ブロックチェーンネットワークにおける HyperLedger Fabric の紹介

プラトン再発行

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概要

HyperLedger Fabric は、当初 IBM と Digital Asset によって開発された、許可されたブロックチェーンインフラストラクチャです。これは、インフラストラクチャ内のノード間の役割を定義したモジュラーアーキテクチャを提供するために使用されます。
また、さまざまなスマートコントラクト (チェーンコードとも呼ばれる) の実行や、構成可能なコンセンサスおよびメンバーシップサービスにも使用されます。
1. Linux Foundation は 2015 年に Hyperledger を設立しました
2. Hyperledger Fabric は、産業レベルの分散型台帳ソリューションのプラットフォームです。
3. モジュラーアーキテクチャ – 高度な機密性、復元力、柔軟性、およびスケーラビリティを提供します。
4. さまざまなコンポーネントのプラグ可能な実装をサポートし、経済エコシステム全体の複雑さと複雑さに対応するように設計されています。
5. ファブリックの許可された性質は制限と見なされるかもしれませんが、プラットフォームのモジュール性により、コンセンサスメカニズムを含むコンポーネントをプラグアンドプレイにすることができ、さまざまな組織がアプリケーションに最適なコンポーネントを選択できるようになります. これは、金融、ヘルスケア、サプライチェーンなど、多くの業界での採用につながった Fabric の重要な側面の XNUMX つです。

Hyperledger Fabric の利点

ブロックチェーンにおける Hyperledger Fabric の多くの利点があります。第 XNUMX の利点は、Fabric が非常に柔軟で、さまざまなアプリケーションに使用できることです。たとえば、サプライチェーン管理、ID 管理、およびその他のビジネスアプリケーションに Fabric を使用できます。

Fabric のもう XNUMX つの利点は、非常にスケーラブルであることです。ファブリックは、毎秒数千のトランザクションをサポートできます。多くのトランザクションを処理する必要があるビジネスにとって不可欠です。

最後に、Fabric は非常に安全です。ファブリックは暗号化技術を使用して、データが改ざんされないようにします。これにより、Fabric は高度なセキュリティを必要とするアプリケーションにとって理想的なプラットフォームになります。

ブロックチェーンにおける HyperLedger のフレームワークとツール

Hyperledger プロジェクトは、さまざまなフレームワークとツールで構成されています。最も重要なもののいくつかの簡単な概要を以下に示します。

1. ハイパーレッジャーファブリック: これは、他のツールやアプリケーションがその上に構築されるコアフレームワークです。これは、コンセンサス、ID、およびスマートコントラクトの実行のためのプラグ可能なコンポーネントをサポートする、許可されたブロックチェーンプラットフォームです。
2.ハイパーレジャーいろは： これは、モバイルおよび IoT アプリケーション向けに設計された、シンプルかつ強力なパーミッションブロックチェーンプラットフォームです。
3. ハイパーレッジャーのこぎり歯: このモジュラーブロックチェーンプラットフォームは、動的コンセンサスアルゴリズムをサポートし、ユーザーとアプリケーションのきめ細かい権限を可能にします。
4. ハイパーレジャーコンポーザー: これは、Hyperledger Fabric 上でブロックチェーンアプリケーションを迅速に開発するためのツールです。高レベルのプログラミングモデルと、再利用可能なコンポーネントの広範なライブラリを提供します。
5.ハイパーレジャーキャリパー： Hyperledger Caliper は、Hyperledger プロジェクトによって開発されたブロックチェーンテクノロジ用のオープンソースパフォーマンスベンチマークツールです。これにより、ユーザーは一連の事前定義されたユースケースを使用して、特定のブロックチェーン実装のパフォーマンスを測定できます。
このツールは、拡張可能で複数のプラグインをサポートするように設計されているため、さまざまなブロックチェーンの実装に簡単に適応できます。

Hyperledger Fabric のコンポーネント

Hyperledger Fabric プラットフォームには、次の XNUMX つの主要コンポーネントがあります。
1. 認証局
2. ネットワークを構成するピアノード
3. トランザクションのグローバルな順序を維持する順序付けサービス
4. プライベートチャンネル
5. 参加者の身元を管理する会員制サービス（Chaincode）

ファブリック CA (認証局)

認証局 (CA) は、デジタル証明書を発行する信頼できるサードパーティです。デジタル証明書は、個人または団体の身元を確認するために使用される電子文書です。個人またはエンティティの公開鍵、発行者に関する情報、CA のデジタル署名、および証明書の有効期限が含まれています。

CA は、証明書を発行する前に、個人またはエンティティの身元を確認する責任があります。また、失効プロセスも管理します。失効プロセスは、証明書が侵害された場合や不要になった場合に証明書を無効にするために使用されます。

CA は、Hyperledger Fabric ネットワークの重要なコンポーネントです。これらは、オーダラーノード、ピアノード、ユーザー ID など、ネットワークのさまざまなコンポーネントにデジタル証明書を発行する役割を果たします。これらの証明書は、コンポーネントを認証し、コンポーネント間の信頼を確立するために使用されます。

CA を使用すると、Hyperledger Fabric ネットワークのコンポーネント間の信頼を簡単に確立できます。

ワークフロー：

1. この証明書を使用して、HyperLedger Fabric 内で実行されるすべての操作に暗号署名する必要があります。
2.属性、役割を追加できます
3. 証明書は X.509 規格です。
4. 証明書が必要ない場合は、証明書の必要性を取り除くことができます。
5. チェーンコードはこのデータを読み取り、ビジネス上の決定を下します。

ソース – Google

Hyperledger Fabric におけるピアノードの役割

ピアノードは、分散台帳またはブロックチェーンネットワークの心臓部です。それらは、トランザクションの検証と中継、および台帳の状態の維持を担当します。 Hyperledger Fabric ブロックチェーンプラットフォームでは、クライアントに代わってピアノードがチェーンコードと呼ばれるスマートコントラクトも実行します。

したがって、ピアノードの役割は、ブロックチェーンネットワークが適切に機能するために重要です。ピアノードがなければ、分散台帳もブロックチェーンもありません。

Hyperledger Fabric には、承認ピアとコミットピアの XNUMX 種類のピアノードがあります。承認ピアは、トランザクションの検証とチェーンコードの実行を担当します。コミットピアは、台帳にトランザクションを書き込み、台帳の状態を維持する責任があります。

Hyperledger Fabric プラットフォームが適切に機能するには、両方のピアノードが不可欠です。ピアを承認することで、元帳にコミットする前にトランザクションが有効であることが保証されます。台帳の状態が正確で最新であることを確認するためにピアをコミットする。

Hyperledger Fabric における Ordering Service の役割

Hyperledger Fabric ネットワークでは、順序付けサービスが一連のブロックの作成と維持を担当し、その後ネットワーク内の適切なピアに配信されます。単一のエンティティが順序付けサービスを実行することも、複数のエンティティに分散することもできます。

注文サービスは、Hyperledger Fabric ネットワークの重要なコンポーネントであり、すべてのトランザクションが一貫して処理されるようにします。台帳の正確性を確保し、取引の機密性を維持することは不可欠です。

順序付けサービスは、台帳に新しいブロックを作成する役割も果たします。これは、次のブロックに含める必要があるトランザクションを選択し、それらをブロックにパッケージ化することによって行われます。次に、順序付けサービスがブロックに署名し、ネットワーク内の他のピアにブロードキャストします。

注文サービスは、Hyperledger Fabric ネットワークの重要な部分であり、トランザクションの正確性と機密性を確保する上で重要な役割を果たします。

Hyperledger Fabric におけるチャネルの役割

Hyperledger Fabric のチャネルは、XNUMX つ以上の特定のネットワークメンバー間の通信のプライベートな「サブネット」であり、プライベートで機密性の高いトランザクションを実行します。

このチャネルにより、メンバーはネットワークの他の部分とやり取りすることなくトランザクションを交換できます。これにより、高度なプライバシーと機密性が確保され、パフォーマンスが向上します。

チャネルは、メンバー間のトランザクションを促進するために使用できる「スマートコントラクト」またはチェーンコードの作成を可能にするメカニズムでもあります。

チャンネルを作成するには、メンバーはまずネットワークに参加する必要があります。参加すると、チャンネルを作成し、他のメンバーを招待できます。

チャネルが作成されると、メンバーはメンバー間でトランザクションを交換できます。これらのトランザクションは、ネットワークの残りの部分には表示されません。

プライバシーと機密性を確保するために、チャネルのメンバーはトランザクションを交換するときにデジタル署名を使用する必要があります。

Hyperledger Fabric のチェーンコード

Hyperledger Fabric では、チェーンコードは Go、Java、または Node.js で記述され、Hyperledger Fabric ピアのネットワークにデプロイされるプログラムです。チェーンコードは、台帳の資産とトランザクションを含む台帳の状態を管理するために使用されます。

アプリケーションからの呼び出しにより、チェーンコードがトリガーされます。アプリケーションがチェーンコード関数を呼び出すと、チェーンコードは台帳の状態変数を読み書きします。チェーンコードは、他のチェーンコードを収集することもできます。たとえば、チェーンコード A がチェーンコード B を呼び出して、チェーンコード B によって設定された値を読み取る場合があります。

チェーンコードは、台帳の状態を照会および更新できる一連の組み込み関数にアクセスできます。たとえば、チェーンコードは GetState() 関数を使用して台帳の状態から値を読み取り、PutState() 関数を使用して台帳の状態に取引を書き込むことができます。

Hyperledger Composer とは?

Hyperledger Composer は、ブロックチェーンビジネスネットワークを迅速に構築するためのツールです。

これは、Hyperledger Fabric プラットフォームでのブロックチェーンアプリケーションのデプロイと管理を容易にするオープンソースの開発ツールセットです。

Composer は、ビジネスネットワークの構造を記述するためのモデリング言語と、ビジネスネットワークを開発、展開、および管理するための一連の包括的なツールを提供します。

ツールセットには、モデリング言語、開発環境、ユーザーインターフェイス、および一連のコマンドラインツールが含まれています。

Composer は、Hyperledger Fabric プラットフォームにデプロイできるブロックチェーンアプリケーションを簡単に開発できるように設計されています。

このツールセットには、ビジネスネットワークの構造を簡単に記述できるモデリング言語が含まれています。

モデリング言語は、Unified Modeling Language (UML) に基づいており、グラフィック表記を使用してビジネスネットワークを表します。

まとめ

HyperLedger Fabric に関する説明はこれで終了です。 HyperLedger Fabric とそのワークフローについてすべて学びました。これ以外にも、さらに多くのブロックチェーンプロトコルがあります。あなたが聞いたことのある非常に有名なプロトコルは、ビットコインとイーサリアムのプロトコルです。

ビットコインプロトコルと HyperLedger Fabric の間には多くの重要な違いがあり、その一部をここで説明します。

Bitcoin はパブリックブロックチェーンですが、Hyperledger Fabric はプライベートブロックチェーンです。誰でもビットコインネットワークに参加して、台帳を表示または追加できます。対照的に、Hyperledger Fabric ネットワークへのアクセスは、ネットワーク管理者から許可されたユーザーに制限されます。

もう XNUMX つの違いは、ビットコインが Proof-of-Work コンセンサスアルゴリズムを使用しているのに対し、Hyperledger Fabric は実用的なビザンチンフォールトトレランスコンセンサスアルゴリズムを使用していることです。ビットコインブロックチェーンに新しいブロックを追加するには、マイナーは複雑な計算パズルを解かなければなりません。一方、Hyperledger Fabric ブロックチェーンに新しいブロックを追加するには、ネットワーク参加者の過半数が合意に達する必要があります。

最後に、ビットコインのトランザクションは匿名ですが、Hyperledger Fabric のトランザクションは匿名ではありません。これは、Hyperledger Fabric が許可されたネットワークを使用するためです。つまり、ネットワークにアクセスする前に、各参加者を識別して検証する必要があります。

この記事の重要なポイント：
1. 最初に、HyperLedger Fabric とその利点について説明しました。
2. 次に、HyperLedger テクノロジを使用するさまざまなフレームワークを見てきました。
3. その後、認証局、ピアノード、順序付けサービス、チャネルなどを含む、HyperLedger Fabric のすべてのコンポーネントについて説明しました。
4. 最後に、Bitcoin と HyperLedger Fabric の主な違いについて説明して記事を締めくくりました。

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