ビジネスにブロックチェーンを導入したい人が、知っておくべきこと

はじめに

ブロックチェーン技術の開発と普及が進むにつれて、ブロックチェーン導入を検討する企業や担当者の方も増えているのではないでしょうか？

ひと口にブロックチェーンと言っても様々な種類があります。「Bitcoin」や「Ethereum」のように誰でもアクセスできるパブリックチェーンもあれば、「Hyperledger Fabric」や「Corda」のようなコンソーシアムチェーンもあり、両者は大きく異なるものです。

そこで本記事では、パブリックチェーンとコンソーシアムチェーンの目的や概要、メリット・デメリットを解説していきます。

パブリックチェーン

まずは、パブリックチェーンの概要から解説していきましょう。

目的：不正が困難な非中央集権型ネットワークの実現

もともとブロックチェーンは、非中央集権型のデジタル通貨Bitcoinを実現するための技術として考案されました。特権的なノード（管理者）を置かずに成立するP2Pの送金ネットワークを実現するのが、Bitcoinの目的です。

参考：Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System

Bitcoinを起源として、現在では様々なパブリックチェーンが誕生しています。その目的はやはり、非中央集権型ネットワークの実現だと言えるでしょう。そして、その中でも特に活用されているのが、分散型アプリケーションの開発プラットフォームであるEthereumです。

オープンで信用コストは低いが、スループットとプライバシー、ファイナリティが課題

インターネット環境さえあれば、基本的には誰でもパブリックチェーンにアクセスできます。パブリックチェーンはパブリックなプロトコルでありオープンソースです。

また、ハッシュやデジタル署名などを組み合わせることで改ざん耐性を備えています。さらに、分散性の高いパブリックチェーンは誰にも止められません。

特権的なノード（管理者）の存在を前提とした中央集権型のネットワークでは、管理者への信用を基に取引の正当性を担保していました。一方、パブリックチェーンでは、マイニングのような膨大な計算によって正当な取引を一意に決定しています。管理者を信用するコストを、膨大な計算によって代替しているのです。

パブリックチェーンは画期的ではあるものの、膨大な計算を必要とするため、従来のシステムと比べてスループット（単位時間当たりの処理能力）が低くなっています。さらに、ほとんどのパブリックチェーンでは、取引内容や取引の関係者に関するプライバシーは確保されておらず、取引のファイナリティもありません。

コンソーシアムチェーン

企業がパブリックチェーンの導入を検討する場合、スケーリングやプライバシー、ファイナリティなどの課題に直面します。そこで開発されるようになったのが、コンソーシアムチェーンです。

目的：エンタープライズ向け分散型台帳技術の実現

改ざん耐性や分散台帳など、ブロックチェーンの利点を企業も享受できるように開発されているのが、コンソーシアムチェーンです。複数の企業や組織によって運営され、ネットワークへのアクセスは承認者の許可を得たノードに限定されます。

コンソーシアムチェーンとしては、HyperledgerやCorda、Quorumが有力で、それぞれ特徴が異なります。各プラットフォームの比較については、以下の記事をご覧ください。

なお、コンソーシアムチェーンは、パーミッション型（許可型）ブロックチェーンと表現されることもあります。

性能はエンタープライズ向けで他社との協働に効果的だが、システム外での調整は不可欠

企業の利用を想定しているため、コンソーシアムチェーンはパブリックチェーンと比較して、充分なスループットとプライバシー、ファイナリティを備えています。

コンソーシアムチェーンが効果を発揮するのは、他社と協働することで付加価値の創出や効率化を期待できる場面だと言えるでしょう。利害関係者を巻き込みながら、改ざん耐性のある分散ネットワークを他社と共同運営できるため、業務の改善や効率化が期待できるのです。

ユースケースとしては、例えば、複数の国や事業者が参加する、国際貿易の分野での活用が考えられます。IBMと世界最大手の海運企業「Maersk」（マースク）が、Hyperledger Fabricを用いて共同開発する「TradeLens」（トレードレンズ）は代表的な事例だと言えるでしょう。TradeLensは、業務効率化を図るソリューションとして既に運用されています。

ただし前提として、コンソーシアムチェーンを効果的に導入するには、ブロックチェーン外部での交渉・調整が不可欠です。他社とどのように価値を共創していくかは、個別具体的に検討する必要があるでしょう。

なお、パブリックチェーンとコンソーシアムチェーンの比較は、ブロックチェーン領域のR&Dと事業開発に取り組む「株式会社LayerX」CTOの榎本悠介さんへの特別インタビューでも言及されています。

Ethereum vs Hyperledger Fabric

売上高または評価額が10億ドル以上のブロックチェーン関連企業50社について、リサーチ企業「Blockdata」がまとめたレポートによれば、EthereumとHyperledger Fabricがもっとも選択されているプラットフォームとなっています。

参考：Breaking down the Forbes Blockchain 50

そこで、EthereumとHyperledger Fabricを比較してみましょう。

比較表：EthereumとHyperledger Fabricは好対照

以下の表は、EthereumとHyperledger Fabricを要素ごとに比較したものです。

要素／Blockchain	Ethereum	Hyperledger Fabric （ver1.0〜1.4.3）
プライバシー	なし	あり
ネットワークへの参加	許可は不要	許可が必要
ファイナリティ	なし	あり
スループット （tps：1秒当たりの処理能力）	約15tps	約2000tps超
コンセンサスアルゴリズム	Proof of Work （Proof of Stakeへ移行予定）	CFT（Crash Fault Tolerance）：Kafka、Raft PBFT（開発中）
プログラミング言語	Solidity	Java、Go、Node.js
ネイティブトークン	Ether	なし （ver2.0以降でFabtokenを実装予定）

表を見ると、両者は好対照であることが判るのではないでしょうか？

企業がパブリックチェーンを利用する上で直面する課題のひとつが、プライバシーの問題です。競合企業なども重要な取引情報にアクセスできてしまうと、損失に繋がるリスクがあります。

このような課題や上記の比較を踏まえると、企業はコンソーシアムチェーンを使うほか無いように思えるかもしれません。基本的にはその傾向が強いですが、パブリックチェーン上の取引のプライバシーを担保するプロトコルが開発されています。

プライベートトランザクションを可能にする「Nightfall」

世界有数の会計事務所・コンサルティングファームである「EY」（Ernst & Young）は、パブリックチェーンのEthereum上でトークン（ERC-20およびERC-721）の匿名送金を可能にするプロトコル「Nightfall」を公開・開発しています。「zk-SNARKs」が採用されており、これは情報の中身を開示しなくても、正しい情報を知っていることを相手に伝える技術「ゼロ知識証明」の一種です。

参考：EY Open-Sources ‘Nightfall’ Code for Private Transactions on Ethereum

Nightfallはオープンソースであり、ソースコードが公開されています。ただし、2019年10月22日時点ではセキュリティレビューは完了していないとの注意書きが記載されています。

参考：nightfall（GitHub）

EthereumのERC-20トークンをCordaネットワークへ移行するプロジェクトも

パブリックチェーンとコンソーシアムチェーンを連携させるプロジェクトも出てきています。その好例が、スイスのセキュリティトークン（証券トークン）プロバイダ「BlockState」の事例でしょう。同社はスイス証券取引所と連携し、証券をトークン化することで証券市場を拡大させるプロジェクトに取り組んでいます。

このプロジェクトでは、Ethereum上で発行されたセキュリティトークン（ERC-20トークン）をスマートコントラクトでロックし、スイス証券取引所が構築するCordaネットワーク内で発行されたトークンへ価値を同期しています。

参考：Ethereum Tokens to Trade on Swiss Stock Exchange via R3 Tech

まとめ：パブリック、コンソーシアムの特徴を把握した上で目的に応じた選択を

本記事でも紹介したように、パブリックチェーンとコンソーシアムチェーンは目的、特徴ともに異なります。EthereumとHyperledger Fabricの比較でも触れたように、2019年10月現在では様々な要素において好対照です。

しかし一方で、EYが開発するNightfallや、EthereumとCordaを連携させたBlockStateのプロジェクトなど、新たな事例も登場しつつあります。ブロックチェーンをビジネスに導入する際には、将来的な拡張性・相互運用性も視野に入れつつ、目的に合わせたプラットフォームを選択する必要があると言えるでしょう。