AWS 上の Blockchain アプリケーション実装 · AWS 上のBlockchain アプリケーション ......

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Akihiro Tsukada

Startup Senior Solutions Architect, Amazon Web Services Japan K.K.

2-H1-3-11

AWS 上の Blockchain アプリケーション実装


• 塚田朗弘（つかだあきひろ）

• スタートアップ

シニアソリューションアーキテクト

• #blockchain #fintechsecurity

#serverless #mobile #startup

#developer


このセッションについて

• 対象者

• ローカルや別の環境では Blockchain アプリケーションの

経験があるが、AWS 上でどのように開発すればよいか、

どんなサービスを活用できるか知りたい方

• ゴール

• AWS を活用した Dapps – Decenterized Applications の

構築、開発方法を理解すること

• 後半部分では、主に Ethereum / Solidity による開発を想定

※ コードの書き方の話は含まれません


アジェンダ

• AWS と Blockchain

• AWS のスタンス

• 事例

• AWS が提供する Blockchain 関連のリソース

• Dapps 開発に AWS を活かす

• セキュリティを意識した開発シナリオ

• AWS で作る Smart Contract 開発パイプライン


AWS Blockchain


AWS のスタンス

• " 分散台帳技術はイノベーションの最先端だ。

AWS は、イノベーションの加速とよりよい体験の実現の

ために、様々な金融機関および多くの分野 * の

Blockchain プロバイダとともに活動している "

- Head of AWS Financial Services Business Development

*) AWS 上で運用される Blockchain の適用分野医療、機微情報の共有、マーケティングと消費者情報管理、仮想通貨とスマートコントラクト、コーポレート・ガバナンス、金融取引 etc


ユースケースやワークロードを限定しない

• アマゾンは選択肢を揃え、お客様の購買判断を促進し体験を向上させる

AWS


ユースケースやワークロードを限定しない

ENTERPRISE APPSDEVELOPMENT & OPERATIONSMOBILE SERVICESAPP SERVICESANALYTICS

Data

Warehousing

Hadoop/Spark

Streaming

Data

Collection

Machine

Learning

Elastic

Search

Virtual

Desktop

s

Sharing &

Collaborati

on

Corporat

e Email

Backup

Queuing &

Notifications

Workflow

Search

Email

Transcodi

ng

One-click

App

Deploymen

t

Identity

Sync

Single

Integrated

Console

Push

Notificatio

ns

DevOps

Resource

Management

Application

Lifecycle

Management

Containe

rs

Triggers

Resource

Templates

TECHNICAL &

BUSINESS

SUPPORT

Account

Management

Support

Profession

al Services

Training &

Certification

Security &

Pricing

Reports

Partner

Ecosystem

Solutions

Architects

MARKETPLACE

Business

Apps

Business

Intelligence

Database

s

DevOp

s Tools

Networki

ngSecurity

Storag

e

RegionsAvailability

Zones

Points of

Presence

INFRASTRUCTURE

CORE SERVICES

ComputeVMs, Auto-

scaling, & Load

Balancing

StorageObject, Blocks,

Archival,

Import/Export

DatabasesRelational, NoSQL,

Caching, Migration

Networki

ngVPC, DX,

DNS

CDN

Access

Control

Identity

Management

Key

Managemen

t & Storage

Monitoring

& Logs

Assessment

and

reporting

Resource &

Usage

Auditing

SECURITY & COMPLIANCE

Configuratio

n Compliance

Web

application

firewall

HYBRID

ARCHITECTURE

Data

Backups

Integrated

App

Deployment

s

Direct

Connect

Identity

Federation

Integrated

Resource

Manageme

nt

Integrate

d

Networki

ng

API

Gateway

IoT

Rules

Engine

Device

Shadows

Device

SDKs

Registry

Device

Gateway

Streaming Data

Analysis

Business

Intelligence

Mobile

Analyti

cs



パートナー事例: Intel, T-Mobile, PwC, pokitdok

https://www.youtube.com/watch?v=z29SCJQfBmM

https://www.youtube.com/watch?v=z29SCJQfBmM


事例: Bank of England

https://www.youtube.com/watch?v=8o7OtIyWUek

https://www.slideshare.net/AmazonWebServices/aws-reinvent-2016-blockchain-on-aws-disrupting-the-norm-gpst301

https://www.youtube.com/watch?v=8o7OtIyWUek

https://www.slideshare.net/AmazonWebServices/aws-reinvent-2016-blockchain-on-aws-disrupting-the-norm-gpst301


事例: coinbase

https://www.youtube.com/watch?v=bhW6ORU8MpI

https://engineering.coinbase.com/how-coinbase-builds-secure-infrastructure-to-store-bitcoin-in-the-cloud-30a6504e40ba

https://www.youtube.com/watch?v=bhW6ORU8MpI

https://engineering.coinbase.com/how-coinbase-builds-secure-infrastructure-to-store-bitcoin-in-the-cloud-30a6504e40ba


事例: ConsenSys - INFURA

https://www.youtube.com/watch?v=YHSSzV8DOII= =

"Boomerang"

Amazon

RDS

Amazon

ElastiCache

EBS

S3

EC2ALB

https://www.youtube.com/watch?v=YHSSzV8DOII




Scalability Challenge: Initial Blockchain Sync● Ethereum は継続的に成長する、トランザクションハッシュのマークル木を

含むブロックのチェーン

● 新規ノードをネットワーク上にデプロイするとき、クライアントは最初に全

チェーンデータを同期しなければならない

● チェーンを非常に重いブロックにする攻撃も常にあり、同期が難しい

● 2017年5月現在、Ethereum ネットワークは誕生から 2 年、360万ブロック、

合計 100 GBのデータに達する

● データは Ethereum がより普及するにつれ非線形に成長していく




https://www.youtube.com/watch?v=YHSSzV8DOII= =

Scalability Challenge: Initial Blockchain SyncDynamic IOPS

● cloud-init の userdata を利用して依存関係（ライブラリ、S3 のターゲットロケーション等）のインストールを自動化（AMI に作り込むことができる）

● Amazon CloudWatch メトリクスを利用し、どの地域のブロックチェーンの同期が攻撃により遅れているかを判断

● ブロックチェーン内の "Tough Spots" を解決し、同期時間を最適化するためボリュームの IOPS を動的にサイジング

● コスト最適化のため、一度同期が済んだら動的に IOPS を減らす

● 今後 Ethereum ネットワークが攻撃されても、攻撃の検知と高ディスク I/O に対応するために Amazon CloudWatch メトリクスを利用する



事例: ConsenSys - Kaleido

https://kaleido.io/get-started/

https://kaleido.io/get-started/


AWS

Blockchain


AWS が提供する Blockchain 関連のリソース

AWS Blockchain

テンプレート

https://aws.amazon.com/blockchain/

Blockchain

パートナーズポータル

https://aws.amazon.com/blockchain/


AWS Blockchain パートナーズポータル

• Blockchain 関連のAPNパートナーソリューションポータル

（2017年12月に発表）

https://aws.amazon.com/jp/partners/blockchain/

https://aws.amazon.com/jp/partners/blockchain/


• AWS上のリソース（EC2, S3 等の各種コンポーネント）を

JSONまたはYAMLで記述・管理する構成管理サービス

• 環境の構築、構成変更時の反映を自動化

• 追加料金はなし

https://aws.amazon.com/jp/cloudformation/

https://aws.amazon.com/jp/cloudformation/


AWS Blockchain テンプレート

• 一般的な Blockchain フレームワークをすばやく構築するための

AWS CloudFormation テンプレート（2018年4月に発表）

• 2018年 5月現在は Ethereum と Hyperledger Fabric に対応

• 他のフレームワークにも対応予定 → フィードバックをください！

• Blockchain の管理、モニタリング、参照を行うための

追加コンポーネントも含まれる

• スターターキットとして最適

https://aws.amazon.com/jp/blockchain/templates/

https://aws.amazon.com/jp/blockchain/templates/



• 起動時のパラメータ（networkId）

指定によって接続先ネットワーク

を選択

• 1: mainnet, 3: Ropsten etc

• Geth client, Geth miner, Eth Stats,

Eth Explorer の Docker コンテナを

自動で起動

Ethereum on Amazon ECS

Eth Stats



• 起動時のパラメータで Fabric のチャネル名、

ドメインなどを指定

• Peer ノード、Orderer、Explorer、が起動

Hyperledger on Amazon EC2

Explorer


アジェンダ

• AWS と Blockchain

• AWS のスタンス

• 事例

• AWS が提供する Blockchain 関連のリソース

• Dapps 開発に AWS を活かす

• セキュリティを意識した開発シナリオ

• Smart Contract 開発をAWSでパイプライン化する


※この資料内で使うツール・フレームワーク

• go-ethereum – geth

• Official golang implementation of the Ethereum protocol

• Truffle

• ConsenSys 社製の Smart Contract フレームワーク

• JavaScript / Solidity でのテストに対応

• testrpc を内包しており、すぐにテストが始められる

• 作業環境

• macOS Sierra

• Node.js v8.10.0, geth 1.8.8-stable, truffle v4.1.8, Solidity v0.4.23

https://github.com/ethereum/go-ethereum

http://truffleframework.com/


※この資料内で使う AWS のサービス

• AWS CodePipeline

• CI/CD パイプラインの全体を制御し、リリースプロセスを自動化する

• AWS CodeCommit

• 安定性が高くスケーラブル、従量課金なプライベート Git リポジトリ

• IAM でアクセス権限を制御できる

• AWS CodeBuild

• Docker 上で任意のコマンドやテスト、ビルドを実行する

• CodeCommit への push や CodePipeline をトリガーに起動

https://aws.amazon.com/jp/codepipeline/

https://aws.amazon.com/jp/codecommit/

https://aws.amazon.com/jp/codebuild/


Ethereum / Solidity


なぜセキュリティを強く意識するのか

• Smart Contract は原則的にロールバックが難しい

• Upgradable Contracts なども出てきてはいるものの…

• Smart Contract 上のバグはしばしば大規模な事故、損害に

https://paritytech.io/security-alert-2/

Parity Multisig Wallet

- 300 ETH

https://vessenes.com/more-ethereum-attacks-race-to-empty-is-the-real-deal/

The DAO - 360 ETH

→, CI

( )

→

→

https://paritytech.io/security-alert-2/

https://vessenes.com/more-ethereum-attacks-race-to-empty-is-the-real-deal/


参考: システムアーキテクチャのセキュリティについてはAWS FinTech リファレンス・アーキテクチャもご参照下さい

https://amzn.to/awsj-fintech

https://amzn.to/awsj-fintech


1. ローカルで開発、テスト

2. CI などを利用してテスト

3. privatenet にデプロイ

4. 動作確認

5. testnet にデプロイ

6. 動作確認

7. Mainnet にデプロイ

8. 動作確認

セキュリティを意識した開発シナリオ


AWS Smart Contract



AWSでパイプラインを作るなら

Developer

AWS

CodeCommit


C9

: IDE AWS Syntax





4. ≪承認プロセス≫



7. mainnet にデプロイ


Developer

AWS

CodeCommit

AWS

CodeBuild

privatenet

(on AWS)testnet mainnet

AWS

CodePipeline

2

3 5 7

QA









実装・構築手順

Developer

AWS

CodeCommit


1.1 CodeCommit にリポジトリ作成 & Clone

https://docs.aws.amazon.com/ja_jp/codecommit/latest/userguide/how-to-create-commit.html

$ git config --global credential.helper ¥

'!aws codecommit credential-helper $@'

$ git config --global credential.UseHttpPath true

$ git clone https://git-codecommit.xxx.amazonaws.com/v1/repos/MyRepo

https://docs.aws.amazon.com/ja_jp/codecommit/latest/userguide/how-to-create-commit.html


1.2 ローカルで開発、テスト、コミット

$ brew tap Ethereum/Ethereum && brew install Ethereum

$ npm install –g truffle

$ vim contracts/MyContract.sol

$ vim test/TestMyContract.js

$ truffle test

Using network 'test'.

(...snip...)

Contract: MyContract

✓ should put 10000 MetaCoin in the first account

1 passing (1s)

$ git add -A && git commit -m 'add MyContract and Test'










Developer

AWS

CodeCommit

AWS

CodeBuild

AWS

CodePipeline

2


2.1 CodePipeline のパイプライン作成


2.2 buildspec.yaml$ vim buildspec.yaml1 version: 0.223 phases:4 install:5 commands:6 - echo Entered the install phase on `date`7 - echo npm version `npm -v`8 - npm install9 - export PATH=./node_modules/.bin:$PATH10 - echo truffle version .. `truffle version`11 build:12 commands:13 - echo Entered the commands phase on `date`14 - truffle test15 artifacts:16 files:17 - '**/*'

https://docs.aws.amazon.com/ja_jp/codebuild/latest/userguide/build-spec-ref.html

https://docs.aws.amazon.com/ja_jp/codebuild/latest/userguide/build-spec-ref.html


2.3 push して自動で build$ git push -u origin master


2.3 push して自動で build$ git push -u origin master










Developer

AWS

CodeCommit

AWS

CodeBuild

privatenet

(on AWS)

AWS

CodePipeline

2

3


3.1 privatenet へのデプロイステージを追加










Developer

AWS

CodeCommit

AWS

CodeBuild

privatenet

(on AWS)

AWS

CodePipeline

2

3

QA


4.1 承認プロセスを追加

https://docs.aws.amazon.com/ja_jp/codepipeline/latest/userguide/approvals.html



4.2 承認ステージまで来ると待ち状態に












Developer

AWS

CodeCommit

AWS

CodeBuild

privatenet

(on AWS)testnet

AWS

CodePipeline

2

3 5

QA

※ 5 7










Developer

AWS

CodeCommit

AWS

CodeBuild

privatenet

(on AWS)testnet

AWS

CodePipeline

2

3 5

QA

※ 5 7










Developer

AWS

CodeCommit

AWS

CodeBuild

privatenet


AWS

CodePipeline

2

3 5 7

QA

※ 5 7










Developer

AWS

CodeCommit

AWS

CodeBuild

privatenet


AWS

CodePipeline

2

3 5 7

QA


完成したパイプライン


AWS で Smart Contract 実装フローをパイプライン化

• 自動テストの徹底

• デプロイフローの徹底

• 手動による動作確認には承認プロセスで対応

• 当然ながら自動化による種々の恩恵も



まとめ

• AWS は幅広い Blockchain のワークロードをサポート、

事例も豊富

• 開発時にすぐ利用できるリソースを多く提供

• Blockchain Templates、パートナーズポータル

• AWS のサービスを活用することで Smart Contract の

開発も自動化が可能、効率とセキュリティ向上へ


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