C# でブロックチェーン実装
竹井 悠人
ソフトウェア エンジニア
株式会社 bitFlyer

免責
このトークは、情報提供のみを目的として行われており、正確性・最新性についての保
障は一切ありません。内容は、会社の見解ではありません。この情報を元にして生じた
不利益について、当社およびスピーカは一切の責任を負いません。
bitFlyer 上での取引についての詳細は、当社カスタマ サポートへお問い合わせくださ
い。

開発に参加する人むけに必要な具材
● .NET Core SDK
今日使うコードベースは.NET Core 向けに書かれていますゆえ
https://www.microsoft.com/net/download/core
(.NET Core でググると出てくると思います)
● MinChain リポジトリ
以下のリポジトリのソースコードをネタに解説を進めます
https://github.com/yutopio/MinChain
プルリク歓迎します
● スライド http://bit.ly/2nfyb7z

自己紹介
Yuto Takei
Software Engineer ここに何か面白いこと書く
BTC 送金お待ちしております

本日の話の構成
● bitFlyer での C#
● MinChain の構成について
● うごかしてみる

bitFlyer について
● ビットコインの取引所を運営
● ブロックチェーン関連の研究調査プロダクトの提供
● 事例紹介
https://blogs.technet.microsoft.com/mpn_japan/2016/
02/16/partner-showcase-bitflyer/

システム構成
Redis Cache
● 口座画面 / 販売所
● Lightning
● chainFlyer
● マーケット処理
● 取引約定
● バッチ処理
Web Apps
Worker Roles
SQL Server
Web Roles
● fundFlyer
● BTC News
● セッション管理
Storage Queue
バックアップへ

クラウドならではのこと
3/8 (水) 夜 (JST) に Azure で障害が起きた際も、
東日本 → 西日本のマイグレーションで2 時間弱ほどで復旧

クラウドならではのこと
3/8 (水) 夜 (JST) に Azure で障害が起きた際も、
東日本 → 西日本のマイグレーションで2 時間弱ほどで復旧

bitFlyer からのトランザクションの流れ
bitFlyer で作られた
トランザクション
Bitcoin Core (bitcoind)
クライアント
おそとの
世界

すぐに .NET Core に行けるの？
YES!!

暗号面での強い味方
● Bouncy Castle PCL
https://www.nuget.org/packages/Portable.BouncyCastle/
System.Security.Cryptography 名前空間下の実装を行う強い味方
● たとえば Bitcoin でアドレス生成に使うハッシュ関数
.NET Fx : System.Security.Cryptography.RIPEMD160
.NET Core : なし
BC PCL : Org.BouncyCastle.Crypto.Digests.RipeMD160Digest

I Can Has .NET Core
.NET Core へ移行可能か
調べることができる
https://icanhasdot.net/

MinChain について

全体の機能相関図
Executor
Mining
KeyGenerator
Config
Genesis
ツール群
InventoryManagerConnectionManager
解釈前のブロック保持
Memory Pool 保持
InventoryMessage 処理
Executor ブロック通知
Listener 新規接続待ち受け
Peer 一覧を保持
特定ピアへの送信
ブロードキャスト
Message 受信コールバック
実行済みブロック保持
UTXO の追跡
未実行ブロック一覧保持
ブロック適用/ 取消
Runner
各モジュールの
初期化 / 終了
Program
エントリ ポイント
コマンド振り分け

GitHub においてあります
https://github.com/yutopio/MinChain
MIT ライセンスなので、煮るなり焼くなり、プルリク送るなりしてください

動かしてみましょう

ビルドする
.NET Core SDK が必要です
https://www.microsoft.com/net/download/core
VS2017 ユーザは .NET Core tools を入れれば
VS からビルドできるようになります

ビルドする
$ dotnet restore (依存する Nuget パッケージの取得)
Restoring packages for D:MinChainMinChainMinChain.csproj...
Generating MSBuild file D:MinChainMinChainobjMinChain.csproj.nuget.g.props.
Generating MSBuild file D:MinChainMinChainobjMinChain.csproj.nuget.g.targets.
Writing lock file to disk. Path: D:MinChainMinChainobjproject.assets.json
Restore completed in 946.64 ms for D:MinChainMinChainMinChain.csproj.
NuGet Config files used:
C:UsersyutoAppDataRoamingNuGetNuGet.Config
C:Program Files (x86)NuGetConfigMicrosoft.VisualStudio.Offline.config
Feeds used:
https://api.nuget.org/v3/index.json
C:Program Files (x86)Microsoft SDKsNuGetPackages

ビルドする
$ dotnet build (ビルドする)
Microsoft (R) Build Engine version 15.1.548.43366
Copyright (C) Microsoft Corporation. All rights reserved.
MinChain -> D:MinChainMinChainbinDebugnetcoreapp1.0MinChain.dll
Build succeeded.
0 Warning(s)
0 Error(s)
Time Elapsed 00:00:03.00

鍵を生成する
ビルドしたバイナリがいるディレクトリに移動して実行
$ dotnet MinChain.dll genkey > key.json (自分のアドレス用の口座を作成する)
$ cat key.json
{
"pub": "WAAAAAEAAAAQAAAANAAAACAAAAAEj0MOwNeLA9b4gXYbURcyF5c8YPtZekJcliWafKduNy
AAAAACMFgRiBxSiu3wB3/g3biz9UN8zvNGI2n/HIg88EVn8A==",
"prv": "D4TuwVREhf5T3GTs4Y1psaUoHHKy3hb4gllunB2x5l8=",
"addr": "MDyDMxi1ynxe1206ANBRXWOjP7o/IeQHakRDilyYrtI="
}

Genesis ブロックを作る
(自分のチェーンを作る場合。今回は行いません！)
$ dotnet MinChain.dll genesis key.json genesis.bin
Creating new genesis block.
{
"id": "00011702146098209132fa4990686f41f3e6b9859c607c1e5c93c0204ff9d8ec",
"prev": "0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000",
"difficulty": 2E-05,
"nonce": 2538555750346862341,
"timestamp": "2017-03-10T09:20:20.2375851Z",
"root": "DS5gHGHSJh0f5qmxgk2PDuI6a7J4LZ7pfy3K6JorH8U=",
"height": 0,
"txs": [
{
"id": "e44e859fe93bf48652b2dfc2386d987e544940f768379779da631fcd7206ac66",
"timestamp": "2017-03-10T09:20:19.5205851Z",
"in": [],
"out": [
{
"to": "303c833318b5ca7c5ed76d3a00d0515d63a33fba3f21e4076a44438a5c98aed2",
"val": 1000000
}
... (略)
key.json 記載のアドレスに
マイニング報酬を送るような
原始ブロックを作成し
genesis.bin に保存する
マイニングするので
少し時間かかる

config を作成する
(デフォルト config を生成できる。今回は行いません！)
$ dotnet MinChain.dll config > config.json
$ cat config.json
{
"listen": "0.0.0.0:9333",
"peers": [
"127.0.0.1:9333"
],
"keypair": "<YOUR OWN KEYPAIR>.json",
"genesis": "<GENESIS BLOCK>.bin"
}
前のステップで生成した
鍵ペアファイル (key.json) と
原始ブロック (genesis.bin) とに
それぞれ、ファイル名を変える

起動する
$ dotnet MinChain.dll run config.json
うまくいけば、本日のデモ用のサーバにつながり、
マイニングが始まります！
… どきどき

まとめ

Blockchain by C#
● やっと安定したマルチ プラットフォーム対応！
○ 暗号系ライブラリなども揃っている
○ ソースが見える安心感
○ Bitcoin Core などとの高い運用性
● ブロックチェーンの実装が C# + .NET Core でできた！
○ 基本的なところはほぼ外部依存なし
○ Azure にデプロイして、Mac および Linux でも動きました！
● エンジニア募集中

一緒にブロックチェーンを紡ぎましょう
Miyabi チームでは C# で Blockchain が作れます！