IoTeXがIIC Q2会議でパントheonコンソーシアムブロックチェーンを発表
The main highlight for IoTeX was our Pantheon presentation to the IIC’s Blockchain Working Group, of which IoTeX is a Co-Chair along with Amazon & Huawei. In this presentation, we explain what a consortium blockchain is, how Pantheon differs from other consortium blockchains...
インダストリアル・インターネット・コンソーシアム（IIC）は、世界有数のIoTコンソーシアムであり、世界のトップテクノロジー組織で構成されています。
四半期ごとに、IICの300以上のグローバルテクノロジーリーダーのメンバーが集まり、新しい研究、ユースケース、および製品開発フレームワークを共有します。2021年2四半期メンバー会議は6月22日から26日まで開催され、4つのセッションにIoTeXが参加し、最新の取り組みをIICメンバーに共有しました。
IoTeXにとっての主要なハイライトは、IICのブロックチェーン作業部会へのPantheonプレゼンテーションであり、IoTeXはアマゾン & ファーウェイと共に共同議長を務めています。このプレゼンテーションでは、コンソーシアムブロックチェーンとは何か、Pantheonが他のコンソーシアムブロックチェーンとどのように異なるのか、Pantheonのユニークなテクノロジースタックとアーキテクチャについて説明します。そしてさらに多くの情報も共有します。
このブログの残りの部分では、私たちのPantheonプレゼンテーションのビデオ録画と書面のトランスクリプトを共有します — 楽しんでいただけることを願っています！
プレゼンテーション — ビデオ録画
プレゼンテーション — 書面トランスクリプト
皆さんこんにちは！私はIoTeXの暗号化担当責任者、ファン・シンシンです。私はブロックチェーン作業部会の共同議長でもあります。今日は、IoT向けのエンタープライズ指向のコンソーシアムブロックチェーン「Pantheon」を紹介できることを嬉しく思います。
私たちが知っているように、IoTはスマートデバイスから収集したデータに基づいてビジネス上の意思決定を行うことに関連しています。ここには基本的に3つのブロックがあります：1）物理世界からデータを収集するすべての種類のスマートデバイス、2）すべてのデータはバックエンドに転送され、保存、処理される等、3）データの視覚化と分析です。データの信頼性はIoTの成功に不可欠です。顧客に提供するデータが信頼できるかどうかが、顧客にどれだけの価値をもたらすかを決定します。
自然な疑問は、IoTにおけるデータの信頼性をどのように確保するかです？これは過去数年間、セキュリティ作業部会で議論されてきた非常にホットなトピックです。簡単に言えば、私たちは信頼できるもののインターネット（IoTT）の概念を導入する必要があります。基本的に、プロセス全体の信頼性を確保するために、IoTTのデータライフサイクル全体をカバーする必要があります。データ収集、データ転送中、データ保存中、データ処理、データ保持を考慮する必要があります。基本的にはデバイスからカバーし、データを収集し始め、デバイスがバックエンドにデータを送信するときに通信をセキュアにし、データを安全に保存し、安全な方法で処理します。
では、なぜここでブロックチェーンが重要なのか？まず、ブロックチェーンを簡単に見てみましょう — これはNISTによって与えられた定義です。ブロックチェーンは、その名の通りブロックの鎖であり、各ブロックには多数のトランザクションが含まれています。このネットワークは、ピアツーピア方式でのノードのグループによって維持されます。ブロックチェーンは、改ざんに強いデジタル台帳を提供し、このデジタル台帳は中央集権的な権限なしで実行される分散ノードに依存します。
業界で広く使用されているブロックチェーンには2種類あります。まず1つ目は、許可なしブロックチェーン、基本的にはパブリックブロックチェーンです。このタイプのブロックチェーンでは、誰でもネットワークに参加でき、誰でも帳簿データを読み取ったり、取引を検証したりできます。このタイプの帳簿は、高度な信頼性を再現します。もう1つのタイプは、許可されたブロックチェーンで、これは業界で非常に多く議論されてきました。このタイプの許可されたブロックチェーンは、通常、取引当事者や機関の既知のセットによって形成されます。彼らは一緒になってこの帳簿を運営します。したがって、検証は通常、参加する各当事者によって決定される特定のノードのセットによって制御されます。そして、このタイプの帳簿は、高度な透明性と説明責任を再現します。
私はパブリックブロックチェーンが未来だと信じていますが、許可されたブロックチェーンも、ほぼ毎日使用される中央集権的なソリューションから完全に分散型の世界への移行期には高い価値を持っています。許可されたバージョンは、良い例を提供し、人々がこの技術の価値と実際の動作方式をさらに理解する手助けをします。
したがって、私たちがまず強調する必要があるトピックは、「ブロックチェーンがIoTシステムにもたらす特性は何か？」です。以下は、ブロックチェーンによって提供される重要な特性の5つです。まず、非中央集権性 — これは、ブロックチェーンが信頼された中央当局に内包された『単一障害点』を排除することを意味します。ブロックチェーンの設定では、このネットワークは信頼された中央当局の代わりにノードのグループによって維持されます。2つ目の特性は不変性 — ブロックチェーンはすべてのブロックをリンクするために暗号化ハッシュ関数を使用しており、情報がブロックチェーンに入った後は、それを変更することが非常に難しいことを意味します。3つ目は透明性 — ブロックチェーンは、システム内のすべての参加者が見ることのできる完全に監査可能で有効な取引の帳簿を提供します。4つ目はセキュリティと回復力 — ブロックチェーンは公開鍵暗号化とデジタル署名を使用してデータの所有権を証明します。これは、何かをブロックチェーンに送信した場合、あなたが証明するのは対応する秘密鍵を保持しているということを意味します。これにより、所有権の移転も可能になります。つまり、ある資産をあるエンティティから別の当事者に移転する場合、あなたはそのためにあなたの秘密鍵を使用することができます。ブロックチェーンの性質は、情報がネットワーク全体に広く利用可能であることを意味するため、いくつかのノードがオフラインになっても問題なく、あなたの情報は依然として広く利用可能です。最後の特性は自動化 — ブロックチェーンはスマートコントラクトという非常に便利なツールを提供します。これはブロックチェーン上に展開されたコードの一部です。あなたは特定のプログラミング言語でビジネスロジックを書くことができ、主な目的は複雑なビジネスプロセスを合理化することです。これらのプロセスは通常、現実の世界で複数の仲介者を含みます。スマートコントラクトは、複雑なプロセスを合理化する手助けをします。これらはすべて、ブロックチェーンがIoTにもたらす重要な特性です。
では、なぜ私たちは別のエンタープライズブロックチェーンに取り組んでいるのでしょうか？Hyperledger、Ethereum for Enterprise、R3 Corda、最近登場したBaselineプロトコル、AmazonやMicrosoft Azureのようなクラウドプロバイダが提供するBlockchain-as-a-Serviceなど、存在するコンソーシアムブロックチェーンが多数あることを考えてみてください。では、なぜ私たちは別のものに取り組む必要があるのでしょうか？ここにある既存のソリューションの大半は非常に一般的なソリューションであり、その上に多くのアプリケーションを構築できます。いくつかのコンソーシアムブロックチェーンはより専門化されています。たとえば、Cordaは主に銀行業界での支払い目的に使用され、AmazonやMicrosoftはそれぞれ独自のBlockchain-as-a-Serviceを管理しています。私たちが新しいものに取り組みたい理由は、IoT目的に特化して設計された、良いものがないことに気づいたからです。したがって、私たちはIoTアプリケーションに関連するすべてのサービスを含む新しいものを構築し、最終的にはエンドツーエンドのセキュリティを提供することを目指しています。
それが私たちがPantheonに取り組んでいる理由であり、これはIoT専用に設計された企業向けのコンソーシアムブロックチェーンです。これは、私たちが想定している高水準のテクノロジースタックです。さまざまな種類のIoTデバイスと通信プロトコルをサポートするためのIoTデバイスレイヤーがあります。第二層は、コンソーシアムブロックチェーンとクラウドのハイブリッド層です。この第二のハイブリッド層を基盤にして、ユーザー管理、デバイス管理、ストレージ管理などのコアIoTサービスがあります。そしてその上にアプリケーション層があり、ユーザーはあらゆる種類のIoT関連アプリケーションを開発できます。Pantheonは完全にオープンソースであり、こちらからリポジトリにアクセスできます。私たちは異なるIoTアプリケーションをカバーするためのコアIoTサービスを提供します。目標は、デバイスからバックエンドまでのエンドツーエンドのセキュリティを実現することです。私たちの最初のリリースは主にユーザー管理に焦点を当てており、他のコアサービスは開発チームによって積極的に開発されており、この技術スタックに徐々に追加されていきます。
システムアーキテクチャに関して、これがPantheonの外観です。このコンソーシアムブロックチェーンを実行するために調整するいくつかの機関があります。ブロックチェーンシステム内のすべての機能にアクセスするためのブロックチェーンノードAPIゲートウェイがあります。合意アルゴリズムを実行している機関のリストである合意グループリストがあります。ここでは、ユーザーがブロックチェーンからデータをクエリしたい例のフローを示します。たとえば、ユーザーはAPIゲートウェイをクエリして、アクセスしようとしているデータのハッシュを取得します。オフチェーンデータベースからデータを取得するためにデータアクセスプロキシをクエリします。データベース内のデータアクセス制御ポリシーは、ユーザーがこのデータにアクセスする権限を持っているかどうかを確認します。権限が与えられた場合、ユーザーはデータベースからデータを取得し、ブロックチェーンから受け取ったハッシュと比較することができます。これは、コンソーシアムブロックチェーンシステムを使用してデータの整合性を確保する方法を示すための単純な例のフローです。
私たちのブロックチェーンエクスプローラーを使用して、最後のブロック、すべてのトランザクション、およびブロックチェーンシステムを維持しているノードを確認できます。
機関の登録は、私たちのシステム内のスマートコントラクトによって処理されており、現在のすべての機関が新しい機関の参加について投票できます。彼らは新しい機関をコンソーシアムに入れるかどうかを決定します。機関は複数のブロックオペレーターを実行できます — 彼らは自分の機関内で誰がブロックオペレーターになれるかを決定します。そして、彼らは自分のオペレーターを別々に管理します。
ここで、このスクリーンショットは、複数の機関があり、それぞれの機関が複数のオペレーターを管理できることを示しています。
ユーザー管理に関しては、これは各機関によってオフチェーンで実施されます。各機関が独自のユーザーと対応する権限を管理する階層構造があります。ユーザーと許可されたデータは、暗号化されたデータベースに安全に保存されています。また、ここに管理者がいて、ユーザーの作成方法とアクセスポリシーリストで権限を指定します。ユーザーはユーザーグループに編成され、ユーザーグループによって管理されます。
このシステムに初めてログインするとき、通常通りアカウントを作成し、その後、複数のユーザーを追加したり、このユーザーをどのグループに配置するかを指定したりできます。
グループ内には通常のユーザーがいて、管理者は新しいユーザーやグループを作成したり、ユーザーを異なるグループに配置したり、権限を割り当てたりすることができます。
ブロックチェーンへのアクセスは、コンソーシアム設定で権限ベースです。ユーザーとサービスはログイン後に認証トークンが発行されます—この認証トークンは基本的にJWTです。このトークンには権限データが含まれています。現在、私たちはすべてのチェーンAPIで読み書き権限をサポートしています。トークンは有効期限を設定でき、APIをクエリするたびに、チェーンノードにリクエストするために認証トークンを付加する必要があります。認証トークンは、私たちのアーキテクチャで示したように、ノードゲートウェイで検証されます。
私たちはまた、PantheonでのLayer 2のスケーラビリティも扱うことができます。アイデアは、高負荷のリクエストがある場合、Merkleツリーを使用してそれらをバッチ処理できるLayer 2サービスです。Merkleのルートのみをチェーンの第一層にコミットします。このようにして、全体のスループットを向上させることができます。
最後に、あなた自身でPantheonを試してみることをお勧めします。基本的には、いくつかの簡単なステップです。最初にDockerをインストールし、私たちのリポジトリをクローンします。次に、システムで以下のポートが利用可能であることを確認します。それから非常に簡単なスクリプトを実行します—これにより、すべてのDockerイメージがDocker hubからプルされ、サービスが立ち上がります。その後、ブラウザを開き、このポートでこのローカルホストにアクセスすることができます。ここでさまざまなオプションを選択できます—APIゲートウェイにクエリを送信するためにPlaygroundを使用することができます、これはGraphQLのクエリです。次に、すべての異なる結果を返すことができます。ダッシュボードからすべてのブロックを見ることができます。特定のアドレスをクリックすると、すべてのハッシュ、送信者、その他の情報を確認できます。
私たちはまた、ブロックチェーンシステムの監視を容易にするGrafanaベースの監視ツールを提供しています。ブロックの高さなど、何かが起こった場合、ここに行ってシステムに何が問題かを見つけることができます。
私のプレゼンテーションは以上です—このソリューションの簡単な紹介でした。ご質問があれば、お気軽にご連絡ください。ありがとうございました！
IoTeXについて
2017年にオープンソースプラットフォームとして設立されたIoTeXは、信頼できるもののインターネットを構築しており、そこではすべての「物」—人間、機械、ビジネス、DAppが、信頼とプライバシーをもって相互作用できるオープンエコシステムです。30人以上のトップ研究科学者やエンジニアからなるグローバルチームによって支えられ、IoTeXはブロックチェーン、安全なハードウェア、および機密コンピューティングを組み合わせ、次世代のIoTデバイス、ネットワーク、経済を実現します。IoTeXは「物理的な世界を、ブロックごとに接続する」ことで、未来の分散型経済を支援します。