラギは2秒以内のファイナリティ(決済完了性)を目指しています。高速のファイナリティを実現することにより、金融機関の決済や対面型決済などのシステムの実現も可能になります。またスループット(単位時間あたりの処理能力)についても、秒間数千件以上の取引への対応を目指しています。
2017年4月には、カンボジア国立銀行と提携し、カンボジアの新しい決済インフラの共同開発に着手しています。Irohaの持つ、高速なデータ処理能力やデジタルアセットの発行・受送信の技術を活かして、効率的で安全な決済インフラを構築する「スマートマネー」の実現を目指します。

 

パーミッション型であるコンソーシアムチェーンは、金融機関などのエンタープライズ団体での応用可能性を秘めたブロックチェーンであることがわかったかと思います。今後、コンソーシアムチェーンがどのように発展していくかはわかりませんが、様々な産業で活用されるであろうことが期待されます。

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Aram Mine

Gaiax技術マネージャ。研究開発チーム「さきがけ」リーダー。新たな事業のシーズ探しを牽引。2015年11月『イーサリアム(Ethereum)』 デベロッパーカンファレンス in ロンドンに参加しブロックチェーンの持つ可能性に魅入られる。以降ブロックチェーン分野について集中的に取り組む。

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