ScalarDL の概要
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このページでは、ScalarDL とは何か、およびその主な使用例について説明します。
ScalarDL とは何ですか?
ScalarDL は、トランザクショナルデータベースシステムにおいて、データ改ざんや悪意のある攻撃などの任意の故障（ビザンチン故障）を検知し、改ざん検知可能なデータベースシステムを実現するためのミドルウェアです。新しいコンセンサスアルゴリズムにより、他にはないスケーラブルで実用的な方法でこのような検知を実現します。
ScalarDL はデータベースのやり取りに ScalarDB を使用するため、ScalarDB のデータベースに依存しない性質を継承し、リレーショナルデータベースや NoSQL などの幅広いデータベースで動作します。
ScalarDB がサポートするデータベースの詳細については、サポートされるデータベースを参照してください。
ScalarDL を使用する理由
パブリックブロックチェーン、プライベートブロックチェーン、台帳データベースなどのいくつかのソリューションは、データの改ざんや悪意のある攻撃に対処しますが、実用性、拡張性、正確性の点で制限があります。
- パブリックブロックチェーン (ビットコインやイーサリアムなど) は、データのコピーを共有する個別に管理される多数 (多くの場合、数千) のノードでシステムを構成することにより、ビザンチン故障をマスキングするように設計されています。ただし、多くのノード間でデータをコピーするため、システムの拡張性が課題があります。さらに、パブリックピアツーピアネットワークに基づくシステムの管理と運用は、システム管理者が制御できないため、特にエンタープライズシステムでは本質的に困難です。
- プライベートブロックチェーン (Hyperledger Fabric など) は、データのコピーを共有する少なくとも4つの個別に管理されるノード (またはサブシステム) でシステムを構成することにより、企業内のビザンチン故障をマスクするように設計されています。ただし、多くのノード間でのデータのコピーによりシステムの拡張性が損なわれるだけでなく、個別に管理される4つのノードを管理することは、特にエンタープライズシステムでは必ずしも現実的ではありません。
- 台帳データベース (Amazon QLDB や Oracle Database Blockchain Table など) は、単一の管理ドメインで実行されるように設計されているため、ビザンチン故障への対処が保証されません。
一方、ScalarDL は、これらのソリューションとは一線を画しています。個別に管理される2つのノード (サブシステム) だけでビザンチン故障を効果的に処理し、他のソリューションには見られない、スケーラブルで実用的で保証されたアプローチを提供します。
次の表は、ScalarDL が他のソリューションとどのように異なるかをまとめたものです。
| ビザンチン故障に対処する方法 | 管理ドメインの数 | パフォーマンス (TPS) | スケーラビリティ | |
|---|---|---|---|---|
| パブリックブロックチェーン (ビットコインやイーサリアムなど) | マスキング (N>2f*) | 数千以上 | 最大100件 | スケーラビリティが低い |
| プライベートブロックチェーン (Hyperledger Fabric など) | マスキング (N>3f*) | 4つ以上 | 数千まで | スケーラビリティが低い |
| 台帳データベース (Amazon QLDB や Oracle Database Blockchain Table など) | 保証なし | 1 | 数千まで | スケーラビリティが限られている (スケールアップアプローチのため) |
| ScalarDL | 検出 (N>f*) | 2 | 最大数万 (基盤となるコンピューティングリソースによっては、さらに多くなる可能性があります) | 高い拡張性 |
* N はシステムを構成するノード (またはサブシステム) の数、f は障害のあるノードの数です。指定された条件が満たされている限り、システムは正しく動作します。
ScalarDL の使用例
ScalarDL はさまざまな方法で使用できます。ScalarDL の主な使用例を次に示します。
データの信頼性の保証
データの信頼性を要求する規制や法律がいくつかあります。たとえば、データ保護とプライバシーに関する規制 (GDPR や CCPA/CPRA など)、財務および税務関連のデジタル文書に関する法律、知的財産の先使用権、WP.29 での無線 (OTA) による自動車のソフトウェアアップデートに関する規制などです。
ScalarDL は、リアルタイムのビザンチン故障検出機能によりデータの信頼性を保証します。
データのトレーサビリティの管理
データのトレーサビリティは企業にとって不可欠です。たとえば、多くの業界は、製造業者に製品の原産地と目的地の正確な記録を維持することを義務付ける厳しい規制の対象となっています。データトレーサビリティシステムにより、メーカーはこれらの規制への準拠を証明できます。
ScalarDL は、改ざん検知可能な追記専用の Ledger を使用してデータを保存します。したがって、データのトレーサビリティを正しく管理します。