[CTO Night & Day 2019] Blockchain on AWS #ctonight

© 2019, Amazon Web Services, Inc. or its affiliates. All rights reserved.
Morning Session:
Blockchain on AWS
Amazon QLDB, Amazon Managed Blockchain と活⽤事例

⾃⼰紹介
中武優樹(なかたけゆうき)
Startup Solutions Architect
#database
#blockchain
#ethereum
#startup

このセッションについて
• 対象者
• これからブロックチェーンアプリケーションの開発をはじめようとす
る⽅や、すでに開発をされている⽅で、どういうAWSサービスを活⽤
できるか知りたい⽅
• Amazon Managed Blockchainの実事例を聞いて、Use Caseを知りた
い⽅
• ゴール
• ブロックチェーン開発をはじめる際に、最適なAWSサービスの選択を
理解すること。

Agenda
ブロックチェーンとは
よくあるユースケース
AWSが提供するBlockchain関連サービスと
よく聞くブロックチェーンの質問
ソニー・ミュージック様による事例紹介

ブロックチェーンとは
トランザクションが、安全
であることを検証され、保
証するために信頼できる中
央機関を必要とせずに、複
数の当事者がトランザク
ションを記録できることを
可能にするテクノロジ。

ブロックチェーンの要素
主に3つの要素
・分散台帳
・コンセンサスアルゴリズム
・スマートコントラクト
これらの要素を組み合わせることで、他の当事者が取引に同意し、取
引を記録することによって、当事者同⼠が互いに取引を⾏うことがで
きる。これは不変性と信頼性を提供。(中央集権の必要性を排除)

ブロックチェーンがなぜ注⽬されているのか
⽇本だけでなく世界中でブロックチェーンを活⽤したサー
ビスが発表されている。
新しいビジネスの価値創出、エコシステムの最適化など、
ブロックチェーンがビジネスにどう役⽴つかを模索してい
る。

様々な業種で可能性を探している
Proof of Ownership
Digital Security Trading
Documents/Contracts
Enterprise Platforms
Financial
Insurance
Mortgage Loans
Voting Mechanisms
Patient Records
Corporate Governance
HCLS
Real Estate
Legal
Agriculture
Gaming
M & E
Transportation
Digital Advertising
Power/Utilities
Retail
Capital Markets
Cloud
オーナーシップ
プライベートマーケット
誘導体
賭事
グローバルな
支払い
送金
公証
平等
マイクロファイナンス
知的財産
タイトルレコード
預託
デジタル著作権
Eコマース
責務
クラウドファンディング
P2P 貸出
ヘルスケア
投票
信託
スマート
コントラクト
デジタ
ル
通貨
セキュリティ
記録の
保存
ブロック
チェーン

ブロックチェーンユースケース

ヘルスケア
カルテの電⼦化管理。
各カルテが医師による署
名付きでブロックチェー
ンに追加。
アクセス履歴や変更履歴
を正確に保存。

製造業
商品の仕⼊れから出荷に渡る
経路をトラッキングし、
サプライチェーンの各階層の
部品在庫情報や、デッドス
トックなどの情報を共有でき
る。「どこに」「何が」「ど
のくらいあるのか」だけでな
く、「誰が」「どのように管
理していたのか」も把握でき
る。これにより、出荷情報の
追跡や存在証明、販売店到着
予測なども実現できる

デジタルコンテンツ
画像や写真コピーが簡単
に出来てしまう所有権の
管理に膨⼤なコストがか
かってしまう。
販売したいコンテンツを
トークン化し、所有権の
管理、画像の売買が低コ
スト化

AWSが提供するBlockchain関連
サービスとよく聞くブロック
チェーンの質問

AWSが提供するブロックチェーン関連サービス
Amazon Managed Blockchain Amazon Quantum Ledger
Database (QLDB)
ブロックチェーンパートナー AWS Blockchain
テンプレート

AWS ブロックチェーンパートナー
• Blockchain 関連の様々なAPNパートナーソリューション
ポータル（2017年12⽉に発表）
https://aws.amazon.com/jp/partners/blockchain/

AWS Blockchain テンプレート
• Blockchain フレームワークをすばやく構築するための
AWS CloudFormation テンプレート
• Ethereum と Hyperledger Fabric に対応
• Blockchain の管理、モニタリング、参照を⾏うための
追加コンポーネントも含まれる
https://aws.amazon.com/jp/blockchain/templates/

よく受ける質問
• スケーラブルなブロックチェーンネットワークを構築したり、
設定するのが複雑で、管理が難しい。
• 鍵管理のベストプラクティスが知りたい。
• ブロックチェーンを始めるにはどうすればいいか。

よくいただく相談 ①
• スケーラブルなブロックチェーンネットワークを構
築したり、設定するのが複雑で、管理が難しい。
- ブロックチェーンネットワークの参加/離脱を⾏う
メンバー変更に適応するオペレーション

Amazon Managed Blockchain
スケーラブルなブロックチェーンネットワークを簡単に作成し管理する
• フルマネージドなブロックチェーンネットワークを数分で作成
できる。
• Managed Blockchain は AWS KMS を使⽤してネットワーク
の証明書を保護しているため、ユーザーが独⾃の安全なキース
トレージを設定する必要はない。
• Hyperledger Fabric をサポート。Ethreumも追加予定。
• 取引量が増えるにつれ、ブロックチェーンネットワークを簡単
に拡張できる。
l マネージドでありながら、ノードのスケーラビリティをお客様⾃⾝
でコントロールできる

Managed Blockchainの構築フロー
ネットワークを作成
ブロックチェーンフレームワー
クを選択し、クリックするだけ
で、ブロックチェーンネット
ワークとAWSアカウントのメン
バーシップを設定することがで
きます。
メンバーの招待
他のAWSアカウントを
招待してネットワーク
に参加することができ
ます。
ノードの追加
分散台帳のコピーを格
納するブロックチェー
ンピアノードを作成お
よび構成します。

RESTful API
Interact with
application
Use REST
resources
Connect via
Fabric SDK
Typical Application Interacting with Amazon Managed Blockchain

Hyperledger Fabricについて

Hyperledger Fabricのトランザクションフロー
Verify
policy
Peer-n
Peer-n
Submitting-client
Transaction
simulation
2
Ordering
service
5
6 Transaction delivery to
peers
Transaction
proposal
1
Endorsement
signature
3
Broadcast
endorsement
4
Certificate
Authority

Fabric Network managed by Amazon Managed Blockchain
VPC
Account A
VPC
Account B
Hyperledger Fabric Ordering Service (Orderer)
Fabric
Certificate
Authority
Peer Node
Member A
Fabric Client Node
Fabric
Certificate
Authority
Peer Node
Member B
Amazon VPC
PrivateLink
VPC Endpoint
VPC Endpoint
Amazon
Managed
Blockchain
Fabric Client Node

Hyperledger Fabricの強化
Ordering service
• トランザクションの配信と順序を保証するファブリックネットワークの
コアコンポーネント
• オープンソースを使⽤した場合、このコンポーネントにApache Kafkaを
利⽤。
• マネージドブロックチェーンはAmazon QLDBテクノロジーを使⽤して、
耐久性と信頼性を向上
Certificate authority
• オープンソースは「ソフト」HSMを使⽤。
• Managed Blockchainは、AWS Key Management Service（AMS KMS）
を使⽤して認証局サービスを保護

AWS Key Management Service (KMS)
• 暗号鍵/証明書の管理を⼀元化
• 鍵の機密性、可⽤性を確保
• アクセスニーズに合わせて⾃動的にス
ケール
• 様々なAWSサービスとのインテグレー
ション
フルマネージドの暗号鍵管理サービス
Data Key 1
Amazon
S3 Object
Amazon EBS
Volume
Amazon
Redshift
Cluster
Data Key 2 Data Key 3
AWS KMS

Amazon Quantum Ledger Database (QLDB)
マネージド台帳データベース
アプリケーションのデータに加えられたすべての変更の履歴を追跡および検証する
データに対するすべての変更の
順序付けられたレコードを維持
します。これは削除または変更
することはできません。完全
な履歴を問い合わせそして分析
する機能を持っています
Immutable
暗号化を使用してデータ
の履歴の安全な出力ファ
イルを生成します
Cryptographically
verifiable
使いやすく、SQL APIなど
の使い慣れたデータベー
ス機能を使用してデータ
を照会できます。
Easy to useHighly scalable
一般的なブロックチェー
ンフレームワークの元帳
の2~3倍のトランザクショ
ンを実行します。

Starter edition and standard edition
Starter edition
• テストおよび⼩規模なネットワーク
• 最⼤5メンバー/ネットワーク
• 最⼤2つのピアノード/メンバー
• bc.t3.smallおよびbc.t3.medium
• 1 TiB最⼤/ピアノード
• Standard Editionネットワークよりも
トランザクションのスループットと
可⽤性が低い
Standard edition
• Production環境用途
• 最大 30 メンバー/ネットワーク
• 最大 10 ピアノード/メンバー
• bc.t3, bc.m5, and bc.c5 instance
families
• 15 TiB最大/ピアノード
• Starter Editionネットワークよりも
高いトランザクションスループット
と可用性を備えている

Chaincode basics
ブロックチェーンネットワークで実⾏されるコード、および、台帳へのクエリと
更新が可能
Fabricは、3つの⾔語でチェーンコードをサポート。
PeerのDocker Container内でChaincodeを実⾏する
Chaincodeのインターフェースには2つの操作が可能。
Init（）-パラメーターを使⽤してチェーンコードを初期化
Invoke（）-パラメーターを使⽤してチェーンコードを呼び出し

Channels for access control
チャンネルにより、ネット
ワーク内の特定のメンバー間
でトランザクションを分離
構成トランザクション
（configtx）を使⽤してチャ
ネルを作成または更新
Member 1 Member 2 Member 3
Channel 2
Ledger
Channel 1
Ledger
Hyperledger Fabric ordering service
Channel 2Channel 1
Member 2
Peer
Member 3
Peer
Member 1
Peer

Endorsement policies
Endorsement policiesにより、
チェーンコードは、送信する
前にトランザクションを検証
する必要があるメンバー（ま
たは数）を指定。
承認されたトランザクション
は、Orderに送信され、ブロッ
クに組み⽴てられる。
Member 1
client
Hyperledger Fabric ordering service
Ledger Ledger
Member 2
Peer
Member 1
Peer
1
3 2
1
3

AWS Blockchain Customer References

“当社では、パートナーの広範なエコシステムを考慮し、ブロックチェーンの分散
型でかつイミュータブルな追跡の利点を、保険部⾨での潜在的⽤途を⾒越して
検討しています。ブロックチェーンでは、取引が⾏われるネットワークでの利
害関係者の透過性と効率性が改善され、同時に取引の流れに対する独⽴した検
証可能性が維持されるものと捉えています。⼀⽅で、ブロックチェーンのフ
レームワークには、操作が複雑で難しいという⾯もあります。当社では、
Amazon Managed Blockchain を活⽤することで、テストと学習のための
Hyperledger Fabric のブロックチェーンネットワークを簡単に作成できるように
なりました、基盤となるインフラ、ネットワーク、ソフトウェア設定といった
管理作業に煩わされることはもうありません.”
—Daniel Johnson
CTO and Head of Innovation, Guardian Life Insurance Company

よくいただく相談 ②
鍵管理のベストプラク
ティスが知りたい。

AWS Key Management Service (KMS)
• 暗号鍵の管理を⼀元化
• 鍵の機密性、可⽤性を確保
• アクセスニーズに合わせて⾃動的にス
ケール
• 様々なAWSサービスとのインテグ
レーション
フルマネージドの暗号鍵管理サービス
Data Key 1
Amazon
S3 Object
Amazon EBS
Volume
Amazon
Redshift
Cluster
Data Key 2 Data Key 3
AWS KMS

AWS CloudHSM
• 安全性に優れた HSM での暗号化キーの⽣成と使⽤
• FIPS 140-2 のレベル 3 に準拠
• Amazon VPC内での専⽤シングルテナントアクセス
を使って、キーを保護
• PKCS#11, secp256k1, Java Cryptography Extensions
(JCE), Microsoft CryptoNG (CNG) ライブラリといった
業界標準 API を使⽤
• 例えば BitCoin ではトランザクションに署名する際
secp256k1 楕円曲線を利⽤する必要がある。
今後は CloudHSM に鍵の保管を任せることができる。
クラウドベースのハードウェアセキュリティモジュール (HSM)
AWS
Virtual Private Cloud
CloudHSM
クライアント
SSL
App
HSM
Client
AWS Cloud
VPC

AWS上のCloudHSMを活用した、事業者向け暗号資産ウォレットを提供

Cloud HSM採択理由
• FIPS 140-2 のレベル 3 認証済
みの HSM を使⽤して、暗号化
キーを管理
• Amazon Virtual Private Cloud
(VPC) 内にあり、他の AWS
ネットワークから分離するこ
とが可能⽤意するのが難しかったインター
ネットから遮断された環境をクラウ
ドで利⽤可能になり、よりフレキシ
ブルなウォレットが実現可能に

よくいただく相談 ③
これからブロックチェーンを始めようとするが、
AWSをどう活⽤すればいいのかわからない
• そもそもお客様がやりたいことは何?
ブロックチェーンが必要なのか、不変的な台帳が
ほしい?

完全に管理された台帳データベース
アプリケーションのデータに加えられたすべての変更履歴を追跡および検証する
データに対するすべての変更の
順序付けられたレコードを維持
します。これは削除または変更
することはできません。完全
な履歴を問い合わせそして分析
する機能を持っています
Immutable
暗号化を使用してデータ
の履歴の安全な出力ファ
イルを生成します
Cryptographically
verifiable
使いやすく、SQL APIなど
の使い慣れたデータベー
ス機能を使用してデータ
を照会できます。
Easy to useHighly scalable
一般的なブロックチェー
ンフレームワークの元帳
の2~3倍のトランザクショ
ンを実行します。

※2019/05 QLDBは現在Previewです

What is immutability?
1
Tracy buys a car on Aug 3, 2013
DMV QLDB database will add Traci’s record
2
Tracy sells car to
Ronnie on Sept 10, 2014
DMV QLDB database will add Ronnie’s record
Journal Current stateDMV Scenario
3
Ronnie’s car gets in an
accident and gets totaled
DMV QLDB Database adds new row, called
“delete”
DELETE
DATE:09/02/2016
ID Manufacturer Model Year VIN Owner
1 Tesla Model S 2012 123456789 Traci Russell
1 Tesla Model S 2012 123456789 Ronnie Nash
Built from ground-up in such a way that Journal cannot be modified or altered
Entire change history is easily accessible

Verifiability in Amazon QLDB
J
INSERT cars
ID:1
Manufacturer: Tesla
Model: Model S
Year: 2012
VIN: 123456789
Owner: Traci Russell
Metadata: {
Date:07/16/2012
}
H(T1)
INSERT cars
ID:1
Manufacturer: Tesla
Model: Model S
Year: 2012
VIN: 123456789
Metadata: {
Date:07/16/2012
}
H(T1)=2526f16306c819d651af075934170d2430d246d9ab98d975d28a83baded47ca7SHA-256

J
INSERT cars
ID:1
Manufacturer: Tesla
Model: Model S
Year: 2012
VIN: 123456789
Metadata: {
Date:07/16/2012
}
H(T1)H(T1) UPDATE cars
ID:1
Owner: Ronnie Nash
Metadata: {
Date:08/03/2013
}
UPDATE cars
ID:1
Owner: Ronnie Nash
Metadata: {
Date:08/03/2013
}
H(T2) = 86a90e4166453d9423b84d47dcbd97c0e3099b1a1f0d7cfca6c191d8fd8994ffH(T1) +
H(T1)=2526f16306c819d651af075934170d2430d246d9ab98d975d28a83baded47ca7

H(T2)=86a90e4166453d9423b84d47dcbd97c0e3099b1a1f0d7cfca6c191d8fd8994ff
J
INSERT cars
ID:1
Manufacturer: Tesla
Model: Model S
Year: 2012
VIN: 123456789
Metadata: {
Date:07/16/2012
}
ID:1
Owner: Ronnie Nash
Metadata: {
Date:08/03/2013
}
DELETE cars
ID:1
Metadata: {
Date: 09/02/2016
}
H(T3)

J
INSERT cars
ID:1
Manufacturer: Tesla
Model: Model S
Year: 2012
VIN: 123456789
Metadata: {
Date:07/16/2012
}
ID:1
Owner: Ronnie Nash
Metadata: {
Date:08/03/2013
}
DELETE cars
ID:1
Metadata: {
Date: 09/02/2016
}
H(T3)
H(T3)=ae2d64e562ec754ec3194c744eec72c9fdafffc6b559e0414d0e75bf96ca92ad

More on digests
J
INSERT cars
ID:1
Manufacturer: Tesla
Model: Model S
Year: 2012
VIN: 123456789
Metadata: {
Date:07/16/2012
}
ID:1
Owner: Ronnie Nash
Metadata: {
Date:08/03/2013
}
DELETE cars
ID:1
Metadata: {
Date: 09/02/2016
}
H(T3)
H(T3)=ae2d64e562ec754ec3194c744eec72c9fdafffc6b559e0414d0e75bf96ca92ad

What is verifiability?
暗号化を使⽤して変更履歴のダイジェストを作成し、証明として機能する
どんなトランザクションの完全性も証明するためにダイジェストを使うことができます
Cryptographic
technique
Digest
Customer, Ronnie can
verify the date Traci sold
the car to him was
indeed 7/16

「Healthdirect Australia は厳しい規制が敷かれた業界で活動しています。し
たがって、会社のコンプライアンスデータが正確かつ監査可能であることが
⾮常に重要です。Amazon QLDB を活⽤することで、システムのあらゆる変
更に関する完全かつ検証可能な履歴が保持され、当社が現在の状態に⾄った
時期と経緯を簡単に監査できるようになるものと期待しています。ヘルスケ
ア企業にとって法規制の順守は⽇常茶飯事です。Amazon QLDB を採⽤した
ことで、当社では、配備した管理を追跡したりそれらが時間と共にどう変化
しているかを把握したりすることが容易に⾏えるようになりました。」
—Bruce Haefele
General Manager, Technology, Healthdirect Australia

信頼された中央機関による台帳の必要性
信頼された分散機関による
トランザクション
2
DMV
車両の履歴を追
跡する
製造業
配達された製品の流通を追
跡する
HR & Payroll
個人情報に変更がない
かを確認する
ヘルスケア
病院機器の在庫を確認お
より追跡する
信頼された中央機関に
よる台帳
1

信頼された中央機関に
よる台帳
分散機関によるトランザクション実⾏の必要性
1 2
金融機関
Peer-to-peer 支払い
ローン会社
シンジケート
ローンプロセス
サプライチェーン
供給者と購入者の取引き
を追跡する
小売り
顧客への報酬を効率化
分散機関によるトランザク
ション実行の必要性

AWSブロックチェーンサービスを選ぶ基準
不変で証明できるトランザクションログ
のニーズに対処
複数の当事者が相互に透過的かつ信頼を得て
取引できるようにするというニーズに対処
データベースなので、メンバーの同意
を必要とせず⾼速。
メンバーのグループが取引する必要があ
るときに仲介者を削除。それによりビジ
ネスプロセスをより効率的にする
信頼される中央機関によって所有される複数の当事者による台帳の共有
Amazon QLDB Amazon Managed Blockchain
オーナー
シップ
ニーズ
主なメリット

ソニーミュジック様の事例

A

•
•
•
• B
• A

15 02
(
/02
, + )

•
•
•
•
•
•

. C
2 B
2 2
2
. C
BA )2 2
A
BA
( 2B 2E
A

宣伝

Blockchain@Loft
AWS Loft Tokyoにて
Blocklchainのコミュニ
ティイベントを定期的に
開催
https://aws.amazon.com
/jp/blogs/startup/event-
report-bcloft-00/

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