Hyperledgerは、許可されたエンタープライズグレードのブロックチェーン展開向けに設計された安定したフレームワーク、ツール、およびライブラリのコレクションを作成するために専念しているオープンソースコミュニティです。これは、金融、銀行業界、モノのインターネット、サプライチェーン、製造、およびテクノロジーの最先端に位置するメンバー組織からなるグローバルパートナーシップです。Hyperledger Fabric、Cello、Besu、およびCaliperは、数多くのサブプロジェクトの中でも特に有名です。

ハイパーレジャーのプロトコルとは何ですか？

Hyperledgerは、さまざまな産業向けにオープンソースのブロックチェーンと関連アプリケーションを構築するための必要なフレームワーク、標準、ガイドライン、ツールを提供するグローバルなエンタープライズブロックチェーンイニシアチブです。Hyperledgerは、分散台帳ベースの技術フレームワークと高性能ブロックチェーンを開発するグローバルな連携です。Hyperledgerは、ブロックチェーン技術に基づいた分散台帳の作成を容易にするために開発されました。エンタープライズ向けの準備が整った許可されたブロックチェーンプラットフォームの多様な選択肢があります。

ハイパーレジャーの取り組みには、さまざまなエンタープライズ向けの許可されたブロックチェーンプラットフォームやプラグアンドプレイのオプションが含まれています。ハイパーレジャーファウンデーションは、これらの取り組みをサポートし、維持し、ホストしています。2016年にLinuxファウンデーションによって設立されて以来、ハイパーレジャープロジェクトは、IBM、Intel、Samsung、Microsoft、Visa、American Expressなどのさまざまな組織、およびBlockforceなどのブロックチェーンベンチャーからの貢献を受けています。

Hyperledgerプラットフォームは、企業の業務要件に合わせたブロックチェーンサービスの開発を可能にします。Hyperledgerは、ブロックチェーンベースのソフトウェアを開発するための他のプラットフォームにはない、パーソナライズされたセキュアなブロックチェーンネットワークの確立の利点があります。

これらのレイヤーは、ハイパーレジャー・ベースのテクノロジーで利用されています:

• コンセンサスレイヤーは、ブロック内のトランザクションの順序を確立し、正確性を検証します。
• トランザクションリクエストを承認および処理するスマートコントラクトレイヤー
• ピアツーピア (P2P) メッセージのトランスポートを監視する通信層。
• ブロックチェーンと通信する他のアプリケーションを可能にするAPI。
• アイデンティティ管理サービスは、ユーザーおよびシステムのアイデンティティを確認する責任があります。

ハイパーレジャー・プロトコルの背景

カリフォルニア州サンフランシスコに拠点を置くLinux Foundationは、2015年12月にHyperledgerイニシアチブを立ち上げました。当初は30のメンバー企業から始まり、現在は約140のメンバー企業に拡大しています。

ブライアン・ベーレンドルフがエグゼクティブディレクターに任命されました。ベーレンドルフは、Hyperledgerイニシアチブが独自の暗号通貨を開発しないと宣言しました。2016年、プロジェクトは、コードベースのインキュベーションやその他の必須要素技術の提案を受け入れることを開始しました。Hyperledger Fabricとlibconsensusは、受け入れられた最初のブロックチェーンフレームワークのコードベースの2つでした。Intelの分散型台帳、Sawtoothもその後インキュベートされました。

2018年には、本番向けのSawtooth 1.0が組み込まれました。長期サポート付きのHyperledger Fabricのバージョンが2019年に導入されました。Daniela Barbosaが2021年10月にBehlendorfの後任としてエグゼクティブディレクターに就任しました。同じ月に、Hyperledgerは組織と個々のHyperledgerイニシアチブとのより明確な区別を確立するために、Hyperledger Foundationとして再ブランド化されました。

ハイパーレジャープロトコルはどのように機能しますか？

Hyperledgerは、ネットワーク、コンピュータ、ノートパソコン、またはその他のデバイス上で動作するオープンソースのLinuxに似たオペレーティングシステムです。ユーザーは自分の要件に基づいて環境を構築することができるため、Linuxと同様に比較可能です。したがって、既存のHyperledgerプロジェクトのいずれかを利用して、特定の目的に特化したオペレーティングシステムを構築することができます。このシステムには、さまざまなモジュールを装備して、ユーザーの多様な要件を満たすことができます。

Hyperledgerは、さまざまな分散台帳フレームワークやライブラリの中心的な拠点として機能しています。Hyperledgerを構成するフレームワークやツールであるHyperledger Greenhouseは、開発者によってビジネスブロックチェーンの取り組みを作成するために利用されています。ネットワーク参加者は皆、合意形成プロセスに参加することができます。Hyperledgerは、アプリケーションが契約要件を開始することを可能にする方法で運営されています。これは、次の例で理解することができます:

Peer Aが合意された製品をハイパーレジャーベースのネットワークを介してPeer Bに送信すると仮定しましょう。次に、アプリケーションを参照してPeer Bネットワークアドレスを特定します。アプリケーションはメンバーシップサービスにクエリを送信し、Peer Bのメンバーシップを確認します。

次に、Hyperledgerは、合意に関連する取引のために、2つのピア間に直接の接続を確立します。両当事者にとって結果は同一でなければなりません。その後、コンセンサスクラウドは検証と順序付けのために結果を受け取ります。検証が完了すると、製品はピアBに配信され、取引は台帳に記録されます。

これは、取引に直接関係するピアが接続され、その台帳が取引に関して更新される唯一のものであることを示すことができます。必要な正確な情報は、ネットワークの規則を介して取引に協力する第三者にのみ開示されます。

ハイパーレジャー・ピアの職務

ハイパーレジャーネットワークのピアは、2つの実行時において3つの異なる役割に分かれています。このネットワークのこのユニークな機能は、高度な個別化を可能にし、重要な変化をもたらします。3つのピアの責任は次のとおりです:

• コミッター:検証済みトランザクションをそれぞれの台帳に追加します。トランザクションは、コンセンサが返却した後に指定された台帳にのみ追加されます。
• エンドーサー：エンドーサーノードは、ネットワーク内でユニークなトランザクションをシミュレートし、不確定なトランザクションを防止する責任があります。すべてのエンドーサーはコミッターとして機能しますが、ネットワークの制約に応じてコミッターがエンドーサーであるかどうかは異なります。
• コンセンター:彼らの責任は、トランザクションを検証し、トランザクションを検証するために進行したい関連するピアによって生成された結果を検証することです。コミッターやエンドーサーとは異なり、彼らは同じランタイムで操作するのではなく、特定の責任があり、別々のランタイムが必要です。彼らの責任は、トランザクションをコミットするべき台帳を決定することです。

ハイパーレジャー・プロトコルの利点

セキュリティー

Hyperledgerはセキュリティを最優先にし、暗号化、アイデンティティ管理、アクセス制御を提供します。これにより、高いセキュリティレベルが必要な企業向けアプリケーションに最適な選択肢となります。

柔軟性

Hyperledgerは、高度なモジュラリティと柔軟性を提供し、開発者がプラットフォームをカスタマイズして、特定の要件を満たすことができるようにしています。

スケーラビリティ

ハイパーレジャーは、大規模で数千トランザクションを処理できるエンタープライズアプリケーションに対応するように設計されています。

相互運用性

ハイパーレジャーは、ブロックチェーンアプリケーションを開発し、他のシステムやアプリケーションとの統合を容易にする統合プラットフォームを提供しています。

プライバシー

Hyperledgerは、認可されたエンティティのみがネットワークのデータにアクセスできるようにする、プライベートで認可されたブロックチェーンネットワークの構築を可能にします。

Hyperledgerプロトコルのデメリット

複雑さ

Hyperledgerをインストールおよび運用することは、特にブロックチェーン技術が新しい組織にとっては課題となることがあります。これにはかなりの技術力とリソースが必要となる場合があります。

中央集権化

Hyperledgerは許可された参加者のみがネットワークに参加できる許可されたブロックチェーンプラットフォームです。これにより、分散化が制限されます。これはセキュリティとプライバシーを向上させることができますが、ネットワークはパブリックなブロックチェーンプラットフォームよりも分散化が少ないことを意味します。

制限されたスマートコントラクト機能

Hyperledgerは、他のブロックチェーンプラットフォームと比較して、制限されたスマートコントラクト機能を提供しています。特定のアプリケーションには適しているかもしれませんが、より洗練されたスマートコントラクト機能を必要とする組織にとっては有害である可能性があります。

Hyperledger プロジェクト

Hyperledgerはさまざまなプロジェクトやツールを提供しています。Hyperledger FabricとSawtoothは、Hyperledgerの一部として注目される2つのフレームワークまたはプロジェクトですが、数多くのプロジェクトがあります。

ハイパーレジャーファブリック

Hyperledger Fabricは、エンタープライズ向けに特別に開発されたオープンソースの許可型分散型台帳テクノロジー(DLT)プラットフォームです。他の著名な分散型台帳やブロックチェーンプラットフォームとは一線を画す独自の機能を提供します。

Fabricは、Java、Go、Node.jsなどの汎用プログラミング言語で書かれたスマートコントラクトを可能にする分散台帳プラットフォームです。Fabricプラットフォームは許可されたネットワークであり、ユーザーは互いに知られています。これは、個人が匿名であり、完全に信頼されていない公共の許可されていないネットワークとは異なります。

ハイパーレジャー ファブリック モデル

Hyperledger Fabricは、エンタープライズ向けの包括的で適応性のあるブロックチェーンソリューションとしてのコミットメントを効果的に実現するための重要な設計要素を取り入れています。包括されている項目は次のとおりです:

• 資産:Hyperledger Fabricでは、アセットはキーバリューペアの集合として表現され、その状態の変更はチャネル台帳上のトランザクションとして文書化されます。アセットはバイナリおよびJSON形式の両方で表現することができます。
• チェーンコード：Chaincodeは、1つ以上の資産を定義し、これらの資産をトランザクションを通じて変更するための命令を提供するソフトウェアを指します。Chaincodeの実行はトランザクションの順序付けから分離されており、異なるノード間での信頼と検証の必要性を低減させます。このアプローチにより、ネットワークのスケーラビリティとパフォーマンスが向上します。
• 台帳：台帳には、ブロックに不変で順序立てられた記録を格納するブロックチェーンと、ファブリックの現在の状態を追跡する状態データベースが含まれています。各チャネルには1つの台帳があります。不変で共有可能な記録には、各チャネルのすべてのトランザクション記録が格納され、有効な監査や紛争解決のためのSQLに似たクエリ機能が組み込まれています。
• プライバシー：プライバシーは、チャネルとプライベートデータの収集によって確保されており、競合する企業や規制された産業の間で、共有ネットワーク上で資産を交換する機密トランザクションを容易にします。
• セキュリティとメンバーシップサービス:許可されたメンバーシップは、参加者が承認された規制当局や監査人がすべての取引を特定し追跡できることを知っている信頼できるブロックチェーンネットワークの確立を保証します。
• コンセンサスメカニズム:コンセンサスメカニズムは、組織の必要な適応性と拡張性を実現するための独自の方法を提供します。

ハイパーレジャー ソートゥース

Hyperledger Sawtoothは、Intelが導入したブロックチェーンプラットフォームで、許可されたモジュール機能を備えています。Hyperledger Sawtoothは、コアシステムをアプリケーションドメインから分離した多目的でモジュラーなアーキテクチャです。これにより、スマートコントラクトでビジネスルールを定義できますが、コアシステムの基本設計を知る必要はありません。Hyperledger Sawtoothは、実用ビザンチン障害耐性（PBFT）や経過時間の証明（PoET）などのさまざまなコンセンサス方式を提供しています。特に多目的でスケーラブルであることが意図されています。

Sawtoothは許可された展開と非許可された展開の両方を容易にします。それはProof of Elapsed Time（PoET）と呼ばれる新しいコンセンサスメカニズムを組み込んでいます。PoETは、低リソース使用量を要求しながら多くの分散バリデータを効率的に参加させるように設計されています。トランザクションのビジネスロジックはコンセンサス層から分離され、トランザクションファミリーに整理されます。トランザクションファミリーには制限されたまたは制限されていないセマンティクスを持つことができます。

Hyperledger Sawtoothの特徴

ギザギザの特徴には次のようなものがあります:

• ダイナミックコンセンサス
• トランザクションファミリー
• 経過時間の証明（特定のコンセンサス方式）
• 並列トランザクション実行（別々のチェーンの形成を可能にする）
• プライベートトランザクション
• Ethereumスマートコントラクトの実行

さらに、Python、Go、JavaScript、Rust、Java、およびC++向けのソフトウェア開発キット（SDK）が利用可能です。 Sawtoothは、許可されたブロックチェーンプラットフォームを必要とする企業のニーズに対応するよう設計されています。

その他のハイパーレジャープロジェクト

ハイパーレジャー イロハ

Hyperledger Irohaは、既存のネットワークとのシームレスな統合を目的としたブロックチェーンプラットフォームです。分散型台帳技術が必要なインフラまたはIoTプロジェクトに容易に統合できるように設計されています。

Hyperledger Irohaは、直感的で正確なアーキテクチャ、モジュール化されたドメイン駆動のC++デザイン、クライアントアプリケーション開発に焦点を当てた設計、そしてYACと呼ばれる新しいコンセンサスメソッドの実装により、クラッシュ時における耐障害性が確保されます。金融サービス、医療、教育などの分野で使用されています。

ハイパーレジャー Indy

Hyperledger Indyは分散型アイデンティティを実装するために設計されたフレームワークです。この製品には多くのコンポーネント、ツールセット、およびライブラリが含まれています。さらに、自己主権を含み、自己の識別に関連するすべての文書を安全に保存することを意味します。

ハイパーレジャーBesu

Hyperledger Besuは、プライベートで許可されたプラットフォームとEthereum公開ネットワークで利用できる、一般公開可能なEthereumのコードベースです。このシステムには、Ethereum仮想マシン（EVM）、コンセンサスメソッド、ユーザー向けAPI、およびモニタリング機能が含まれています。

ハイパーレジャーCello

Hyperledger Celloは、ブロックチェーンサービスの作成、終了、および管理のためのブロックチェーン・アズ・ア・サービス・ツールキットです。これは、ブロックチェーンの操作ダッシュボードとして機能し、ブロックチェーンの設立、管理、利用のプロセスを効率化します。Celloは、ベアメタル、仮想マシン、およびその他のコンテナプラットフォームなどのインフラストラクチャで効率的にブロックチェーンを管理し、操作するための機能的なインターフェイスを提供します。

ハイパーレジャー ベベル

ハイパーレジャーBevelは、分散台帳技術（DLT）の実装のための触媒です。 Bevelは、新しい組織とDLTの確立、実装、統合を容易にします。

ハイパーレジャー Firefly

Hyperledger FireFlyは、ビジネスが安全なWeb3アプリケーションを構築および拡張するための包括的なフレームワークを提供する初のオープンソーススーパーノードです。FireFly APIは、人気のあるチェーンやプロトコルでのプロダクションレディなアプリケーションの開発を促進し、デジタルアセット、データフロー、およびブロックチェーントランザクションの構築速度を向上させます。

ハイパーレジャー カクタス

ハイパーレジャーCactiは、さまざまな台帳間の接続を確立し、取引を容易にすることで相互運用性を実現するためのフレームワークです。

ハイパーレジャー・ソラン

SolangはRustで書かれたSolidityコンパイラです。そのバックエンドにはllvmを使用しており、SubstrateやSolanaのためにSolidityをコンパイルすることができます。

ハイパーレジャーAries

ハイパーレジャーAriesは、デジタル資格証明書を作成、送信、保存し、分散型キーを管理するためのツールのアソートメントです。

Hyperledger Anoncreds(ハイパーレジャー・アノンクレド)

ハイパーレジャーのAnoncredsは、特定の台帳や会計システムに依存しない検証可能な認証です。

ハイパーレジャー キャリパー

Hyperledger Caliperは、ブロックチェーンシステムのパフォーマンスと機能を評価および測定するために設計されたツールです。キャリパーは、ブロックチェーンの展開の効果を評価するために利用されます。

結論

Linux Foundation内にあるHyperledgerオープンソースの共同イニシアチブは、ビジネス利用に適したブロックチェーンフレームワークと技術の開発に専念しています。企業はさまざまなアプリケーションに対応した機密保持型のブロックチェーンネットワークを構築できます。Hyperledgerは、サプライチェーン管理やスマートコントラクトにおけるモジュラーで適応性のあるソリューションで認知されています。