ブロックチェーンの基礎を学び、未来に活かす。

ブロックチェーン
の基礎を学び、未来に活かす。
2017/01/25
株式会社オルトプラス
開発部オルトプラスラボ
嶋田大輔0/ 81

本日の内容
• ブロックチェーンとは？
• ブロックチェーンのこれまで
• ブロックチェーンのいま
• ブロックチェーンのこれから
1/ 81

株式会社オルトプラスについて 2
• 会社設立日：2010年5月6日
• 拠点：渋谷、ベトナム、韓国、台湾
• 従業員数：300名(全体)
• 事業：
• ソーシャルゲーム
• ゲーム運営移管
• オフショア開発
• 広告事業
• 起業支援事業など
/ 81

ソーシャルゲーム屋が
ブロックチェーン？
3/ 81

2016年4月
オルトプラスラボ設立
4/ 81

新しい技術的な取組み
としてVRや機械学習
IoT、ブロックチェーン
などの調査・研究
5/ 81

BCCCに参加しました 6/ 81

自己紹介
• 嶋田大輔
• 株式会社オルトプラスオルトプラスラボ所属
• お仕事
• 研究開発、勉強会、プリセールス
• オフショアのPMなどなど
• 書いた本
• JavaScriptテクニックバイブル
• すべての人に知っておいて欲しいJavaScriptの
基本原則
• 最近のトピック
• 65,000円時代にBitcoinを(少額)買っていて
いま値上がりしているのがちょっと嬉しい。
7/ 81

本日の内容
8/ 81

とは
9/ 81

ブロックチェーンとは 10
ビットコインを実現するために
不可⽋な要素技術として
「ナカモトサトシ」によって
⽣み出された⾰新的なアイデア
/ 81

ブロックチェーンの特徴 11
データの
改ざんが
非常に困難
実質的に
ゼロダウン
タイム
/ 81

ブロックチェーンの名前の由来 12
共有すべき情報(トランザクション)
をまとめた単位をブロックと言
い、それらがチェーンのように
連なっているのが由来です。
/ 81

P2Pで参加者
が管理・検証
できる分散型の
共有データベース
ブロックチェーンの要素を分解すると 13
参加者により
生成された
トランザクション
を確定させる技術
ブロックチェーン上で
アプリケーション
ロジックを実行
する為の基盤
トランザクションや
ブロックが正当な
ものと保証する
ために利用
暗号技術
分散台帳合意形成
スマート
コントラクト
/ 81

ネットワーク
ブロックチェーンの大まかな流れ 14
Aさん Bさん
【トランザクション】
AさんからBさんへ
300円
暗号技術
合意形成
分散台帳
スマート
コントラクト【ブロック】
AさんからBさんへ
300円
①トランザクション（処理命令）生成
②電子署名＆トランザクション送信
③ブロック（トランザク
ションの集まり）生成
④合意・保存
/ 81

P2Pで参加者
が管理・検証
できる分散型の
共有データベース
ブロックチェーンの要素を分解すると 15
参加者により
生成された
を確定させる技術
ブロックチェーン上で
アプリケーション
ロジックを実行
する為の基盤
トランザクションや
ブロックが正当な
ものと保証する
ために利用
暗号技術
分散台帳合意形成
スマート
コントラクト
/ 81

暗号技術について 17
1.暗号学的ハッシュ関数
•改ざんされていないことの証明
2.デジタル署名
•確かにAさんによって作られた処理
であることの証明
ブロックチェーンでは
二つの暗号技術が大切
/ 81

暗号学的ハッシュ関数とは 18
一方向にのみ
「任意長の入力データ」から
「ある長さの出力データ」を
得る事ができる関数のこと。
例：SHA-256やSHA-3(Keccak)など
暗号学的
ハッシュ関数
入力
データ
出力
データ
/ 81

暗号学的ハッシュ関数の流れ 19
あいうえお
FDB481EA956FDB65
4AFCC327CFF9B626
966B2ABDABC3F3E6
DBCB1667A888ED9A
SHA-256
あいうええ
6466204F5FDF2677
C2FFF79038F94C1B
FA98CE0E255D82C6
EAC69839616388BE
SHA-256
全然違う
値になる
ある入力データ
違う出力データ
違う入力データ
固定長の出力データ
/ 81

デジタル署名とは 20
ファイルや文書の作成者を
確認することができ、それが
改ざんされていないことを
保証するための技術。
/ 81

デジタル署名に必要なもの 21
秘密鍵公開鍵
• [公開鍵]で暗号化したデータは[秘密鍵]でし
か復号できない。
• ネットショップでクレジットカード情報を送る
• 自分のログインパスワードを送る
• [秘密鍵]で暗号化したデータは[公開鍵]でし
か復号できない。
• 秘密鍵が１つしか無いことを利用して、誰が
暗号化したかを確認する = 署名
鍵を作った人
しか持たない。
誰でも入手
可能なもの。
/ 81

デジタル署名の流れ 22
署名する人＝ファイルを作る人
秘密鍵
デジタル署名
元ファイルデジタル署名
ファイル
SHA-256
ハッシュ関数
公開鍵
デジタル署名
FDB481
EA956F
ハッシュ値
FDB481
EA956F
ハッシュ値
ファイル
SHA-256
ハッシュ関数
FDB481
EA956F
ハッシュ値
受取る人
比較検証
暗号化された
ハッシュ値
/ 81

ブロックができるまで 23
AさんからBさんへ300円
①トランザクション（何らかの処理の指示）生成
電子署名
③ブロック（トランザクションの集まり）生成
【ブロック】
前のブロックの
ハッシュ値
このブロックの
ハッシュ値
Aさんの電子署名
ハッシュ値計算
署名
署名
署名
Aさんが秘密鍵を使って
デジタル署名を付与する。
ブロック内の全情報を
暗号学的ハッシュ関数
に通して、ハッシュ値
を取得。
/ 81

ブロックはつながっていく 24
前のブロックのハッシュ値を次のブロック
に含めることでブロック同士を一直線に
つなげていくことができる。
ブロック】
ザクション
ザクション
ザクション
のこのブロックの
ハッシュ値
署名
署名
署名
【ブロック】
ハッシュ値
このブロックの
ハッシュ値
署名
署名
署名
【ブロッ
トランザク
トランザク
トランザク
ハッシュ値
こ
/ 81

ブロックはつながっていく 25
【ブロック】【ブロック】【ブロック】【ブロック】【ブロック】
/ 81

暗号技術について 26
1.暗号学的ハッシュ関数
• ハッシュ関数によってデータが変わって
いないということが確認できる。
2.デジタル署名
• デジタル署名によって誰が作ったか
データがかわっていないか、ということ
が確認できる。
ブロックチェーンでは二つの暗号技術が大切
/ 81

合意形成 28
1. Proof of Work
• Bitcoinの合意形成アルゴリズム
PoW(Proof of Work)。通称マイニング
• 主にパブリックブロックチェーンで利用。
2. PBFT
• Hyperledger fabricで採用されている。
• 主にプライベートブロックチェーンで利用。
• ビザンチン障害を解決するアルゴリズム。
ここでは⼆つの合意形成アルゴリズムについて
解説します。
/ 81

合意形成 29
1. Proof of Work
• Bitcoinの合意形成アルゴリズム。
PoW(Proof of Work)。通称マイニング。
2. PBFT
ここでは⼆つの合意形成アルゴリズムについて
解説します。
/ 81

Bitcoinでブロックを作る時のルール 30
Bitcoinの参加者(マイナー)はブロックの
ハッシュ値の先頭に、決められた個数
のゼロが並ぶようになるための乱数
(ナンス)を見つけ出す計算競争を行う。
【ブロック】
前の
ハッシュ値
ブロックの
ハッシュ値
乱数(ナンス)
トランザクション署名
ここを変えながら何度も繰
り返し計算をする。
ここのハッシュ値が
「000000000….」の
ように先頭にゼロが続く
ようなナンスを見つけ出す。
/ 81

Fork (ブロックの同時発見による分岐) 31
Bitcoin参加者（マイナー）は競って計算をし、
条件に合うブロックを見つける。しかし同時
に発見した場合はチェーンが分岐する。
【ブロック】【ブロック】【ブロック】【ブロック】
【ブロック】【ブロック】
Aさん
発見
Bさん
発見
Cさん
発見
/ 81

Proof of Workによるファイナリティ確定 32
最長のブロックチェーンこそが、善意のマイナー
の計算力の結集によって発見されたチェーンで
あるという考え方をする。
【ブロック】【ブロック】
最も長い分岐を
正しいものとして
採用する。
/ 81

Proof of Workの耐改ざん性 33
【ブロック】
前の
ハッシュ値
ブロックの
ハッシュ値
乱数(ナンス)
【ブロック】
前の
ハッシュ値
ブロックの
ハッシュ値
乱数(ナンス)
あるトランザク
ションの改ざんを
試みる。
ブロックのハッシュ値
が変わってしまう。
前のハッシュ値が変わ
るので、後続のブロッ
クは全て変わる。
/ 81

Proof of Workの耐改ざん性 34
【ブロック】【ブロック】【ブロック】
あるトランザク
ションの改ざん
を試みる。
改ざんを成功させるには、
後続のブロックの成長を
正しいチェーンよりも早く
しなくてはならない。
正しい
チェーン
改ざんされた
チェーン
/ 81

合意形成 35
1. Proof of Work
• Bitcoinの合意形成アルゴリズム。
PoW(Proof of Work)。通称マイニング。
2. PBFT
ここでは二つの合意形成アルゴリズムについて
解説します。
/ 81

ビザンチン障害とは 36
「ビザンチン将軍問題」に起因する合意形成
の失敗の事をビザンチン障害という。
OK
OK
NG
NGOK
OK
NG
OK
答えは？
/ 81

Lamportの解(1982) 37
障害プロセスがn個の時に、正常プロセスが
2n+1個、全体で3n+1個以上ならば
正常プロセス同士で合意に至ることができる。
例:
障害プロセスが2個の場合
正常プロセスが5個(2x2+1)以上、
全体が7個(3x2+1)以上あれば
正しい合意ができる。
レスリー・ランポート (Leslie Lamport)
/ 81

PBFT(Pratical Byzantine Fault Tolerance)とは 38
Lamportの理論的な解を元に、改良を加えて
実用的なレベルにしたものをPBFTという。
BitcoinのPoWよりも高速に
トランザクションを処理すること
が可能で、PoWで言われている
ような不必要な計算資源を浪費
しないというメリットがある。
/ 81

スマートコントラクト
/ 8139

スマートコントラクトとは
• スマートコントラクトとは、ブロック
チェーンの上で実行されるコードのこと。
• ブロックチェーンの状態・データを読み書
きするためのもの。
• 実体は普通のプログラム言語。
• JavaScript(風)、Golang、Java、C#、など
• いろいろと誤解されがち。(後述)
40/ 81

本日の内容
41/ 81

2009年
01月 Bitcoinのgenesis blockが生成される。
01月 Bitcoin v0.1がリリース。
2010年
07月 Mt.Gox取引所が公開。
09月マイニングプールの原型ができる。
(採掘報酬の分割支払い)
2008年
10月 Bitcoinのホワイトペーパー公開。
2013年
09月 Ripple公開。
2013年12月〜2014年3月頃
多くのAltcoinが公開。
ブロックチェーン関連年表（2008〜2013年） 42/ 81

2014年
02月 Mt.Goxが破綻。
2015年
03月 NEM公開。
07月 Ethereum公開。
09月 Orb公開。
12月 Hyperledger Project発足。
2016年
02月 mijinオープンβサービス開始。
04月ブロックチェーン推進協会(BCCC)発足。
04月日本ブロックチェーン協会(JBA)発足。
06月 The DAO Attack
06月資金決済法の改正
ブロックチェーン関連年表（2014〜2016年） 43/ 81

CargoChain
第三世代
ブロックチェーン技術の変遷 44
第一世代
第二世代
/ 81

世代別に見るブロックチェーン - 第一世代 -
• ブロックチェーン 1.0 (通貨: Currency)
• 暗号通貨、パブリックレジャー、プロトコルによって構
成される原始的なブロックチェーン。
• Bitcoinの実装をオリジナルとして、その後改変・改良
が重ねられている。
• 実装例
• Bitcoin (の実装としてのブロックチェーン)
• Litecoin, Dogecoin, Monacoinなど各種Altcoin
45
分散台帳
プロトコル
暗号通貨
/ 81

世代別に見るブロックチェーン - 第二世代 -
• ブロックチェーン 2.0 (契約: Contract)
• 通貨の概念の上位に、金融や法律の概念を載せたもの。
• 金融 (ローン、住宅ローン、証券、債権、先物、デリバティブ)
• リーガル (権利証書、譲渡証書、エスクロー、遺言、個人情報、
契約)
• これらはスマートプロパティやスマートコントラクトを
利用して実現される。
46
金融、リーガル
分散台帳
プロトコル
暗号通貨
ローン、証券
債券、先物
デリバティブ、
権利証書、
譲渡証書、
遺言、契約等
/ 81

世代別に見るブロックチェーン - 第三世代 -
• ブロックチェーン 3.0 (アプリケーション)
• 通貨、金融、リーガルといった領域の上位に、金融以外
のサービス（政治やヘルスケア、科学、文学、芸術、知
的財産など）を載せる。
• 特定分野における応用的利用。
47
金融、リーガル
分散台帳
プロトコル
暗号通貨
ローン、証券
債券、先物
デリバティブ、
権利証書、
譲渡証書、
遺言、契約等
金融以外のサービス
政治、ヘルス、
科学、文学、
芸術、知的財産
サプライチェーン
ID、手続き等
/ 81

CargoChain
第三世代
ブロックチェーン技術の変遷 48
第一世代
第二世代
/ 81

本日の内容
49/ 81

最近のBTCの値動き 50
bitflyer: 2017/01/21
1月5日
1BTC: 15万円超え！
/ 81

最近のBTCの値動き 51
bitflyer: 2017/01/24
1月5日
1BTC: 15万円突破
1月12日
1BTC: 8万円台へ
/ 81
その後ゆるやかに
1BTC: 10万円台へ

今がハイプカーブのピーク 52
いまここ
Gartner: 2016/08
/ 81

世界の高額クラウドファンディング 53
プロジェクトカテゴリプラットフォーム百万円
The DAO Blockchain Ethereum ¥18,400
Ethereum Blockchain Bitcoin ¥2,120
ICONOMI Fund
Management Platform
Fintech Ethereum ¥1,228
FirstBlood Crowdsale Software Ethereum ¥721
Lisk Cryptocurrency Bitcoin ¥656
DigixDAO Crowdsale Software Ethereum ¥633
Augur Software
Bitcoin
Ethereum
¥590
Mastercoin Cryptocurrency Bitcoin ¥575
https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_highest_funded_crowdfunding_projects より作成
/ 81

多様な用途でスタートアップが登場 54
https://www.blockchainangels.eu/startups/charts/
/ 81

もしかして:ハンマー釘病？
/ 8155
ハンマーを持つ人には
すべてが釘に見える。
-アブラハム・マズロー -

熱狂しすぎでは？
/ 8156
NO SILVER BULLET

少し落ち着きましょう
/ 8157
http://techblog.altplus.co.jp/entry/altpluslab_tech_2016_fall

ブロックチェーンで出来ること
1. 中央管理者を必要とせずに、互いに
信頼しないノード間において、デー
タベースを直接安全に共有すること
ができる。
2. トランザクションを介してノード間
で共有しているデータベースに対し
て、一貫性を維持しながら変更を加
えることができる。
58/ 81

よくある質問 59
スマートコントラクトを使うと
法律、不動産、存在証明、
トレーサビリティなど何でも
できるって聞いたけど本当？
/ 81

スマートコントラクトの３つの誤解
• 外部サービスとの連携
• チェーン上での支払い
• 機密データの秘匿
60/ 81

１．外部サービスとの連携 61
• 外部から何らかの値を取
得して処理を実行する。
• 複数のノードで、それぞ
れが独立してコードを実
行し、結果を合意する。
• この過程では全てが決定
論的に進む必要がある。
【外部サービス】
【ノード】【ノード】
【ノード】
Internet
/ 81

１．外部サービスとの連携 62
• 解決案としては信頼でき
るエンティティ（オラク
ル）がトランザクション
の実行に必要なデータを
取得し、コードに与える、
という方法がある。
• しかしオラクルが単一障
害点にならないように
工夫が必要。
【外部サービス】
【ノード】【ノード】
【ノード】
Internet
オラクル
/ 81

２．チェーン上での支払い 63
• 債券の支払いを自動化す
るようなケース。
• 適切な時期に自動で支払
いが行われ、債務不履行
にならない事を保証する。
• 投資家からすると債券は
リスクを犠牲にして高い
利回りを期待する。
• 発行者からすると新しい
事をするための資金調達。
常にブロックチェーン
に無くてはならない。
他の業務に使うことが
できない！
いつ、誰に、いくら
支払いを実行する
発行者
投資家
/ 81

３．機密データの秘匿 64
• コンソーシアムの中の二社
が取引をするような場合。
• ブロックチェーン上には全
ての情報が保存されている。
• 取引内容は即座に他の企業
が見ることができてしまう。
【企業A】【企業B】
【企業C】
【企業D】
【企業E】
Microsoftの
「Project Bletchley」
が解決する？
/ 81

スマートコントラクトの３つの誤解
• 外部サービスとの連携
• オラクルを使って制御が必要。
• チェーン上での支払い
• リスクとリターンの関係は
ブロックチェーンでは厳しい。
• 機密データの秘匿
• 暗号化は難しく、Bletchleyに期待。
65/ 81

本日の内容
66/ 81

コンサルティング
ファームの予想
/ 8167

モルガン・スタンレー・リサーチ予想 68
2021〜2025
2017〜2020
2016〜2018
2014〜2016
Morgan Stanley Research - Global Financials / FinTech - 2016 より引用
/ 81

アクセンチュア・リサーチ予想 69/ 81

開発シーンは
どうなる？
/ 8170

クラウド化の流れ 71/ 81

クラウドサービス、続々登場 72
Blockchain as a Service
/ 81

Ｎ
/ 8173経済産業省 - 平成２７年度我が国経済社会の情報化・サービス化に係る基盤整備
（ブロックチェーン技術を利⽤したサービスに関する国内外動向調査）報告書概要資料より引用

仮想通貨法（改正資金決済法） 75
•仮想通貨が決済手段として認識
•仮想通貨の取得時は非課税
•仮想通貨交換業の定義と登録制導入
•仮想通貨交換業の業務規程の整備
〜2016年5⽉25⽇に可決〜
/ 81

量子コンピューターの登場 77
量子コンピューターが実用化する
と、現在利用されている多くの暗
号技術が無効化してしまう。
↓
ブロックチェーンの安全性は根底
から覆ってしまう。
/ 81

オルトプラスとしての
今後の取り組み【PR】
78 / 81

オルトプラスの事業ドメイン / 8179
ゲーム領域非ゲーム領域
オフショア領域
ソーシャル
ゲーム
ゲーム
ファンクラブ
ゲーム
運営移管
日本酒
ものがたり
広告
事業
起業
支援
新規
サービス
オフショア
R&D

/ 79
/ 8180
オルトプラスラボの
BlockChain実証実験プロジェクト
Project: Pancakes （仮）
実際の利用シーンでの課題解決を目的
とした実証実験プロジェクトを開始し、
パートナーを募集しています。
詳細はお気軽にお問い合わせください！

81
ご清聴ありがとうございました
/ 81

ブロックチェーンの基礎を学び、未来に活かす。

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