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shigeyuki azuchi
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Neo4j ユーザー勉強会 #8 (福岡開催)で発表したブロックチェーンを解析するためのプラットフォームとしてneo4jを使った事例の資料です。
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Copyright ©2016 HAW
International Inc. all rights reserved. 株式会社ハウインターナショナル Blockchainに関する取り組み •研究 ‣カラードコインの電子投票などへの応用 ‣Open Assets Protocolの実装の一つである openassets-rubyを独自開発しOSSとして公開 •製品・サービス開発 ‣Congrechain Blockchainを使った投票システム ‣Chaintope Blockchainの実証実験環境 ‣Open Assets Explorer Open Assets Protocolに対応したBlockchain Explorer
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International Inc. all rights reserved. 弊社のドメイン •ブロックチェーンの上位レイヤー技術の研究開発 ‣ 下層は普及しているブロックチェーン(Bitcoinなど)を利用 ‣ アセットの変換・ステート管理・トリガー・秘匿化など •ブロックチェーンの関連ツール等の提供 TCP/IP HTTP, SSL etc Side Chain Bitcoin/Altcoin Colored Coins FinTechやIoTなどのビジネス応用 Bitcoin 2.0 Blockchainの上位プロトコル Private Chain OAuth, DKIM etc
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International Inc. all rights reserved. P2Pネットワークを利用した分散DB Transaction broadcast broadcast broadcast フルノードのディスクサ イズは70〜80GBほど Bitcoinを送るというのは、 Bitcoinの送付トランザザクションを 生成してブロードキャストすること ブロードキャストされたトラン ザクションはマイナーによっ てブロックに格納される 各ノードが全取引データを保持してい て、任意のノードがダウンしても Bitcoin のネットワークは動作し続ける 世界中のノードで取引データ が確認できる
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International Inc. all rights reserved. 【Blockchain】 発生した取引(トランザクション)を10分毎に1つのブロックに取りまとめ、 そのブロックを時系列的につなげたチェーンで、非可逆的な記録台帳。 Blockchainのデータ構造 Block Transaction Input Output Block Block Block Transaction Transaction Input Output Output Output 10min Proof of Work 10min Proof of Work 10min Proof of Work
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International Inc. all rights reserved. Transactionの中身 { "txid" : "1643a94f90f27741841984e98444718af7ba48bbde4308906df0f72818eb0058", "vin" : [ { "txid" : "97aa4752a511f698390f0214ef6c514dd0e02b8c79bc7e22386c118ae55e7e51", "vout" : 2, "scriptSig" : { "asm" : "304402201ef071f974592da3acf6d879fb4d7ebed19ff3d19d96ea3ed747c4d09a7e71de022003bd1fa9c0b5311c956223a9b45e05901004b6be3 9cc7cac73d75580d082290f01522601a9c035f03f7efb6f82c40ae65079249c31b4e668581357dd", "hex" : "47304402201ef071f974592da3acf6d879fb4d7ebed19ff3d19d96ea3ed747c4d09a7e71de022003bd1fa9c0b5311c956223a9b45e05901004b6b e39cc7cac73d75580d082290f0121026454f388522efb6f82c40ae65079249c31b4e668581357dd" } } ], "vout" : [ { "value" : 0.00019400, "n" : 0, "scriptPubKey" : { "asm" : "OP_DUP OP_HASH160 24b3d405bc60bd9628691fe28bb00f6800e14806 OP_EQUALVERIFY OP_CHECKSIG", "hex" : "76a91424b3d405bc60bd9628691fe28bb00f6800e1480688ac", "reqSigs" : 1, "type" : "pubkeyhash", "addresses" : [ "14M4kbAtn71P1nnNYuhBDFTNYxa19t1XP6" ] } }, ... ], "blockhash" : "000000000000000008d8232a809318cf1f2a78112bbe3867b3efe59916db8146", "confirmations" : 7412, "time" : 1440672183, "blocktime" : 1440672183 } 送付先のBitcoinアドレス 出力 Bitcoin送付スクリプト 入力 送るBitcoinの量
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International Inc. all rights reserved. 第三者機関によるオーソリティ が必要 Bitcoin以外のアセットの流通 Open Assets Protocol Bitcoinに色付けをすることで株式、証券、ユーザ独自通貨等のあらゆる資産 (アセット)を表現し、Blockchain上でアセットの発行や送付を可能にするプロトコル。 Bitcoinと異なり、発行主体が存在するため債権債務関係などを構成できる。 従来の権利の移転 Blockchainにおける権利の移転 Block Block Block Transaction Output Input 第三者機関 ブロードキャスト 署名
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International Inc. all rights reserved. P2P型の投票システム
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International Inc. all rights reserved. P2P型の投票システムCongrechain CongreChainはブロックチェーン 上 で投票権の発行とその移転を分散 記録するシステム。 併せてOpenAssetsProtocol (Bitcoinのブロックチェーン上で独自 資 産 を 発 行 できる 拡 張 仕 様)の Ruby 実 装 であるopenassets-ruby を開発し、オープンソースとして公開 (MITライセンス)。 第8回 フクオカRuby大賞 優秀賞受賞
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International Inc. all rights reserved. Blockchain実証環境
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International Inc. all rights reserved. Blockchain実証環境Chaintope • 検証に適したマネージド・ブロックチェーン環境 ‣複数のノードで構成されるブロックチェーンクラスタの作成と管理 ‣ブロックチェーンの基本操作(ブロックや簡単なトランザクションの作成など) ‣ブロックチェーンおよびトランザクションの可視化 ‣ブロックチェーンクラスタ全体のスナップショット取得と復元
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International Inc. all rights reserved. ブロックチェーンデータの解析 ブロックチェーン上のデータから以下のようなデータの抽出、 ビジュアライズをしたい ● 取引履歴の取得 ● 流通するBitcoin/アセットのトラッキング ● アセット保有者の確認 ● アドレスをキーにした流通状況 ● 指定期間内に取引が多いアドレスの抽出 ● 指定金額以上の取引の抽出 ● etc..
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International Inc. all rights reserved. 公式実装ノードのDB wallet 【BerkeleyDB】 blocks chainstate 【LevelDB】 自身のウォレットデータで 鍵やトランザクション、メタデータを管理 ブロックチェーンのデータを管理 Bitcoin Coreでは2つのDBを利用 いずれもシングルプロセス(Bitcoind) での利用が前提
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International Inc. all rights reserved. 移行しやすいDBへの移行 Transaction Input Output Input Output Output Transaction Input Output Output Transaction Input Output Input Output Output Transaction Input Input … 入力は必ず既存の トランザクションの出力と 1対1になる 入力に使われていない出力(UTXO)が 使用可能なBitcoinの量 前提となるブロックチェーンのデータ構造
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International Inc. all rights reserved. Blockchainのデータをneo4jに RDBやKVSと異なり、関係性を表現するのに特化したデータモデルで 複雑なデータ探索に最適 【NODE】 BLOCK 【NODE】 BLOCK 【NODE】 Tx 【NODE】 Tx【NODE】 Input 【NODE】 Input 【NODE】 Output 【NODE】 Output 【NODE】 Input 【NODE】 Address 【NODE】 Output 【NODE】 Tx previous block out point send send
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International Inc. all rights reserved. BitcoinCoreからデータをインポート P2P message import P2P message RPCのIFがあるので順次 Block Heightを指定してインポート ビジュアライズ
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International Inc. all rights reserved. Cypher Query Language neo4jにデータをインポートできたら、neo4jのデータに 対してデータ処理を行う際に利用するSQLライクな クエリ言語Cypher QLを使ってデータ抽出が可能。 (例)送金量の多い出力をピックアップ MATCH (n:`Graphdb::Model::TxOut`) RETURN n order by n.value desc LIMIT 25
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International Inc. all rights reserved. Cypherレスで便利にデータ操作 neo4j便利だけどゴリゴリCypherを書きたくない neo4jのノードの構造を RailsのActive Recordライクな モデルとして扱えるライブラリ
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International Inc. all rights reserved. ● property neo4jのノードのプロパティを宣言 ● callback Active Recordと同様のフックポイントをサポート ● validation Active Modelのvalidationをサポート ● association has_many、has_oneでノード間の関連を宣言 neo4jrbでモデル化 ActiveNode ActiveRel class Block include Neo4j::ActiveNode property :block_hash, index: :extract property :height, type: :integer has_many :in, :transactions, origin: :block validates :block_hash, :presence => true after_create :chain_previouse_block end 関連の定義のみを別途モデル化
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International Inc. all rights reserved. neo4jrbでモデル化 class Block include Neo4j::ActiveNode property :block_hash, index: :extract property :height, type: :integer has_many :in, :transactions, origin: :block validates :block_hash, :presence => true after_create :chain_previouse_block end Node Relation Property neo4jの構成要素
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International Inc. all rights reserved. neo4jrbでモデル化 query transaction scope Block.all.where(block_hash: ‘xxxxxxxxxxxxx’) Block.find_by(block_hash: ‘xxxxxxxxxxxxx’) class Block scope :with_height, -> (height){where(height: height)} Neo4j::Transaction.run do |tx| begin … rescue => e tx.failure ….
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International Inc. all rights reserved. Blockchain分析プラットフォーム デモ
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International Inc. all rights reserved. Open Assets Explorer
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