ブロックチェーンとクラウドコンピューティング

ブロックチェーン技術の開発、研究、テストには複数のシステムが関わってきます。時間や金銭コストなどの問題がブロックチェーン技術の進歩を妨げることになります。ブロックチェーン技術をベースにしたソフトウェア開発は、まだ敷居が高い仕事です。クラウド コンピューティング サービスは、リソースの柔軟な拡張性、迅速な調整、低コスト、高信頼性などの特徴を備えており、中小企業がブロックチェーンを迅速かつ低コストで開発および展開するのに役立ちます。 2つの技術の統合により、ブロックチェーン技術の成熟が加速し、金融業界からより多くの分野へのブロックチェーンの拡大が促進されます。

マイクロソフトは2015年11月にAzureクラウドプラットフォームでBaaSサービスを提供し、2016年8月に正式に一般公開しました。開発者は最もシンプルかつ効率的な方法でブロックチェーン環境を構築できます。 IBMはまた、開発者がIBM Cloud上でブロックチェーン・アプリケーションを作成、展開、実行、監視できるように支援するブロックチェーン・サービス・プラットフォームを2016年2月に立ち上げることを発表しました。

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1. クラウド コンピューティングとは何ですか?

クラウド コンピューティングでは、ローカル コンピューターやリモート サーバーではなく、多数の分散コンピューターにコンピューティングを分散するため、企業のデータ センターの運用がインターネットに似たものになります。これにより、企業は必要なアプリケーションにリソースを切り替え、オンデマンドでコンピューターやストレージ システムにアクセスできるようになります。

これは、古い単一発電機モデルから発電所の集中型電力供給モデルへの移行のようなものです。これは、コンピューティングパワーも、ガス、水道、電気のように、アクセスしやすく低コストな商品として流通できることを意味します。最大の違いは、インターネット経由で送信されることです。

クラウド コンピューティングにはさまざまな定義があります。クラウド コンピューティングとは何かについては、少なくとも 100 通りの説明があります。現時点で広く受け入れられている定義は、米国国立標準技術研究所 (NIST) の定義です。クラウド コンピューティングとは、コンピューティング リソース (ネットワーク、サーバー、ストレージ、アプリケーション ソフトウェア、サービスなど) の構成可能な共有プールへの、利用可能で便利なオンデマンド ネットワーク アクセスを提供する従量課金モデルです。これらのリソースは、管理の手間やサービス プロバイダーとのやり取りをほとんど必要とせずに、迅速に提供できます。

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2. ブロックチェーンとクラウドコンピューティングの発展の歴史

クラウド コンピューティングは、インターネット サービスの使用量に基づいた支払いモデルです。

ブロックチェーンは、データが暗号化され、改ざんや偽造が不可能な信頼システムを確立する分散型データベース台帳です。

ブロックチェーン

ブロックチェーン 1.0: 通貨 — ブロックチェーン 2.0: スマートコントラクト —

ブロックチェーン3.0: 通貨、経済、市場を超えた公正なアプリケーション

ブロックチェーンのオープン度合い、ブロックチェーンアプリケーションのユーザー範囲とライセンス方法に基づいて、ブロックチェーンはプライベートチェーン、パブリックチェーン、コンソーシアムチェーンの3つのカテゴリに分類されます。

クラウドコンピューティング--

クラウド コンピューティングは、共有されたハードウェアおよびソフトウェアのリソースと情報を、さまざまなコンピュータ端末やその他のデバイスにオンデマンドで提供できるようにするインターネット ベースのコンピューティング方法です。

クラウド コンピューティングは、パブリック クラウド、プライベート クラウド、ハイブリッド クラウドの 3 つのカテゴリに分けられます。

パブリック クラウド:パブリック クラウドは、通常、サードパーティ プロバイダーのユーザーが利用できるクラウドです。パブリック クラウドは通常、インターネット経由で利用可能で、無料または低コストの場合があります。このクラウドのインスタンスは数多くあり、今日のオープンなパブリック ネットワーク全体でサービスを提供しています。

プライベート クラウド: 1 人の顧客専用に構築されているため、データ、セキュリティ、サービス品質を最も効果的に制御できます。

ハイブリッド クラウド:パブリック クラウド サービスとプライベート クラウド サービスの組み合わせ。セキュリティと制御上の理由により、すべての企業情報をパブリック クラウドに配置できるわけではないため、クラウド コンピューティングをすでに適用しているほとんどの企業はハイブリッド クラウド モデルを使用します。

クラウド コンピューティングは、1980 年代のメインフレーム コンピューターからクライアント サーバーへの大きな転換の後の次の大きな変化です。ユーザーは、クラウド内のインフラストラクチャの詳細を理解したり、関連する専門知識を持ったり、直接制御したりする必要がなくなります。クラウド コンピューティングは、通常、インターネット経由で動的にスケーラブルで仮想化されたリソースの使用を伴う、新しいインターネット ベースの IT サービスの追加、使用、および配信モデルを表します。

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「サービスとしてのソフトウェア」サービス モデルでは、ユーザーはサービス ソフトウェアとデータにアクセスできます。サービスプロバイダーは、サービスが円滑に実行されるようにインフラストラクチャとプラットフォームを維持します。企業は、ハードウェア、ソフトウェアのメンテナンス、サポート サービスをサービス プロバイダーにアウトソーシングすることで、IT 運用コストを削減できます。クラウド コンピューティング アプリケーションは集中的に提供されるため、ユーザー データはサービス プロバイダーのサーバーに保存され、サービス プロバイダーが許可なくデータにアクセスできるため、データの改ざんや破壊が発生する可能性があります。

3. ブロックチェーンとクラウドコンピューティングの融合技術の進化

クラウドコンピューティングとブロックチェーン技術の統合発展​​により、地方政府や企業システムのクラウド化のスピードがさらに加速し、「ブロックチェーンクラウドコンピューティングサービス」という新たなクラウドサービス市場が誕生しました。これにより、ブロックチェーン技術の多分野への応用と拡大が加速しただけでなく、クラウドサービス市場にも変化と発展をもたらしました。ブロックチェーン技術が3.0時代に入ると、ブロックチェーン技術そのものだけでなく、その背後にあるインフラ構築も大手企業間の競争の焦点となってきました。ブロックチェーンはビットコインの基盤となる技術です。これは、信頼性が高く制御可能な分散型マルチパーティトランザクションの問題を解決する技術システムおよびモデルです。実際、ブロックチェーンは複数のテクノロジーの集合体です。その本質は、コンセンサスメカニズム、分散ネットワーク、非対称暗号化システム、スマートコントラクトを中核とする P2P ベースの価値転送プロトコルです。

ネットワークアーキテクチャの観点から見ると、 3種類のブロックチェーンが3種類のクラウドコンピューティングと非常に似ていることは容易にわかります。パブリックチェーンとパブリッククラウドは、外部へのオープン性とリソースや情報の共有を重視しています。プライベート チェーンとプライベート クラウドは、顧客またはグループによる排他的使用を重視しており、独自のリソースです。コンソーシアム チェーンとハイブリッド クラウドは、他のリソースを共有しながら、データや情報のプライバシーを重視します。ただし、ブロックチェーンとクラウド コンピューティングは概念が似ているだけでなく、そのアーキテクチャと一部のアプリケーションもクラウド コンピューティングの現在の形式と実装に似ています。ブロックチェーン ネットワークは、IP 通信プロトコルと分散ネットワークという 2 つの技術基盤の上に構築されており、中央サーバー ノードや中央管理ノードは存在しません。

データ構造と計算能力の観点から、ブロックチェーンは分散型台帳技術としても知られています。分散ネットワークに基づいており、他の中央機関によるレビューは必要ありません。各データ ファイルを細断し、ユーザー独自のキーで暗号化して、ネットワーク全体に配布します。同時に、ブロックチェーン技術によって導入された「作業証明」の概念は、記録者が計算能力の競争を通じてデータの書き込みに一定の努力を払ったことを保証します。クラウド コンピューティングは仮想化テクノロジを使用してストレージ、コンピューティング、ネットワークの仮想化を実現し、ブロックチェーンの分散ストレージとコンピューティングのニーズに適合します。

ブロックチェーンにおけるスマートコントラクトの観点から見ると、スマートコントラクトは一般的に自動的に保証されたアカウントであると考えられています。たとえば、特定の条件が満たされると、プログラムによって資金が解放され、送金されます。技術的な観点から見ると、スマート コントラクトはネットワーク サーバーと見なされますが、これらのサーバーは IP アドレスを使用してインターネット上にセットアップされるのではなく、ブロックチェーン上にセットアップされるため、特定のコントラクト プログラムを実行できます。従来の契約は法的枠組み内で実行されますが、スマートコントラクトはブロックチェーン上の一種の「アセンブリ言語」であり、コンピューターが自動的に契約を実行できるようにします。クラウド コンピューティングの本質は、もともとさまざまな組織や地域で管理されていたハードウェアとソフトウェアのリソースを、集中型プラットフォームに高度に統合し、ネットワークと仮想化テクノロジを通じて、組織やユーザーのビジネス ニーズに基づいて、オンデマンドで低コストで配布することです。

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ネットワークアーキテクチャ、データ構造、コンピューティングパワー要件、スマートコントラクトの観点からの上記の分析は、ブロックチェーンとクラウドコンピューティングの組み合わせが、一方では、クラウドコンピューティングの既存の基本サービス施設を利用したり、実際のニーズに応じて対応する変更を加えたりすることで、開発とアプリケーションのプロセスを加速し、将来のブロックチェーンエコシステムにおけるスタートアップ、学術機関、オープンソース機関、アライアンス、金融機関のブロックチェーンアプリケーションのニーズを満たすことができることを示しています。

一方、クラウドコンピューティングにおいては、「信頼性、信頼性、制御性」がクラウドコンピューティングの発展において乗り越えなければならない「3つの山」と考えられています。分散化、匿名性、データの不変性を主な特徴とするブロックチェーン技術は、クラウド コンピューティングの長期的な開発目標と一致しています。

4. ブロックチェーンとクラウドコンピューティングの関係は何ですか?

ブロックチェーンの本質は、分散型台帳とスマートコントラクトです。分散型台帳はユニークなデータベースです。このデータベースはネットワークのようなもので、みんながブロックチェーンを使うことでエコシステムが構築されます。数学と暗号化により、個人の分散型台帳は常に固定のシーケンスを記憶することができ、その内容は改ざんできません。スマート コントラクトは、債務不履行を防ぐために誰も変更できない、取引当事者間の合意およびルールです。

米国国立標準技術研究所による定義は次のとおりです。クラウド コンピューティングとは、構成可能なコンピューティング リソース (ネットワーク、サーバー、ストレージ、アプリケーション ソフトウェア、サービスなど) の共有プールへの利用可能で便利なオンデマンド ネットワーク アクセスを提供する従量課金モデルです。これらのリソースは、管理の手間やサーバー プロバイダーとのやり取りをほとんど必要とせずに、迅速に提供できます。

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定義の観点から見ると、クラウド コンピューティングはオンデマンドで割り当てられ、ブロックチェーンは信頼システムを構築するものであり、この 2 つには直接的な関係はないようです。しかし、ブロックチェーン自体はオンデマンドの供給需要を持つ一種のリソースです。これはクラウド コンピューティングに不可欠な要素です。クラウドコンピューティングとブロックチェーンの技術は相互に統合できます。

マクロ的な観点から、クラウド コンピューティングの既存の基本サービス機能を活用するか、実際のニーズに基づいて対応する変更を加えることで、開発とアプリケーションのプロセスを加速し、将来のブロックチェーン エコシステムにおけるブロックチェーン アプリケーションに対するスタートアップ、学術機関、オープン ソース機関、アライアンス、金融機関、その他の機関のニーズを満たします。クラウドコンピューティングにおいては、「信頼性、信頼性、制御性」がクラウドコンピューティングの発展において乗り越えなければならない 3 つの山であると考えられています。分散化、匿名性、データの不変性を主な特徴とするブロックチェーン技術は、クラウド コンピューティングの長期的な開発目標と一致しています。

ストレージの観点から見ると、クラウドコンピューティングストレージとブロックチェーンストレージは通常のストレージメディアで構成されています。ブロックチェーン内のストレージは、チェーン内の各ノードのストレージスペースとして機能します。ブロックチェーン内のストレージの価値は、ストレージ自体にあるのではなく、相互接続された変更不可能なブロックにあります。特別な保管サービスです。このようなストレージ サービスは、クラウド コンピューティングでは確かに必要です。例えば、「Safe City」と組み合わせることで、このタイプのストレージにデータを保存し、その不変性を利用して、ビデオ、音声、ファイルなどを法的に認められた有効な根拠にすることができます。

セキュリティの観点から見ると、クラウド コンピューティングにおけるセキュリティは、主にアプリケーションが安全かつ安定して確実に実行されるようにすることです。ブロックチェーン内のセキュリティは、各データ ブロックが改ざんされないようにし、データ ブロックに記録された内容を秘密鍵を持たないユーザーが読み取ることができないようにすることです。クラウド コンピューティングとブロックチェーン ベースの安全なストレージ製品を組み合わせることで、暗号化されたストレージ デバイスを設計できます。

5. ブロックチェーンとクラウドコンピューティングの今後の発展動向

多くのブロックチェーン支持者は、その運用モデルはクラウドに最適であると考えています。この提案の背後にある考え方は、クラウド コンピューティング自体は分散型でフォールト トレラントであるものの、クラウド コンピューティングを担当する中央エンティティによって集中型のアプローチで運用されるというものです。ブロックチェーンの分散型の性質により、クラウド「ネットワーク」全体に複数のデータベースが確立されるため、より自律的な操作とより優れたレベルのデータセキュリティが実現します。

ブロックチェーン上にクラウド コンピューティングを積み重ねる際の制限の 1 つは、分散化により、ノード間の通信を制御するために高度なセキュリティが要求され、非常に安全な伝送プロトコルの使用が必要になることです。これらのプロトコルにより、リアルタイムおよびコンピューティング リソースの需要が増加し、ブロックチェーン トランザクションが現在のクラウドベースの操作よりも高価になる可能性があります。

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ブロックチェーン開発は比較的新しいアプローチであり、その開発は、パブリック クラウドとプライベート クラウドの両方の観点から、検証可能なトランザクションに基づくセキュリティ ベースのアプリケーションの開発と実装の可能性を提供すると思われます。その中核となる価値観は金融機関に受け入れられ始めており、大手銀行の中には独自のパイロットプロジェクトを立ち上げているところもある。

ブロックチェーンは、分散型環境を提供し、さまざまなデータセンター機能を自動化する可能性を秘めているにもかかわらず、データセンターやクラウドコンピューティングへの影響は、まだほとんど推測の域を出ません。近い将来、独自のブロックチェーン アプリケーションの開発と実装を目指すユーザーは、大手クラウド プロバイダーの管轄下に入ると思われます。ブロックチェーンはまだ開発の初期段階にあり、アプリケーション開発に対するこのアプローチには長期にわたる成熟プロセスが伴うでしょう。

2018年初頭、FacebookのCEOであるザッカーバーグ氏は、暗号化技術と仮想通貨技術の探求を発表しました。維軒、アマゾン、グーグル、IBMなども相次いで市場に参入した。テンセント、JD.com、アリババなどの国内インターネット大手もブロックチェーンへの関与を発表している。 Xunlei は、クラウド コンピューティングとブロックチェーンを先行して導入することで、企業変革と急速なビジネス成長を実現しました。

ブロックチェーン サービス、つまり Blockchain as a Service (BaaS) は、Microsoft と IBM によって最初に提案されました。 Microsoft は Azure プラットフォームで BaaS サービスを提供しています。 IBM は Bluemix プラットフォーム上でブロックチェーン サービスを提供しており、開発者は IBM クラウド上でブロックチェーン アプリケーションを作成、展開、実行、監視するための完全に統合された開発および運用ツールにアクセスできます。

BaaS は、IaaS、PaaS、SaaS に基づいて開発されます。クラウド上にブロックチェーンを構築する利点は、企業が運用プロセスを簡素化できることです。専用のインフラストラクチャを独自に構築する必要はありません。サービスを購入して使用することで、導入コストを削減できます。

BaaS ノードの主な目的は、必要な開発環境を迅速に確立し、ブロックチェーン ベースの検索クエリ、トランザクションの送信、データ分析などの一連の運用サービスを提供することです。これらのサービスは、集中型または分散型のいずれかになります。開発者がコンセプトやモデルをより速く検証できるようにするために使用されます。 BaaS ノードのサービスは、よりツール指向であり、ブロックチェーンの作成、展開、実行、監視が容易であることに反映されています。

テンセントは2017年1月にブロックチェーンビジネスシナリオの内部実装を完了し、11月にブロックチェーン金融グレードソリューションBaaSを正式にリリースし、エコシステムプラットフォームの構築を完了しました。

百度ファイナンスは2017年7月に商用グレードの分散型コンピューティングプラットフォームBaaSを立ち上げ、同年9月にはブロックチェーン技術に基づくパブリックABSプラットフォームを立ち上げた。非公開情報によると、プラットフォームは開始から6か月で500億元以上の資産の真正性をサポートし、信用、資産証券化、資産交換などのビジネスに成功裏に適用されている。

JD.comとAnt Financialは、オンライン電子商取引とオフライン物流のデータ統合に重点を置いており、製品の偽造防止と追跡可能性の分野で技術的な探求を行っています。 Ant Financialのブロックチェーンチームはインタビューで、より高速なBaaSプラットフォームを構築すると語った。

ファーウェイはまた、顧客にスマートコントラクトを作成するためのサービスを提供することを目的とした、Hyperledger Fabric 1.0に基づく「Blockchain as a Service」（BaaS）プラットフォームも立ち上げました。

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ブロックチェーンとクラウドコンピューティングの統合の未来

ブロックチェーン技術は理論的には完全に安全で民主的なネットワークを構築できることに疑いの余地はありません。しかし、ユーザーが「セキュリティ」のために支払ってもよいと思う金額には限りがあります。ストレージとCPUの価格が無期限に下がり続けない限り、ブロックチェーンはまず金融業界などのハイエンド分野で実現されるでしょう。しかし、モノのインターネットにおけるあらゆるものの普遍的な展開とブロックチェーン化は、単なるユートピア的な夢に過ぎません。

クラウドコンピューティングとブロックチェーンの組み合わせは双方にメリットがある

一方、クラウドコンピューティングは、成熟したインフラストラクチャを使用したり、実際のニーズに応じて対応したりすることで、将来さまざまな分野でのブロックチェーン技術の徹底的な発展に対応するためのアプリケーションプロセスの開発を加速することができます。

一方、クラウドコンピューティングが一般の人々に深く認知されるためには、「信頼性、信頼性、制御性」という3つの問題を解決する必要があります。さらに、ブロックチェーン技術は、分散化、匿名性、書籍の恣意的な改ざんが不可能などのセキュリティ機能を備えており、これはクラウドコンピューティングの長期的な開発目標と一致しています。