インダストリアル・インターネット・コンソーシアム (IIC) は、世界を代表するテクノロジー組織で構成される世界の主要なIoTコンソーシアムの一つです。

四半期ごとに、IICの300人以上のグローバルテクノロジーリーダーが集まり、新しい研究、ユースケース、製品開発フレームワークを共有します。6月22日から26日に開催された Q2メンバー会議において、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にとっての主なハイライトは、IICのブロックチェーン作業部会に対するパンセオンのプレゼンテーションでした。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、パンセオン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か、パンセオンのユニークなテクノロジースタックとアーキテクチャなどについて説明しました。

このブログの残りの部分では、パンセオンのプレゼンテーションのビデオ録画と書き起こしを共有します — お楽しみ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 — 書き起こし

皆さん、こんにちは！私はXinxin Fan、IoTeXの暗号技術部門の責任者です。私はまた、ブロックチェーンタスクグループの共同議長でもあります。今日は、IoT向けの企業志向のコンソーシアムブロックチェーンであるパンセオンを紹介できることに喜びを感じています。

ご存じのように、IoTはスマートデバイスが収集したデータに基づいてビジネス上の決定を行うことに関するものです。こちらには基本的に3つのブロックがあります: 1) 物理的な世界からデータを収集するあらゆる種類のスマートデバイス、2) このすべてのデータはバックエンドに転送され、保存、処理されるなどし、3) データの可視化と分析。データの信頼性は、IoTの成功にとって不可欠です。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。

自然な質問は、IoTにおけるデータの信頼性をどのように確保するかということです。これは、過去数年にわたって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、我々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、このプロセス全体にわたって信頼性を確保するために、IoTTのために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、デバイスからデータを収集し始めたときからカバーし、デバイスがデータをバックエンドに送信する際の通信を安全に保護します。また、データを安全に保存し、安全な方法で処理を行います。

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によって定義されたものです。ブロックチェーンは、その名の通り、ブロックの連鎖であり、各ブロックには一連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ノードのグループによって維持されています。ブロックチェーンは、改ざんが証明可能であり、改ざん耐性のあるデジタル台帳を提供し、このデジタル台帳は集中管理者なしでそれを実行するために分散したノードに依存しています。

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。1つ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、誰でも元帳データを読み、トランザクションを検証できます。このタイプの元帳は高い信頼性を再現します。もう1つは許可付きブロックチェーンで、業界で多く議論されています。このタイプの許可付きブロックチェーンは、通常、知られた取引当事者や機関のセットによって形成されます。彼らはこの元帳を運営するために集まります。そのため、検証は通常、参加しているすべての当事者によって決定された選定された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元帳は高い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、許可付きブロックチェーンは、ほぼ毎日使用している中央集権的なソリューションから完全に分散された世界への移行期間においてまだ高い価値があります。許可付きバージョンは、良い例を提供し、人々がこの技術の価値と実際にどのように機能するかをさらに理解する手助けをします。

まず強調する必要があるトピックは「ブロックチェーンはIoTシステムにどのような特性をもたらすのか？」です。ブロックチェーンが提供する重要な特徴としての5つの特性があります。まずは分散型です—これはブロックチェーンが信頼できる中央権威に具現化された「単一障害点」を取り除くことを意味します。ブロックチェーンの設定では、このネットワークは信頼できる中央権威ではなく、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です—ブロックチェーンは暗号ハッシュ関数を使用してすべてのブロックをリンクさせるため、一度情報がブロックチェーンに入ると、それを変更するのは非常に難しいです。3つ目は透明性です—ブロックチェーンは完全に監査可能で有効なトランザクション元帳を提供するため、システム内のすべての参加者がそれを見ることができます。4つ目はセキュリティとレジリエンスに関するもので、ブロックチェーンはパブリックキー暗号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、一度ブロックチェーンに何かを送信すると、あなたが示すのは対応する秘密鍵を保持しているということです。これは所有権の移転も可能にし、特定の資産を一つの実体から別の当事者に移転する場合、あなたの秘密鍵を使用してそれを行うことができます。ブロックチェーンの性質上、情報はネットワーク全体で広く利用可能であるため、いくつかのノードがオフラインになっても問題はなく、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です—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デプロイされたコードの一部です。特定のプログラミング言語でビジネスロジックを書き、その主な目的は複雑なビジネスプロセスを効率化することです。このプロセスは通常、現実の世界で複数の仲介者が関与します。スマートコントラクトは、複雑なプロセスを効率化するのに役立ちます。これらはすべて、ブロックチェーンがIoTにもたらすことができる重要な特徴です。

では、なぜ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、最近登場したベースラインプロトコルなど、多くのコンソーシアムブロックチェーンが存在することを考えると、また、クラウドコンピューティングに慣れ親しんだ人々にブロックチェーンを使用する際に類似の体験を提供するBlockchain-as-a-Serviceを提供するAmazonやMicrosoft Azureのようなクラウドプロバイダーもあります。では、なぜ私たちは別のものに取り組みたいのでしょうか？ここにある既存のソリューションは、そのほとんどが様々な種類のアプリケーションをその上に構築できる非常に一般的なソリューションです。一部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とMicrosoftは独自の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目的のため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できるようにしようとしています。

それが私たちがPantheonに取り組んでいる理由です。Pantheonは、IoTに特化して設計された企業向けコンソーシアムブロックチェーンです。これは私たちが考えている高レベルの技術スタックです。異なる種類のIoTデバイスと通信プロトコルをサポートするIoTデバイスレイヤーがあります。第二のレイヤーは、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レイヤーです。この第二のハイブリッドレイヤーを基に、ユーザー管理、デバイス管理、ストレージ管理などを含むコア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レイヤーがあり、ユーザーはさまざまな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す — こちらからリポジトリにアクセスできます。私たちは、さまざまなIoTアプリケーションをカバーするコアIoTサービスを提供する予定です。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。初回リリースは主にユーザー管理に重点を置いており、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ます。

システムアーキテクチャに関しては、これがPantheonの姿です。私たちはこのコンソーシアムブロックチェーンを運営するために多数の機関が協力しています。私たちは、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ゲートウェイを持っています。合意アルゴリズムを実行する機関のリストであるコンセンサスグループリストがあります。ここで流れの例を挙げます：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とします。たとえば、彼らはデータにアクセスしようとしているハッシュを取得するためにAPIゲートウェイをクエリします。彼らはデータアクセスプロキシをクエリしてオフチェーンデータベースからデータを取得します。したがって、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ための特定の権限を持っているかどうかを確認します。権限が付与されると、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できます。これは、私たちの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整合性がどのように確保できるかを示す単純な例の流れです。

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、最新のブロック、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、すべての現在の機関は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招くかどうかを決定します。1つの機関が複数のブロックオペレーターを運営できます — 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。

ここに示すスクリーンショットは、複数の機関が存在することを示しています — 各機関は複数のオペレーターを管理できます。

ユーザー管理の観点からは、これは各機関によってオフチェーンで行われます。私たちは、各機関が自分のユーザーと対応する権限を管理する階層構造を持っています。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ます。ここには、ユーザーを作成し、アクセスポリシーリストでその権限を指定する管理者もいます。ユーザーはユーザーグループに整理することもでき、それぞれの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は、普段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、どのグループにそのユーザーを入れたいかを指定できます。

グループ内には、通常のユーザーが存在し、管理者は新しいユーザーや新しいグループを作成したり追加したりし、異なるグループにユーザーを割り当て、権限を付与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となっています。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、すべてのチェーンAPIで読み取り/書き込み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をクエリする際には、認証トークンを添付してチェーンノードにリクエスト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 における Layer 2 のスケーラビリティも処理できます。アイデアは、Layer 2 サービスが高負荷のリクエストを持つ場合、Merkleツリーを使ってそれらをバッチ処理できるということです。Merkleのルートのみをチェーンの最初のレイヤーにコミットします。この方法により、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、リポジトリをクローンします。次に、システムで利用可能なポートを以下のように確認します。その後、非常にシンプルなスクリプトを実行します。これによって、Docker Hub からすべての Docker イメージを取得し、サービスを起動します。後でブラウザを開いて、このポートのローカルホストを訪れることができます。ここで私が行ったように、さまざまなオプションを選択できます。Playground を使用して API ゲートウェイへのクエリを送信できますが、それは GraphQL クエリです。それによって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確認できます。特定のアドレスをクリックすると、すべてのハッシュ、送信者が誰であるか、その他の情報が表示されます。

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、何か問題が発生した場合には、ここに行ってシステムの何が問題かを把握できます。

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についての簡単な紹介です。ご質問がある場合は、お気軽にお問い合わせください。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、信頼されたモノのインターネットを構築しており、すべての「モノ」— 人間、機械、ビジネス、DApps — が信頼とプライバシーのもとで相互作用できるオープンなエコシステムです。30人以上のトップ研究者とエンジニアからなるグローバルチームに支えられたIoTeXは、ブロックチェーン、安全なハードウェア、機密計算を組み合わせ、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」ことによって、未来の分散型経済を実現します。

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