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ブロックチェーンのトランザクション処理を約2.7倍高速化 富士通研から新技術

8/1(火) 11:48配信

ITmedia エンタープライズ

 富士通研究所は7月31日、ブロックチェーンフレームワークの1つ「Hyperledger Fabric」を利用し、トランザクション処理を高速化する新技術を開発したと発表した。オンライン取引システムなど、高い性能が要求されるシステムへのブロックチェーン技術の適用が可能になるという。

【ブロックチェーンにおける取引処理】

 ブロックチェーンは、中央集権的な管理者を持たずに、高い透明性と信頼性を担保し、耐改ざん性に優れたシステムを実現する技術として、金融分野をはじめとするさまざまな分野での利用が期待されている。Hyperledger Fabricは、The Linux Foundationが主催する「Hyperledger」プロジェクトのもとで開発が進められているブロックチェーン基盤。特定の複数の参加者を対象とするコンソーシアム型と呼ばれるブロックチェーンで、堅牢な商取引プラットフォームを構築できるとされている。

 ブロックチェーンでは、参加者数に応じたノード群がネットワークを形成し、取引処理の実行や取引の正当性の検証といった一連の処理はネットワークを介して連携して進められる。従来の集中管理型のシステムに比べて、ネットワークを介した通信の影響によって、単位時間あたりに実行できる取引の数が制限されるため、大量の取引処理を即時に行うといった性能が要求されるオンライン取引システムへの適用は課題となっている。

 同研究所では、独自の解析技術により、日本国内の複数拠点でコンソーシアム型ブロックチェーンを運用するケースなど、64ミリセカンド程度以下の応答時間が必要となるネットワーク状況下では、取引処理におけるアプリケーションとブロックチェーン基盤との間の通信が主要なボトルネックとなっていることを解明。

 これを基に、アプリケーションとブロックチェーン基盤との間の通信回数を削減することでトランザクション処理を高速化する技術として、「データの差分更新(DUS:Differential Update State)機能」と「一括更新(CR:Compound Request)機能」の2つを開発した。

 ブロックチェーンの取引処理では、特定のデータを取得してアプリケーション上で演算処理を行い、ブロックチェーン基盤に書き戻す処理が多く用いられる。これに対して、今回開発したデータの差分更新機能では、指示したデータに対する差分演算のみをブロックチェーン基盤上で、1回の処理で実行し、通信回数に直結する演算数を削減する。

 一括更新機能は、ブロックチェーン基盤に複数の処理をまとめて送付して一括実行するもの。複数処理をまとめることで、ブロックチェーン基盤上での処理を効率化し、通信回数を削減する。まとめた処理に部分的なエラーが発生した場合は、一括実行した起点に巻き戻し、再処理を行うことで精度を保つ。

 新技術を「Hyperledger Fabric v0.6.1」に実装し、4台のサーバから構成されるブロックチェーン基盤で取引性能を測定したところ、従来方式では毎秒約500取引のところを、約2.7倍となる毎秒約1350取引を実現。これにより、金融機関のように毎秒1000取引を超えるような高い性能が要求されるオンライン取引システムにもHyperledger Fabricフレームワークの適用が可能になると説明している。

 同研究所では、Hyperledger Fabricフレームワークの最新版に対応しながら、さらなる高速化技術の開発を進めるとともに、新技術の業務適用を想定した検証を進め、2017年度中に富士通での製品化を計画している。