NECがブロックチェーン技術で世界最速の記録性能を達成

2月15日、NEC および NEC 欧州研究所は、毎秒 10万件以上の取引記録性能を達成する世界最速(※ NEC 調べ)のブロックチェーン向け合意形成アルゴリズムを開発したとプレスリリースで公表しました。

以下NEC プレスリリースより引用

NEC および NEC 欧州研究所は取引記録に参加するノード数 200ノード程度の大規模接続環境下で、毎秒 10万件以上の記録性能を達成する世界最速のブロックチェーン向け合意形成アルゴリズムを開発しました。これは世界規模のクレジットカード取引を支えるシステムとして必要とされる毎秒数万件を超える性能であり、ビジネス用途でのブロックチェーンの本格的な活用を加速する技術です。

ブロックチェーンは、複数の参加者がデータの記録と共有を行いデータの保証や改ざん防止を行いますが、記録速度や参加ノード数の拡張性に課題がありました。この課題はブロックチェーンが参加ノード間の合意形成に用いるアルゴリズムに起因していました。今回 NEC は記録性能・参加ノード数で従来を超える性能を持つ合意形成アルゴリズムを備え、かつ関係者外からデータを秘匿可能なソフトウェアを開発、これにより高速性と安全性の両面で世界一の性能を実現しました。さらに IoT デバイスからの高速参照も可能にしました。

NEC は「社会ソリューション事業」に注力しており、今回開発した高速でセキュアなブロックチェーン向け技術によって金融機関における本人確認業務の効率化やスマートグリッドにおける電力取引の決済効率化の実現に貢献していきます。

ブロックチェーンの 3つの問題点

ブロックチェーンはいくつかの問題も抱えており、社会に十分に活かしきれていない現状もありました。その問題点の一部として以下の 4つが挙げられます。

記録速度

ビットコイン（bitcoin/BTC）のブロックチェーンは誰もが自由に活用できますが、ブロックチェーンが用いる合意形成アルゴリズムに起因する記録速度は毎秒 7件の書き込みが性能限界とされていました。

参加ノード数

ビジネス向け用途を想定した参加者限定型のブロックチェーンにおいても、参加ノード数が数十ノードを超えると性能が極端に悪化します。

秘密保護

全ての参加者が全ての記録を見ることができるため、個人情報や企業秘密を記録するには支障があります。

IoT における問題

IoT デバイスがブロックチェーンのデータを参照する際に、個々の参加ノードが故障や悪意により記録と異なる情報を回答する場合があるため、複数の参加ノードに問い合わせて検証する必要があり、処理能力が限られる IoT デバイスには負担になります。

この問題点を解決したのが今回 NEC が開発した技術です。

NEC が開発した技術とは？

NEC は、記録性能でも参加ノード数でも従来を上回る拡張性を持ち、データの秘匿性についても従来にない保証を与えるソフトウェアを開発し、高速性と安全性の両面で世界一の性能を実現しています。また、来るべき IoT 時代に備え、IoT デバイスからのブロックチェーンデータ参照および検証も高速にする方式を開発しました。

記録速度と参加ノード数

トラステッドハードウェア（*TEE）のセキュリティ機能を最大限に活用して、参加ノードが合意形成するために必要な通信量と通信回数を削減したことで、参加ノード数が 200ノード程度の大規模環境下で、毎秒 10万件以上の記録性能を実現しました。

秘密保護について

取引情報を全参加ノードに一律に公開するのではなく、取引情報の公開範囲を限定できる仕組みを開発しました。
これにより、特定グループ内の取引情報はグループに属するノードにのみ公開するという制御が可能になります。

IoT デバイスからも高速で安全なデータ参照を実現

IoT デバイスがブロックチェーン上のデータを参照する際にも、各参加ノードの TEE を活用して、高速な検証を可能にしました。

今後の活用方法は？

今回開発された技術の記録性能やノード数の制約によって、ブロックチェーンの適用を断念していたケースなどにも対応していくことが可能になります。
記録速度などは、世界規模のクレジットカード取引を支えるシステムに必要とされる毎秒数万件を上回っており、取引情報のセキュリティとプライバシーを保証することで、個人情報や企業秘密にあたる取引の取扱も可能になります。

NEC では現在取り組んでいる金融機関との実証実験（PoC）を進めるとともに、今後は金融以外への応用も視野に入れ社会インフラに要求される性能や機能を実現するブロックチェーンおよび上位レイヤの研究開発を進めるとも発表しています。