プライベートブロックチェーン

プライベートブロックチェーンとは？

プライベートブロックチェーンとは、誰でも参加できるのではなく、承認されたユーザー、組織、バリデーター、ノードに参加を限定するブロックチェーンネットワークです。

暗号資産やブロックチェーンインフラの分野では、アクセスを管理し、企業間連携、内部決済、資産追跡、規制対象の業務フロー、企業向けデータ共有を実現する目的で設計されることが一般的です。

NISTのブロックチェーン技術概要では、許可型ブロックチェーンネットワークは特定の個人や組織に参加を限定し、よりきめ細かな制御を可能にすると説明されています。

プライベートブロックチェーンでは、データの閲覧、トランザクションの送信、ブロックの検証、ノードの運用、スマートコントラクトの展開、機密記録の閲覧を許可する対象を制限できます。

通常、誰でも接続して台帳を読み、トランザクションを送信し、ネットワークの活動を検証できるパブリックブロックチェーンとは異なります。

プライベートブロックチェーンは、パーミッション型ブロックチェーンとも呼ばれますが、両者の意味が常に完全に一致するわけではありません。

プライベートブロックチェーンは通常、ネットワークへのアクセス制限を重視します。一方、パーミッション型ブロックチェーンは、役割に応じた権限や本人確認の管理を重視します。

実際には、誰が何をできるかを定める必要があるため、多くのプライベートブロックチェーンはパーミッション型でもあります。

プライベートブロックチェーンを簡単に説明すると、ブロックチェーン形式の記録とコンセンサスを使いつつ、一般に開かれた参加ではなく、既知のグループが参加を管理する仕組みです。

プライベートブロックチェーンの仕組み

プライベートブロックチェーンは、承認された参加者だけがネットワークに加わり、定められた役割を担う仕組みです。

ある参加者にはトランザクションの送信が許可される場合があります。

別の参加者にはトランザクションの承認が許可される場合があります。

別の参加者には、ブロックの検証や注文サービスの運用が許可される場合があります。

選択されたデータの閲覧だけが許可される参加者もいます。

こうした権限は通常、暗号学的なID、証明書、アクセス制御ルール、メンバーシップシステム、ガバナンス方針などで管理されます。

Hyperledger FabricのMembership Service Providerに関するドキュメントでは、メンバーシップシステムが検証可能なIDを、パーミッション型ブロックチェーンネットワーク内の役割や権限に結び付けられると説明されています。

参加が承認されると、ネットワークのルールに従ってトランザクションをやり取りできます。

その後、バリデーターや注文ノードがトランザクションの順序を確定し、共有台帳を更新します。

参加者が特定されているため、プライベートブロックチェーンでは、オープンなProof of Workマイニングより高速で計算負荷の低いコンセンサス方式がよく使われます。

プライベートブロックチェーンとパブリックブロックチェーンの違い

パブリックブロックチェーンには、参加を希望する人なら誰でも参加できます。

プライベートブロックチェーンへの参加は、承認された参加者に限定されます。

パブリックブロックチェーンは、開放性、検閲耐性、透明性のある検証、幅広い分散化を重視します。

プライベートブロックチェーンは、アクセス制御、プライバシー、処理性能、ガバナンス管理、企業固有のルールを重視します。

パブリックブロックチェーンでは、通常、誰でも許可を求めずにノードを運用し、活動を検証できます。

プライベートブロックチェーンでは、管理者、コンソーシアム、ガバナンス機関、認証局、メンバーシップサービスから承認を得る必要がある場合があります。

パブリックブロックチェーンでは、バリデーターへの報酬、取引手数料の支払い、経済的インセンティブによるネットワーク保護のため、ネイティブ暗号資産を使うことがよくあります。

プライベートブロックチェーンでもネイティブトークンを使う場合がありますが、バリデーターが責任を負う既知の組織であるため、必要としないものも多くあります。

パブリックブロックチェーンは、価値を移転するための公開インターネットに近い仕組みです。

プライベートブロックチェーンは、信頼できる、または部分的に信頼できる参加者間で共有するイントラネットに近い仕組みです。

プライベートブロックチェーンとパーミッション型ブロックチェーンの違い

プライベートブロックチェーンとパーミッション型ブロックチェーンは一緒に使われることが多いものの、少し異なる概念を表します。

プライベートブロックチェーンは、ネットワークが一般公開されていないことを意味します。

パーミッション型ブロックチェーンは、特定の操作を行うために参加者の承認が必要であることを意味します。

アクセスが管理されているため、プライベートブロックチェーンはパーミッション型になり得ます。

一部のデータが公開されていても、検証やトランザクション送信が制限されている場合、パーミッション型ブロックチェーンはプライベートブロックチェーンより広い概念となることがあります。

たとえば、一部の記録は一般に公開しつつ、承認済みの機関だけがブロックを検証できるブロックチェーンを設計できます。

この場合、パーミッション型ではありますが、厳密な意味で完全にプライベートとは言えません。

一般的な暗号資産の議論では、アクセス制限のあるブロックチェーンネットワーク全般を指して「プライベートブロックチェーン」と呼ぶことがよくあります。

正確に理解するには、どの操作が非公開で、どの操作に権限が必要なのかを確認するほうがよいでしょう。

適切に設計されたブロックチェーンでは、誰が閲覧、書き込み、検証、管理、監査をできるのか、また誰がどのようにネットワークから退出できるのかを定める必要があります。

プライベートブロックチェーンとコンソーシアムブロックチェーンの違い

コンソーシアムブロックチェーンは、単一の運営者ではなく、複数の組織が共同で管理するプライベートまたはパーミッション型ブロックチェーンです。

たとえば、複数の銀行、物流会社、医療機関、保険会社、政府機関が共有ネットワークを共同運営する場合があります。

各メンバーは、1つまたは複数のノードを運用できます。

ブロックの承認、トランザクションの承認、スマートコントラクトの更新、ガバナンス設定の変更に複数メンバーの承認を求めるルールを設ける場合があります。

Ethereumのネットワークに関するドキュメントでは、コンソーシアムネットワークを、事前に定められた信頼できるノード群がコンセンサスを管理するプライベートネットワークと説明しています。

コンソーシアムブロックチェーンでは複数の組織が運営と監督を分担するため、単独組織による支配を抑えられます。

ただし、パブリックブロックチェーンのように開かれたものではありません。

ネットワークは、コンソーシアムのガバナンス、法的合意、技術的な運用、信頼の前提に依存します。

すべてのデータをパブリックチェーンに公開せず、複数の組織が共有記録を必要とする場合に、コンソーシアムブロックチェーンがよく使われます。

その価値は、既知の参加者間で管理を共有できることにあります。

プライベートブロックチェーンとプライベートネットワークの違い

Ethereum系の用語では、プライベートネットワークは単に、ノードがパブリックネットワークに接続されていないネットワークを指す場合があります。

Ethereumのドキュメントでは、この文脈での「プライベート」は予約済み、または隔離された状態を意味し、自動的に保護や安全性を示すものではないと説明されています。

この違いは重要です。プライベートネットワークの中には、テスト用のローカル開発環境にすぎないものもあるためです。

一方、本人確認、ガバナンス、監視、セキュリティ方針を備えた本番用の企業システムもあります。

開発者は、パブリックネットワークに展開する前にスマートコントラクトをテストするため、ノートパソコン上でローカルなプライベートブロックチェーンを実行することがあります。

企業が、実際の業務決済のために複数の承認済み組織間でプライベートブロックチェーンを運用することもあります。

どちらもプライベートネットワークと呼ばれますが、目的とリスク水準は大きく異なります。

パブリックチェーンから切り離されているだけで、プライベートネットワークが安全になるわけではありません。

セキュリティは、鍵管理、ノードの安全性、スマートコントラクトの正確性、ガバナンス、アクセス制御、監視にも左右されます。

プライベートとは参加が制限されていることであり、無敵という意味ではありません。

プライベートブロックチェーンが使われる理由

プライベートブロックチェーンは、すべてを公開せずに、ブロックチェーン形式の共有記録を実現したい組織で使われます。

参加者が特定されている場合、コンプライアンスが重要な場合、データが機密情報である場合、または業務ルールでアクセス管理が必要な場合に役立ちます。

サプライチェーンでは、製造業者、運送業者、倉庫、小売業者、監査人の間で商品を追跡するために利用されることがあります。

金融機関では、決済、担保の移動、トークン化資産、内部会計業務の記録に使われることがあります。

医療ネットワークでは、承認された関係者に閲覧を制限しつつ、記録や同意データを調整するために使われる場合があります。

政府や公共部門では、管理された登録簿、許認可、助成金、監査証跡に利用されることがあります。

企業向け暗号資産システムでは、トークン化資産、内部の安定した決済、パーミッション型スマートコントラクト業務の検証に使われることがあります。

主な理由は、理念としての分散化ではありません。

完全に公開された環境ではすべてに対応できない一方、共有台帳を必要とする関係者間で、参加を管理しながら連携することが主な目的です。

プライベートブロックチェーンのアーキテクチャ

プライベートブロックチェーンのアーキテクチャには通常、承認済みノード、ID管理、アクセス制御方針、コンセンサスルール、スマートコントラクト、アプリケーションインターフェース、監視ツール、ガバナンス手順が含まれます。

ノードは1つの組織、または複数の組織が運用できます。

ID管理には、認証局、公開鍵基盤、分散型識別子、その他の認証情報システムを利用できます。

アクセス制御では、トランザクションの送信、操作の承認、コードの展開、データの閲覧、ネットワーク管理を誰に許可するかを定めます。

コンセンサスは、有効なトランザクションの順序と台帳の状態についてノードが合意する方法を定めます。

スマートコントラクトは、業務ルールや資産のロジックを定めます。

アプリケーションインターフェースを使えば、ユーザーはノードを直接運用せずにネットワークを利用できます。

監視ツールは、停止、不審なトランザクション、証明書の問題、ノード間の状態ずれ、ガバナンス変更などを検知します。

ガバナンス手順は、メンバーの追加、削除、監査、アップグレード、処分の方法を定めます。

したがって、プライベートブロックチェーンは単なる台帳ではなく、ガバナンスとインフラを含むシステム全体です。

ID管理とアクセス制御

ID管理は、プライベートブロックチェーンの最も重要な機能の一つです。

パブリックブロックチェーンでは、ユーザーは多くの場合、仮名のウォレットアドレスを通じてやり取りします。

プライベートブロックチェーンでは通常、各役割を実行できる人をネットワークが把握する必要があるため、より強固なID管理が求められます。

Hyperledger Fabricはメンバーシップの仕組みを採用し、認証局がIDを発行し、Membership Service Providerが信頼する組織、役割、権限を定義します。

この構造により、クライアント、ピア、オーダラー、管理者などを区別できます。

アクセス制御は、複数のレイヤーに適用できます。

ノードに接続できる人をネットワークが制限する場合があります。

チャネルによって、特定のトランザクションデータを閲覧できる人を制限する場合があります。

スマートコントラクトによって、特定の関数を呼び出せる人を制限する場合があります。

ガバナンス方針によって、アップグレードを承認できる人を制限する場合があります。

プライベートブロックチェーンのセキュリティは、既知の参加者が定められた権限の範囲内で行動することに大きく依存するため、強固なID管理とアクセス制御が不可欠です。

プライベートブロックチェーンのコンセンサス

コンセンサスとは、トランザクションの順序と台帳の状態について、ブロックチェーンのノードが合意するプロセスです。

プライベートブロックチェーンでは、匿名の世界中のマイナーではなく、特定されたバリデーター向けのコンセンサス方式がよく使われます。

プラットフォームによって、Proof of Authority、ビザンチン障害耐性コンセンサス、クラッシュ障害耐性コンセンサス、カスタムの注文サービスなどが用いられます。

Hyperledger Besuのプライベートネットワークに関するドキュメントでは、プライベートネットワークは通常、異なるチェーンIDとQBFTやIBFT 2.0などのProof of Authorityコンセンサスを使うとされています。

こうしたコンセンサスモデルでは、多くのオープンネットワークのProof of Workマイニングよりも、ファイナリティを速く確保し、計算コストを抑えられる場合があります。

これは、バリデーターが特定され、承認、監視、削除、法的責任の追及が可能だからです。

その結果、パブリックブロックチェーンとは異なるセキュリティモデルになります。

プライベートブロックチェーンは、経済的インセンティブを競う不特定多数の参加者には依存しません。

ID、ガバナンス、バリデーターの分散、運用セキュリティ、承認済み当事者間の信頼境界に依存します。

高速なコンセンサスは利点ですが、強固なガバナンスとセキュリティ制御を組み合わせる必要があります。

プライベートブロックチェーンのプライバシー

プライベートブロックチェーンでは、ネットワークの活動やトランザクションの詳細を閲覧できる人を制限し、プライバシーを向上させられます。

ただし、プライベートブロックチェーンだからといって、すべてのトランザクションが自動的に機密扱いになるわけではありません。

承認されたメンバー全員がすべてのトランザクションを閲覧できるプライベートブロックチェーンもあります。

チャネル、プライベートデータコレクション、機密トランザクション、プライバシーグループ、選択的開示に対応するものもあります。

設計は用途によって異なります。

サプライチェーンネットワークでは、承認済みのすべてのメンバーが商品の移動状況を確認できるようにする場合があります。

金融決済ネットワークでは、取引相手が関連するトランザクションの詳細だけを閲覧できるようにする場合があります。

規制当局や監査人に、トランザクションを送信する権限を与えず、特別な閲覧権限を付与することもできます。

プライバシーは、データ、スマートコントラクト、ストレージ、ネットワーク、アプリケーションの各レイヤーで設計する必要があります。

機密データを共有台帳に直接書き込むと、後から削除することが困難、または不可能になる場合があります。

プライベートブロックチェーン上のスマートコントラクト

プライベートブロックチェーンはスマートコントラクトを利用できますが、その設計はパブリックチェーン上のDeFiコントラクトとは異なることがよくあります。

プライベートブロックチェーンのスマートコントラクトは、業務フロー、決済ルール、サプライチェーンの状態、本人確認、トークン化資産の移転、承認プロセスなどを記述できます。

参加者が特定されているため、スマートコントラクトに役割ベースの権限を直接設定しやすくなります。

たとえば、承認済みの発行者だけがトークン化資産をミントできるようにできます。

承認された監査人だけが検査完了の記録を付けられるようにできます。

選定されたバリデーターだけが決済トランザクションを承認できるようにできます。

このため、プライベートブロックチェーン上のスマートコントラクトは、規制対応や企業業務に役立つ場合があります。

ただし、スマートコントラクトのリスクは残ります。

プライベートブロックチェーンのコントラクトにバグがあると、残高の誤り、記録の破損、不正な更新、決済の失敗につながる可能性があります。

参加が制限されていても、監査、テスト、アップグレード制御、インシデント対応は必要です。

プライベートブロックチェーン上のトークン化

プライベートブロックチェーンは、デジタル資産の記録と参加者のアクセス管理を組み合わせられるため、トークン化に使われることがよくあります。

トークン化された債券、請求書、コモディティ、ロイヤルティポイント、カーボンクレジット、サプライチェーン上の商品、内部決済単位、現実資産に対する権利などを表現できます。

発行者は、トークンの保有、移転、償還、凍結、監査を認める対象を定められます。

本人確認、移転制限、報告が規制や業務ルールで求められる場合に便利です。

プライベートなトークン化は、承認済みの機関間での運用上の摩擦を減らすこともできます。

ただし、トークン化は法的執行可能性と、オフチェーン記録の正確性にも依存します。

プライベートブロックチェーンにトークンを記録することはできますが、倉庫に主張どおりの商品があることや、法的請求権が執行可能であることを自動的に証明できるわけではありません。

プロジェクトは、トークンの記録をカストディ、監査、契約、償還ルール、紛争解決手順と結び付ける必要があります。

現実世界の義務との連携がなければ、裏付けの弱い単なるデータベース上の記録になりかねません。

ステーブルコインとプライベートブロックチェーン

プライベートブロックチェーンは、安定した決済用トークンや内部決済ネットワークに利用できます。

規制対象の機関やコンソーシアムは、承認済みユーザー間だけで送金する必要がある場合、プライベートブロックチェーンを選ぶことがあります。

ID管理によって、利用資格、制裁対象の確認、取引上限、報告要件を適用しやすくなります。

スマートコントラクトに決済ルールを組み込むことができます。

監査人には、ネットワーク上の活動を管理された範囲で閲覧させられます。

ただし、プライベートブロックチェーン上のステーブルコインにも、準備金管理、償還ルール、運用上の制御、法的な明確性、サイバーセキュリティが必要です。

ブロックチェーン上の記録は、システムの一部にすぎません。

ユーザーは、誰がトークンを発行するのか、何が裏付けとなるのか、償還方法はどうなっているのか、誰が送金を凍結または取り消せるのかを理解する必要があります。

プライベートブロックチェーンは運用管理を改善する一方、発行者への依存を生む可能性もあります。

プライベートな決済トークンは、ブロックチェーンシステムとしてだけでなく、金融上の債務としても評価する必要があります。

プライベートブロックチェーンとDeFi

プライベートブロックチェーンは、パブリックブロックチェーン上のオープンなDeFiとは異なります。

DeFiは通常、一般公開、コンポーザビリティ、透明性のある流動性、許可不要のスマートコントラクト利用を重視します。

プライベートブロックチェーンは、参加者を管理し、取引相手を特定することを重視します。

一方、承認されたユーザー間でDeFiに似た仕組みを提供することは可能です。

たとえば、承認済みの機関が、制限されたネットワーク内でパーミッション型の貸付、担保管理、トークン化資産の決済、自動化された市場ルールを利用する場合があります。

コンプライアンスや機密保持の都合で、完全に公開された参加が難しい場合に有用です。

ただし、プライベートなDeFi類似システムは、異なる信頼の前提を持ちます。

ユーザーは管理者、発行者、メンバーシップルール、法的合意、パーミッション型バリデーターに依存する場合があります。

外部の開発者が自由にコントラクトを展開したり流動性を接続したりできないため、コンポーザビリティが低くなる可能性があります。

プライベートブロックチェーンはDeFiの技術を活用できますが、許可不要のDeFiの性質を自動的に備えるわけではありません。

プライベートブロックチェーンとコンプライアンス

コンプライアンスは、組織がプライベートブロックチェーンを選ぶ主な理由の一つです。

本人確認、アクセス制限、監査証跡、取引上限、データ分離、役割ベースの権限をサポートできます。

こうした機能は、社内方針、規制上の期待、機密保持要件、報告義務への対応に役立つ場合があります。

たとえば、承認済みの参加者だけがトークン化資産を保有できるように設定できます。

本人確認済みの主体に紐付くウォレットだけに送金を制限できます。

監査人に特定の記録への閲覧権限を付与できます。

機密性の高いトランザクションの詳細を、ネットワーク上で一般に見える情報から分離できます。

ただし、ブロックチェーンがプライベートであるだけでコンプライアンスを自動的に満たせるわけではありません。

法的要件は、管轄地域、資産の種類、ユーザー区分、データ保護ルール、事業活動によって異なります。

プロジェクトは、ブロックチェーン上の制御と、法務確認、方針設計、記録管理、運用ガバナンスを組み合わせる必要があります。

プライベートブロックチェーンのメリット

第一のメリットはアクセスを管理できることです。

組織は、ネットワークへの参加、取引、検証、コントラクト展開、データ閲覧を誰に認めるか決められます。

第二のメリットはプライバシー管理です。

適切に設計すれば、プライベートネットワークはデータの閲覧を制限し、選択的開示機能を利用できます。

第三のメリットは処理性能です。

特定済みのバリデーターと軽量なコンセンサス方式により、多くのオープンネットワークより速くトランザクションを確定できる場合があります。

第四のメリットはガバナンスを管理できることです。

メンバーは、アップグレードのルール、紛争解決手順、参加者の受け入れ方針、運用上の責任を定められます。

第五のメリットはコンプライアンスへの対応です。

IDに基づく参加は、規制対象の業務や監査可能性の確保に役立つ場合があります。

第六のメリットは業務上の連携です。

互いを完全には信頼していない組織も、合意したルールの下で改ざんを検知できる台帳を共有できます。

第七のメリットはコストの予測可能性です。

管理されたインフラと手数料ルールを使うことで、パブリックチェーンのガス代急騰を避けられる場合があります。

プライベートブロックチェーンの限界

第一の限界は、開放性が低下することです。

承認されていなければ、ユーザーは自由に参加したりネットワークを検証したりできません。

第二の限界は、一般に対する透明性が低いことです。

外部のユーザー、研究者、コミュニティにとって、プライベートな記録は監査しにくい場合があります。

第三の限界は運営者への信頼が必要なことです。

少数のグループが検証とガバナンスを管理する場合、広く公開されたネットワークよりも、そのグループを信頼する必要があります。

第四の限界は中央集権化のリスクです。

1つの主体が管理するプライベートブロックチェーンは、分散型ネットワークというより複製データベースに近づく可能性があります。

第五の限界は相互運用性です。

プライベートネットワークは、パブリックチェーン、ウォレット、DeFiプロトコル、外部データソースと安全に接続することが難しい場合があります。

第六の限界は運用の複雑さです。

IDシステム、証明書、ガバナンスルール、ノード運用、アクセス制御には継続的な保守が必要です。

第七の限界は、セキュリティに対する誤った安心感です。

プライベートネットワークでも、内部者による脅威、鍵の侵害、スマートコントラクトのバグ、不適切なガバナンスが問題になる可能性があります。

プライベートブロックチェーンのセキュリティリスク

プライベートブロックチェーンには、パブリックブロックチェーンとは異なるセキュリティリスクがあります。

大きなリスクの一つは、少数のバリデーターが台帳を管理することで生じる共謀です。

強力な鍵によって権限の変更、アップグレードの展開、メンバーシップの変更が可能なため、管理者の侵害もリスクになります。

IDがパーミッション型アクセスの中心となるため、認証局の侵害もリスクです。

承認済みユーザーは、不特定の一般ユーザーより広いシステムアクセス権を持つ場合があり、内部者による不正利用のリスクがあります。

業務ルールにバグが含まれる可能性があるため、スマートコントラクトの脆弱性も問題です。

想定より多くの参加者が機密情報を閲覧できると、データが漏えいする恐れがあります。

メンバーシップを管理する組織が結果に影響を与える可能性があるため、ガバナンスの掌握もリスクとなります。

プライベートネットワークにも、堅牢なインフラを維持するためのバックアップと災害復旧が必要です。

セキュリティ対策は、ブロックチェーンのプロトコルだけでなくネットワーク全体を対象にする必要があります。

プライベートブロックチェーンのガバナンス

ガバナンスは、プライベートブロックチェーンを誰が管理し、どのように意思決定するかを定めます。

メンバーの加入・脱退、バリデーターの交代、ソフトウェアのアップグレード、スマートコントラクトの展開、データアクセス、紛争解決、監査権、手数料設定、緊急時の制御などを扱う場合があります。

単一企業が管理するプライベートブロックチェーンでは、経営陣、IT部門、コンプライアンス部門、セキュリティ管理者が社内ガバナンスを担うことがあります。

コンソーシアムブロックチェーンでは、メンバー投票、法的合意、運営委員会、技術委員会、役割別承認方針を使う場合があります。

ネットワークで実際の価値を扱う前に、適切なガバナンスを文書化してください。

バリデーターがオフラインになった場合の対応を、メンバーが把握しておく必要があります。

誤りを取り消せるのか、可能な場合は誰が取り消せるのかを明確にしてください。

アップグレードの承認方法と緊急時の対応も明確にする必要があります。

メンバーがネットワークから退出し、データをエクスポートする方法も定めてください。

明確なガバナンスがなければ、プライベートブロックチェーンは政治的リスクが未解決の技術システムになりかねません。

プライベートブロックチェーンとデータプライバシー

データプライバシーは、プライベートブロックチェーンの設計で特に難しい分野の一つです。

プライベートネットワークにすれば、プライバシーの問題も自動的に解決すると考えるチームもあります。

しかし、承認済みノードがすべて機密データを保存または処理する可能性があるため、これは正しくありません。

個人情報、企業秘密、医療記録、機密性の高い金融情報を台帳に書き込むと、後から削除したり閲覧を制限したりすることが難しくなる場合があります。

プライベートブロックチェーンの設計では、機密データをオンチェーンに保存する量を最小限に抑えてください。

適切に、ハッシュ、参照情報、暗号化されたデータ、プライベートデータコレクション、選択的開示、オフチェーンストレージを利用してください。

データ保護法、保存要件、監査義務、ユーザーの同意も検討する必要があります。

設計が不適切だと、ブロックチェーンの改ざん耐性がデータの訂正や削除要件と衝突する可能性があります。

プライベートブロックチェーンを機密情報の永久的な漏えい源にしてはいけません。

適切なプライバシー設計は、台帳への記録前から始まります。

プライベートブロックチェーンと相互運用性

相互運用性とは、プライベートブロックチェーンが他のシステムと接続できることです。

パブリックブロックチェーン、銀行システム、IDプロバイダー、サプライチェーンデータベース、企業向けソフトウェア、クラウドインフラ、監査ツールなどとの連携が必要になる場合があります。

ブロックチェーン上の記録が単独で存在することは少ないため、相互運用性によって価値を生み出せます。

たとえば、トークン化資産には、パブリックチェーン上の決済、法的文書、カストディ記録、決済手段との連携が必要になる場合があります。

ただし、相互運用性にはリスクも伴います。

プライベートブロックチェーンとパブリックブロックチェーンをつなぐブリッジには、スマートコントラクト、オラクル、メッセージ検証、カストディに関するリスクが生じる可能性があります。

企業データベースへのAPI接続には、データ完全性のリスクが伴うことがあります。

IDシステムとの連携には、プライバシーや認証情報に関するリスクが生じる可能性があります。

データの種類ごとに、どのシステムを正本とするのかを定めてください。

外部との接続が信頼できて初めて、プライベートブロックチェーンは有効に機能します。

プライベートブロックチェーンとデータベースの違い

よくある疑問の一つは、通常のデータベースよりプライベートブロックチェーンのほうが優れているのか、という点です。

複数の関係者が共有記録、改ざんを検知できる履歴、役割に基づくガバナンス、組織間の独立した運用を必要とする場合、プライベートブロックチェーンが有効なことがあります。

すべてのユーザー、データ、信頼の前提を1つの組織が管理しているなら、通常のデータベースのほうが適している場合があります。

1社がすべてのノードと管理者鍵を管理するのであれば、プライベートブロックチェーンは分散化の利点をほとんど加えず、複雑さだけを増す可能性があります。

NISTは、ブロックチェーン技術が万能の解決策ではなく、組織はガバナンス、悪意あるユーザー、制御、実装上の制約を考慮する必要があると注意喚起しています。

プライベートブロックチェーンを選ぶ前に、チームは共有の書き込み権限、複数当事者による検証、監査可能性、単一のデータベース管理者への依存低減が必要かどうかを検討してください。

不要であれば、従来型のデータベースのほうが、簡単で高速、低コストで、保守もしやすい可能性があります。

必要であれば、プライベートブロックチェーンが有効な連携レイヤーとなる場合があります。

適切な選択は、マーケティング上の表現ではなく、信頼の境界によって決まります。

プライベートブロックチェーンのユースケース

一般的なユースケースの一つは、サプライチェーンの追跡です。

複数の企業が、生産、出荷、検査、納品のイベントを共有台帳に記録できます。

貿易金融もユースケースの一つです。

参加者は、請求書、信用状、決済手順、監査証跡を連携できます。

現実資産のトークン化もユースケースです。

承認済みユーザーは、管理されたルールの下でパーミッション型の資産トークンを移転できます。

IDや認証情報の管理にも利用できます。

組織は、特定されたネットワーク内で認証情報を発行し、検証できます。

機関間の内部決済もユースケースの一つです。

承認済みのメンバーは、すべての詳細をパブリックチェーンに公開せずに債務を決済できます。

医療記録の連携にも利用できます。

承認された関係者は、機密データを管理しながら監査証跡や同意状況を共有できます。

公共部門の登録簿もユースケースです。

政府機関は、管理上の権限を維持しながら記録を連携できます。

プライベートブロックチェーンと監査

プライベートブロックチェーンは、承認された関係者間でイベントの共有記録を作成し、監査を改善できる場合があります。

監査人には、特定のチャネル、スマートコントラクト、資産履歴、トランザクションログへの閲覧権限を付与できます。

これにより、定期的な手作業での照合作業への依存を減らせる場合があります。

また、単一の関係者が過去の記録をひそかに変更することを難しくできます。

ただし、監査の価値はデータの品質に左右されます。

最初に誤ったデータが入力されれば、ブロックチェーンはその誤った記録を保存する可能性があります。

これは「Garbage In, Garbage Out（入力が誤っていれば出力も誤る）」という典型的な問題です。

監査人には、現実世界の出来事、文書、カストディ、評価額、権限を検証する手順も必要です。

プライベートブロックチェーンは記録の追跡可能性を高められますが、すべての入力が正しいことまでは保証しません。

適切な監査設計では、ブロックチェーンのログとオフチェーンの管理策を組み合わせます。

プライベートブロックチェーンとネイティブトークン

プライベートブロックチェーンにネイティブ暗号資産が必ず必要とは限りません。

パブリックブロックチェーンでは、手数料の支払い、バリデーターへの報酬、経済的な安全性の確保にネイティブトークンを使うことがよくあります。

プライベートブロックチェーンでは、代わりに契約上の合意、組織の義務、サービス品質契約、特定済みバリデーターに依存する場合があります。

内部決済、アクセス料、資産の表現、インセンティブ設計にトークンを使うプライベートブロックチェーンもあります。

トークンが存在するだけで、プライベートブロックチェーンが分散化されるわけではありません。

トークンの目的を明確にする必要があります。

プロジェクトをパブリック暗号資産に近く見せるためだけに追加してはいけません。

プライベートブロックチェーンでトークンを使う場合、誰が発行、償還、凍結、移転、管理できるのかをユーザーが理解する必要があります。

プライベートネットワークのトークン設計は通常、許可不要の市場投機ではなく、管理された用途を目的とします。

プライベートブロックチェーンのトークンは、ネットワークの実際の業務機能に即したものである必要があります。

プライベートブロックチェーンとパブリックチェーンへのアンカリング

プライベートブロックチェーンの中には、データをパブリックブロックチェーンにアンカリングするものがあります。

アンカリングとは、ハッシュ、チェックポイント、状態ルート、証明などをパブリックチェーンに公開し、特定のプライベートデータがある時点で存在したことを外部の人が検証できるようにすることです。

プライベート台帳を変更するとパブリックチェーンのチェックポイントと矛盾するため、改ざんの検知性を高められます。

コンソーシアム外の中立的なタイムスタンプを提供するのにも役立ちます。

ただし、別途開示されない限り、アンカリングによってプライベートデータそのものが公開されるわけではありません。

また、プライベートデータが正確だったことを証明するものでもありません。

アンカリングで証明できるのは、公開された暗号学的コミットメントとの整合性です。

何を、どの頻度で、どのパブリックチェーンにアンカリングするのか、紛争をどう解決するのかをプロジェクトは説明する必要があります。

慎重に設計すれば、パブリックチェーンへのアンカリングによってプライベートブロックチェーンの監査可能性を高められます。

ただし、プライベートブロックチェーンが完全なパブリックブロックチェーンに変わるわけではありません。

プライベートブロックチェーンの評価方法

まず、メンバーシップを誰が管理するのか確認してください。

次に、バリデーターや注文ノードを誰が運用するのか確認してください。

単一の主体が台帳のルールを変更したり、参加者を排除したりできるのかを確認してください。

IDがどのように発行、失効、監査されるのかを確認してください。

機密データがオンチェーンとオフチェーンのどちらに保存されるのかを確認してください。

コンセンサスメカニズムとバリデーターの分布を調べてください。

スマートコントラクトのアップグレードルールと管理者権限を確認してください。

メンバーが退出する際にデータをエクスポートできるか確認してください。

プライベートネットワークが、パブリックチェーン、カストディシステム、外部データベースとどのようにつながっているか理解してください。

「ブロックチェーン」という言葉だけで、分散化、透明性、安全性があると思い込まないでください。

プライベートブロックチェーン構築のベストプラクティス

まず、通常のデータベースではなくブロックチェーンが必要な理由を明確にしてください。

すべての参加者間にある信頼関係を整理してください。

誰が閲覧、書き込み、検証、承認、展開、監査、管理できるかを定めてください。

オンチェーンに直接保存する機密データを最小限にしてください。

強固なID管理と証明書のライフサイクル管理を導入してください。

バリデーター鍵、管理者鍵、認証局の鍵を強固なセキュリティ手順で保護してください。

ローンチ前にガバナンスルールを文書化してください。

バリデーターの停止、メンバーの削除、データに関する紛争、スマートコントラクトのバグ、証明書の侵害などの障害シナリオをテストしてください。

展開後も継続的に活動を監視してください。

メンバー、ユーザー、監査人のために、退出と復旧の手順を設計してください。

プライベートブロックチェーンに関するよくある誤解

プライベートブロックチェーンなら、データも完全に非公開だという誤解があります。

アクセスが制限されていても、承認済みのすべての参加者に対してトランザクションが機密になるとは限りません。

プライベートブロックチェーンは常により安全だという誤解もあります。

一部のリスクを減らせる一方、管理者、IDシステム、少数のバリデーターへの依存が高まる可能性があります。

プライベートブロックチェーンは本物のブロックチェーンではないという誤解もあります。

ブロック、ハッシュ、署名、コンセンサス、共有台帳といった実際のブロックチェーン構造を利用できますが、パブリックチェーンとは異なる信頼の前提を持ちます。

プライベートブロックチェーンは常に分散化されているという誤解もあります。

複数の組織が運営するものもあれば、1つの組織が管理するものもあります。

プライベートブロックチェーンにはセキュリティ監査が不要だという誤解もあります。

プライベートシステムにも、スマートコントラクトのレビュー、インフラの堅牢化、アクセス制御のテスト、ガバナンスの分析が必要です。

よくある質問

プライベートブロックチェーンとは何ですか？

プライベートブロックチェーンとは、定められた権限に基づき、承認されたユーザー、組織、ノード、バリデーターだけが参加できる、参加制限のあるブロックチェーンネットワークです。

プライベートブロックチェーンはパブリックブロックチェーンと同じですか？

いいえ。パブリックブロックチェーンは誰でも参加できますが、プライベートブロックチェーンは承認された関係者にアクセスと参加を制限します。

プライベートブロックチェーンはパーミッション型ブロックチェーンと同じですか？

密接に関連していますが、プライベートブロックチェーンはアクセス制限を重視し、パーミッション型ブロックチェーンは承認が必要な役割や操作を重視します。

プライベートブロックチェーンを利用するのは誰ですか？

企業、コンソーシアム、金融機関、サプライチェーングループ、医療ネットワーク、政府機関など、管理された共有台帳を必要とする組織が利用します。

プライベートブロックチェーンでスマートコントラクトを使えますか？

はい。多くのプライベートブロックチェーンは、業務ルール、トークン化、決済、アクセス制御、業務フローの自動化にスマートコントラクトを利用できます。

プライベートブロックチェーンに暗号資産は必要ですか？

いいえ。特定された参加者は、オープンな経済的マイニングインセンティブの代わりに、ガバナンス、契約、運用上の合意に依存できるため、ネイティブ暗号資産が必ず必要とは限りません。

プライベートブロックチェーンは分散化されていますか？

複数の組織に分散されているプライベートブロックチェーンもありますが、通常はパブリックな許可不要型ブロックチェーンより開放性と分散性が低くなります。

プライベートブロックチェーンは安全ですか？

適切に設計すれば安全性を高められますが、内部者による脅威、鍵の侵害、脆弱なガバナンス、スマートコントラクトのバグ、不十分なアクセス制御などのリスクは残ります。

プライベートブロックチェーンのデータを非公開にできますか？

データへのアクセスを制限できますが、承認済みの参加者が共有記録を閲覧できる場合もあるため、機密性は設計によって異なります。

コンソーシアムブロックチェーンとは何ですか？

コンソーシアムブロックチェーンとは、複数の組織がコンセンサスとガバナンスを共同管理する、プライベートまたはパーミッション型のブロックチェーンです。

企業がプライベートブロックチェーンを選ぶのはなぜですか？

企業は、アクセス、プライバシー、コンプライアンス、ガバナンスを管理しながら、既知のパートナーと記録を連携するために選ぶ場合があります。

プライベートブロックチェーンの最大の欠点は何ですか？

オープンなパブリックブロックチェーンを利用する場合よりも、承認された運営者やガバナンスプロセスを信頼する必要があることです。

まとめ

プライベートブロックチェーンは、承認された参加者、管理されたガバナンス、選択的な情報開示、役割に応じたアクセスを目的とする参加制限付きのブロックチェーンネットワークです。

共有台帳、暗号署名、コンセンサス、ブロック、ハッシュ、スマートコントラクトといったブロックチェーンの概念を利用しますが、パブリックブロックチェーンのようなオープンな参加方式ではありません。

サプライチェーン、金融決済、トークン化資産、医療連携、IDシステム、監査、公共部門の記録、企業間連携に活用できます。

主な強みは、アクセス制御、プライバシー管理、処理性能、コンプライアンス対応、特定された参加者間の連携です。

主な弱点は、開放性の低さ、運営者への信頼、中央集権化のリスク、ガバナンスへの依存、相互運用性の課題、セキュリティに対する誤った安心感です。

プライベートブロックチェーンがパブリックブロックチェーンより常に優れている、または劣っているわけではありません。

異なる信頼モデルに対応する別のツールです。

開放性、検閲耐性、公開検証を最重視する場合は、パブリックブロックチェーンが適しています。

特定された参加者が、アクセスを管理し、業務固有のガバナンスを適用した共有台帳を必要とする場合は、プライベートブロックチェーンが適しています。

プライベートブロックチェーンを評価する際は、誰がメンバーシップを管理し、誰がトランザクションを検証し、誰がデータを閲覧でき、誰がルールを変更できるのか、問題発生時に何が起きるのかを確認するのが最も確実です。

プライベートブロックチェーンを簡単に説明すると、ID、権限、ガバナンス、承認制の参加を通じて信頼を管理する制御された環境に、ブロックチェーン形式の記録管理を導入する仕組みです。