この記事の続きです:
IBM Cloud のブロックチェーンサービスを使う(前編)
IBM Cloud のブロックチェーンサービスを使う(中編)


IBM Cloud から提供されているマネージド・ブロックチェーン・サービスを使う手順を紹介しています。前編ではベータ版で無料(2018/03/27 時点)のサービスインスタンスである Starter Membership Plan の作成手順を紹介し、中編ではこのサービスインスタンスを Hyperledger Composer のカードファイルを使ってセットアップしました。今回の後編ではこのインスタンスに実際にビジネスネットワークをデプロイして動かすまでの手順を紹介します。なおあくまでベータ版であり、今後の仕様変更等により以下の内容は正しい情報ではなくなる可能性もあります。以下の内容は 2018/03/27 時点での情報であることをご了承ください。


【BNA(Business Network Archive)ファイルの準備】
まずはデプロイするビジネスネットワークを用意します。IBM Cloud のブロックチェーンサービスはオープンソースのブロックチェーン基盤である Hyperledger Fabric をベースとしており、関連プロダクトである Hyperledger Composer もサポートしています。ビジネスネットワークは Hyperledger Composer や Hyperledger Composer Playground を使うと BNA(Business Network Archive)ファイルとして比較的簡単に定義することができるので、今回はこの方法を使います。

すでに BNA ファイルをお持ちであれば、そのファイルを使っていただいても構いません。お持ちでない場合は私が github.com で公開しているこちらのコードを使ってください:
https://github.com/dotnsf/bcdev-basickit

↑この公開プロジェクトは名前の通り、bcdev(BlockChain DEVelopment) の BasicKit として開発・公開したものです。Hyperleger Fabric & Hyperledger Composer を使って、ごくシンプルなビジネスネットワークを作り、そのビジネスネットワーク上で動作する API とサンプルアプリケーションが含まれています。簡単に言えば「ブロックチェーン開発の雛形キット」として開発したものです。


上記リポジトリを(Node.js を導入したシステムに)ダウンロードするか git clone して、一連のファイルを手元に用意してください。そしてこの中の /api/bcdev-basickit-network.bna というファイルが Hyperledger Composer 用のビジネスネットワーク定義ファイルになっています。以降の説明はこの bcdev-basickit-network.bna ファイルを前回説明&作成した IBM Cloud のブロックチェーンサービスにデプロイすることを目的に説明します:
2018032601



【BNA(Business Network Archive)ファイルのデプロイ】
まずは中編のおさらいを兼ねて、ここまでに設定した内容と、この bcdev-basickit アプリケーションを動かすために設定する内容を記載しておきます。まずは前回の設定内容がこちら:
項目設定値
作成した管理者向けのカード名admin@fabric-network
上記管理者の公開鍵ファイル~/.identityCredentials/admin-pub.pem
上記管理者の秘密鍵ファイル~/.identityCredentials/admin-priv.pem
接続プロファイル~/mychannel1/connection.json


そして、今回動かそうとしている bcdev-basickit アプリケーションが想定しているブロックチェーン上のビジネスネットワークの設定がこちらです:
項目設定する値
アプリケーションの実行ユーザーのカード名※admin@bcdev-basickit-network
アプリケーションの BNA ファイル./api/bcdev-basickit-network.bna


※Hyperledger Composer に慣れていないとわかりにくいかもしれませんが、/api/settings.js の中でカード名を指定していて、ここで指定したカード名でビジネスネットワークにアクセスできるよう設定されている前提でアプリケーションが作られています。またビジネスネットワークそのものは api/ フォルダの下にある bcdev-basickit-network.bna ファイルで定義されています。このファイルを指定してデプロイします。

では composer コマンドを順次実行して設定していきます。まず最初に admin@fabric-network の管理者でビジネスネットワークアーカイブファイルをデプロイします:
$ composer runtime install --card admin@fabric-network --businessNetworkName bcdev-basickit-network
  (↑空のビジネスネットワークを作成)
$ composer network start --card admin@fabric-network --networkAdmin admin --networkAdminEnrollSecret adminpw --archiveFile ./api/bcdev-basickit-network.bna --file admin@fabric-network.card
  (↑空のビジネスネットワークにユーザー名(admin)と BNA ファイルを指定してデプロイ)

【アクセス用カードファイルの準備とインポート】
ここまでの作業が成功すると、ブロックチェーンサービス上でビジネスネットワークが稼働している状態になります。このままでも使えないことはないのですが、一般的には個別のビジネスネットワークにアクセスするための個別のユーザー(カード)を作って利用します。特にこの bcdev-basickit-network というアプリケーションでは(デフォルト状態では)admin@bcdev-basickit-network というカードでアクセスすることを想定して開発されているので、このカードを作ってインポートします:
$ composer card create -n bcdev-basickit-network -p connection.json -u admin -c ~/.identityCredentials/admin-pub.pem -k ~/.identityCredentials/admin-priv.pem
  (↑このビジネスネットワークにアクセスするためのカード(admin@bcdev-basickit-network)を作成)
$ composer card import -f admin@bcdev-basickit-network
  (↑新たに作成したカードをインポート)
$ composer card list
  (↑カードの一覧を表示して、結果に admin@bcdev-basickit-network が含まれることを確認)

カードの一覧に admin@bcdev-basickit-network が含まれていることを確認します:
2018032602


最後に admin@bcdev-basickit-network がビジネスネットワーク上で正しく動いている(アクセスできる)ことを確認します:
$ composer network ping -c admin@bcdev-basickit-network
  (↑admin@bcdev-basickit-network への ping が成功することを確認)

この結果が "Command succeeded" になればデプロイされたビジネスネットワークを使う準備が整ったことになります:
2018032603


【ブロックチェーンアプリケーションの利用】
ここまでの準備が整っていればアプリケーションからビジネスネットワークを利用することができます。今回用意したモジュールには Swagger ベースの API Document が含まれているので、これを動かしてみましょう。

Swagger API Document は api/public/doc フォルダ内にあります。つまり api フォルダ内でアプリケーションを実行するのですが、一部設定項目があります。そのためにまずは一度アプリケーションを実行します:
$ cd api
  (↑ api/ フォルダへ移動)
$ npm install
  (↑ライブラリのインストール)
$ node app
  (↑アプリケーション実行)

実行が成功すると "server starting on XXXX ..." というメッセージが表示されます。この "XXXX" という部分(下図の場合 6017)をメモします:
2018032604


一旦アプリケーションを終了し(Ctrl+C)、api/public/doc/swagger.yaml ファイルをテキストエディタで開きます。そして6行目の host: で始まる行の続きを このシステムの IP アドレス:XXXX という内容に書き換えて保存します:
2018032605


もしこのアプリケーションを手元のシステムではなく IBM Cloud などのパブリッククラウド上のアプリケーションサーバーにデプロイして実行する場合は、この host の値をアプリケーションサーバー名に書き換えて保存してください。

保存後、あらためてアプリケーションを実行し、ウェブブラウザで /doc/ パスにアクセスすると、Swagger Open API ドキュメントの画面が表示されます(Basic URL の値が swagger.yaml で編集した host の値になっていることを確認してください):
2018032606


(注 IBM クラウドの Cloud Foundry ランタイムで実行している場合は、API ドキュメントのスキーマを HTTP から HTTPS に変更してから以下を実行してください)
2018032705



この画面はブロックチェーンサービスと接続された API サーバーのインタラクティブドキュメントになっているので、実際に動かすことが可能です。一例としていくつかの処理を実行してみましょう。まずは管理ユーザーを作成するために POST /api/adminuser と書かれた項目をクリックして展開します。するとこの API に関する説明が表示されると同時に、"Try it out" というボタンが表示され、ここをクリックすると実際に実行することができます:
2018032605a


この API では管理ユーザー(admin)のパスワードを生成します。仮にパスワードを P@ssw0rd とする場合は { "password": "P@ssw0rd" } という JSON を指定します。最後に Execute をクリックします:
2018032607


実行結果や実行内容が画面下部に表示されます。ここで行った処理を curl コマンドで実行する場合のコマンドなども表示されます。以下の例では実行結果として HTTP コード 200 が返り、{ "status": true } という本文が戻されました。API 実行コマンドは成功して、このアプリケーションの管理者をブロックチェーン内に作成することができたようです:
2018032608


では作成したユーザーでログインしてみましょう。API Document 画面の1つ下に POST /api/login という API があり、この API でログイン処理を行うことができます。この項目を選択して展開し、同様に "Try it out" をクリックします:
2018032701


この API では { "id": "ユーザーID", "password": "パスワード" } というフォーマットの JSON でログインパラメータを渡します。最初はわざと間違えてみることにするので、{ "id": "admin", "password": "string" } というパラメータを指定して、"Execute" をクリックしてみます(正しいパスワードは上記で設定した値 "P@ssword" です):
2018032702


この API が実行されて、結果が出力されます。HTTP コードは 401、実行結果本文は { "status": false, "message": "Not valid id/password." } が得られました。一応期待通りの結果といえます:
2018032703


改めて正しい内容でログインしてみます。実行パラメータを { "id": "admin", "password": "P@ssw0rd" } に変更して再び "Execute" をクリックします:
2018032704


今度は成功して、HTTP ステータス 200 が返ってきました:
2018032705


なお、このログインに成功した時の実行結果本文は以下のような JSON になっています:
{
  "status": true,
  "token": "XXXXXXXXXXXXX(トークン文字列)XXXXXXXXX"
}

この token の値がログインに成功した証となるトークンで、他の API 実行時に必要になります(実際のアプリケーションではセッションなどに保管して使うことを想定しています)。例えばユーザーの一覧を取得する API である GET /api/users ではここで取得したトークン文字列をパラメータとして指定する必要があります:
2018032706


わざと何も入力しなかったり、適当な文字列を入力してこの API を実行しても、{ "status": false, "message": "Invalid token" } とだけ返ってきます:
2018032707


一方、先程のログイン時に取得したトークンの値をここに指定してから実行すると、ユーザーの一覧(この時点では admin ユーザーのみ)が取得できることが確認できます:
2018032708


【ブロックチェーンの管理】
こんな感じでブロックチェーンを読み書きできるような REST API を定義するアプリケーションがデプロイ/実行できることが分かりました。実際にはこれ以外にもユーザーを新規に作成したり(POST /api/user)、ユーザーが所有する商品を新規に作成したり(POST /api/item)、その商品の一覧を取得したり(GET /api/items)する API が提供されています。興味があればこれらも使ってみてください。


最後に、何回かブロックチェーンに対してトランザクションを実行した後でブロックチェーンサービス側がどのようになっているかをダッシュボードから確認する方法を紹介します。ダッシュボード画面でチャネルメニューを選択すると、利用中のチャネル一覧が表示されますが、その中の「ブロックの高さ」という数値がブロックチェーン上に記録されているブロックの数を表しています(前回の画面ではここは2でしたので、いくつか積み重なっていることがわかります):
2018032701


該当行をクリックして先に進むと、更に詳細な情報を見ることが出来ます。例えば下図の一番上にあるブロックの ">" をクリックして展開します:
2018032702


「アクション」メニューから「詳細の表示」を選択すると:
2018032703


このブロックで実行された内容や実行結果を確認することもできます。こういった管理機能が初めから提供されていたり、ストレージなどのインフラ環境を意識する必要がなくなることもマネージドサービスのメリットと考えることができます:
2018032704


【感想】
以上、ここまで3回に渡って IBM Cloud のマネージド・ブロックチェーンサービスの使い方を紹介してきました。最後にこのサービスを使ってみた上での感想に触れておきます。

まず、これまで自分は業務内外で Hyperledger Fabric ベースのブロックチェーン環境やアプリケーションを構築・開発・運用してきました。慣れもあって構築作業(正確には「開発用途での構築作業」)そのものはあまり苦にならないレベルの作業になっています。ただ起動や停止、再起動といったプリミティブな作業も含めて、構築したブロックチェーン環境のインフラを管理するのはやはり面倒で、本来の目的(この場合は開発用途)を考えると苦痛を伴うものでした。その点から開放されて、開発やテストに注力できる意味や意義は小さくないと感じています。

また「ブロックチェーン内の各ブロックの様子を確認する」というよくある要望に対する機能もサービス内に標準装備されています(これまではそのための参照アプリを別途用意する必要があった)。これによってデバッグの効率も上がりました。このあたりは「マネージドサービスらしい」機能が提供されていると感じます。

一方で、個別アプリケーションをデプロイするまでの手順についてはもう少し簡略化できるのではないかとも考えます。(2018/03/27 時点での)現状の「空の管理者ユーザーを一度作って、ファイルをダウンロードしたら、ユーザーを消してまた管理者ユーザーを作り直してアップロードし直して・・・」という作業は改善の余地があるようにも感じています。この辺りは時間が解決してくれることを期待します。


改めて、このようなブロックチェーンのマネージドサービスが(ベータ版とはいえ)無料で提供されていることは素晴らしいです。興味ある方は是非使ってみていただきたいです。