re:Invent 2024: AWSとCrypto.comが語るWeb3インフラ構築
はじめに
海外の様々な講演を日本語記事に書き起こすことで、隠れた良質な情報をもっと身近なものに。そんなコンセプトで進める本企画で今回取り上げるプレゼンテーションはこちら！
📖 AWS re:Invent 2024 - Accelerating Web3: Blockchain innovation with AWS Cloud infrastructure (BLC306)
この動画では、AWSのPrincipal SpecialistのArvind Raghuが、Web3に対するAWSのアプローチと技術要素について解説し、Crypto.comのChief ArchitectのAlex YuとDirector of DevOps EngineeringのRussell Fortuneが、世界第2位の暗号資産取引所の構築事例を紹介しています。AWS Nitro Enclaves、AWS PrivateLink、Cluster Placement Groupsなどの技術を活用し、99.99%の稼働率と20倍以上のスループット向上を実現した具体的な手法が説明されます。また、Web3の今後のトレンドとして、高スループットチェーンの急増、Roll-up as a Serviceの台頭、DeFiにおけるEmbedded Walletの普及、そしてAIとの融合について言及されています。
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本編
Web3に対するAWSのアプローチと本セッションの概要
みなさん、こんにちは。Accelerating Web3へようこそ。私はAWSのPrincipal SpecialistとしてWeb3ビジネスを担当しているArvind Raghuです。本日は、Crypto.comのEVP兼Chief ArchitectのAlex Yu氏、そしてDirector of DevOps EngineeringのRussell Fortune氏と共同でプレゼンテーションをさせていただきます。始める前に一つ申し上げたいのですが、私は皆様とランチの間に立っているということを認識しています。アンケートにご協力いただける方は、お食事の後にお願いできればと思います。それはさておき、本日は私たちの話を聞いていただき、ありがとうございます。
これから何についてお話しするのか、概要をご説明させていただきます。まず、Web3に対するAWSの見解と、私たちのアプローチについてお話しします。次に、Web3を実現する様々な技術的要素について検討し、その要件と、既存のAWSクラウドインフラの構成要素でどのように対応しているかを見ていきます。その後、ユースケースについて話を移しますが、これは皆様に教育するためではなく、AWSが複雑なWeb3のユースケースをどのように実現しているかをお示しするためです。全体像を俯瞰しながら、AWSで皆様のWeb3製品を構築するためのサポート方法をご紹介します。
その後、完全に話題を変えて、お客様であるCrypto.comからお話を伺います。彼らは、世界クラスの取引所を構築するためにAWSをどのように活用してきたか、現在の運用状況と今後の計画について共有してくださいます。その後、私が戻ってきて、Web3で見られているトレンドについてお話しします。これらは将来のトレンドというよりも、すでに私たちが観察し、取り組んでいる動向です。最後に、Web3やAWSの関わりについてより詳しく学ぶためのリソースと、私たちとより直接的に関わるためのリンクをご紹介して、セッションを締めくくります。
Web3の本質と分散技術の重要性
では、Web3に対する私たちの見解についてお話ししましょう。Web3と聞いて、すぐに暗号通貨を思い浮かべる方はどのくらいいらっしゃいますか？ はい、私もこの仕事を担当する前はそうでした。多くの人がWeb3イコール暗号通貨だと考えています。今日、私がお伝えしたいのは、2017年以来、暗号通貨は良い意味でも、そうでない意味でも、一般の目に触れる最も人気のあるWeb3のユースケースでしたが、暗号通貨を支えているのと同じ基本原則を活用した、より多くのワークロードやユースケースが存在するということです。これらは、すべてのWeb3ワークロードを支える基本的な構成要素と原則であり、私たちAWSは、皆様のワークロードと製品を実現するために必要な構成要素を提供しています。
Web3は、現在のインターネットインフラの認識された課題に対する回答として登場しました。すべてのノイズを取り除いて考えると、これを推進した核心的な原則に焦点を当てることができます：それは分散化です。これが私たちがWeb3を見る視点であり、私たちの考え方です。Web3を見るとき、私たちは分散技術と、皆様のために適切な構成要素でそれらの技術を実現する方法を考えています。多くのアプリケーションが、分散技術、Blockchainネットワーク、Smart Contracts用の仮想マシン、分散ストレージなど、さまざまな技術を活用しています。時には、ワークロードを運用可能にするために、これらすべての異なる構成要素の組み合わせが必要になることもあります。私たちが目にする最も一般的な分散アプリケーションは、2種類のデジタル資産に焦点を当てています：1つ目は、不動産や金融商品などの実世界の資産のデジタル表現、2つ目は、よりネイティブなデジタル資産です。
2番目は、Stablecoinや暗号通貨のような、よりネイティブなデジタル資産で、これらはすべてBlockchain台帳で管理されています。この話は、Web3の議論から、分散型ストレージやその関連技術といった様々な基盤技術の話へと急速に展開しました。そこで次に、これらの具体的な要件に踏み込んで、私たちが何をしているのか、そしてどのようにみなさんを支援できるのかについてお話ししていきたいと思います。
これらのアプリケーションの開発に携わっている方であれば、製品を構築する際に必要となる基本的な原則があることにお気づきでしょう。これらの分散型アプリケーションは、デジタル資産の交換可能性とプログラム可能な性質を活用して、2つのことを実現します：DeFiのような新しい製品開発と、決済のような既存のパラダイムの再構築です。私たちが協業しているお客様の多くは、決済の形を見直し、暗号資産による決済の実現方法や、暗号資産決済ソリューションの提供方法を検討しています。従来型の決済ソリューションから、これらの分散型技術を活用した全く新しいソリューションへと移行し始めているのです。
資産やデータの直接所有権、透明性といった他の基本原則もあります。Blockchainネットワークは本質的に不変であり、それによってこれまでにない不変性と透明性がもたらされます。Blockchainネットワークはまた、公開鍵暗号を活用しており、これによってもう1つの利点である検証可能性が得られます。プログラム可能性、透明性、直接所有権、検証可能性、これらすべてを組み合わせることで、新しいユースケースを可能にしただけでなく、従来の金融ユースケースを刷新する動きも生まれています。私たちは、いわゆるWeb2の顧客、つまり従来型の金融機関が、一般消費者向けに提供したいWeb3ベースのソリューションや製品の開発を検討し始めているのを、ますます目にするようになってきました。個人的な意見ですが、私たちは今まさに、変革の歯車が回り始め、より一般消費者やリテール市場に浸透し始めている段階にいると考えています。
Web3製品開発の複雑さと基本的な選択肢
しかし、実際に開発を始めると - ここで、Web3アプリケーションの開発に携わっている方は何人いらっしゃいますか？手を挙げていただけますか？遠慮なく、単に知りたいだけです。なるほど、かなりの数の手が挙がりましたね。そうであれば、Web3製品の開発を始めたときの、あの複雑な道のりに共感していただけるでしょう。これらの異なる基盤技術、分散型技術を組み合わせようとするわけですが、Web3製品を完成させるまでの道のりは非常に複雑です。これらすべてを活用し、正しい選択を行い、製品をリリースすることは簡単ではありません。分散型技術の採用自体は目的ではなく、目的を達成するための手段に過ぎません。明確な指針がなければ、直面する技術的・戦略的な課題を乗り越えることは、すぐに非常に困難になってしまいます。
なぜなら、結局のところ、あなたが構築するものと、重要な決定の数々は、お客様が製品とどのように関わるかに影響を与えるからです。最初から多くの選択肢に直面することになります。Web3製品の開発を考え始めるとき、まだ開発経験がなく、これから始めようとしている場合、コアコンポーネントの観点からも戦略的考慮の観点からも、多くの選択肢に直面することになります。まず、パブリックまたはパーミッションド型のプロトコルのどちらで構築するかを決める必要があります。そして、パブリックチェーンのみで構築するのか、プライベートチェーンで構築するのか？両者の組み合わせを使用するのか？複数のチェーンを使用するのか？そしてもしそうする場合、クロスチェーンの相互運用性レイヤーを構築する必要があるのか？
これらは皆さんが行わなければならない基本的な選択です。そしてこれらの選択を行った後、次の段階に進むことになります。Custodialウォレットにするか、Non-custodialウォレットにするかを決める必要があります。どのようなウォレットを構築するのか？Multipartyウォレットを構築するのか？本日会場にいらっしゃるウォレット関連のお客様の中には、私が個人的に存じ上げている方もいらっしゃいますが、製品を提供する前に、機関投資家向けにするのか、個人向けにするのかなど、これらすべての選択に直面されたことと思います。
これらの基本的な決定をどのように進めるかを決めたら、次はコアコンポーネントについて考え始める必要があります。 データやアナリティクスをどのように提示するか？顧客がどのように操作するか？どのようなプロトコルノードを使用するか？どのようなスマートコントラクト標準を実装するか？多くの選択肢があります。本日のセッションで他のすべてを忘れてしまっても、覚えておいていただきたい重要なメッセージは、私たちがこれらの決定をサポートさせていただくということです。私たちは、顧客としての視点とパートナーとしての視点の両方から、この分野で数多くのお客様と協力してきた豊富な経験があり、その中で得られたベストプラクティスを今日、皆様と共有させていただきたいと思います。
私たちは、基盤となる3つの柱を活用することで、分散型テクノロジーの構成要素からWeb3製品の実現までをサポートします。その3つとは、Managed Services、DIY Web3ソリューション、そしてパートナーベースのWeb3ソリューションです。Managed Servicesでは、コアインフラストラクチャとして機能するサービスと、特殊なサービスを備えたユースケース固有のソリューションを提供しています。さらに、最も一般的なお客様の課題に対応するリファレンスアーキテクチャやソリューションブループリントを事前に作成・キュレーションしており、これらが私たちのDIY Web3ソリューションを構成しています。DIYソリューションについて明確にしておきたいのは、Managed Servicesのような本番環境レベルではありませんが、すぐに始められるようになっているということです。最後に、AWS MarketplaceとPartner Networkには、AWSで展開・利用可能なパートナー各社が構築したさまざまなソリューションが用意されています。
AWSのWeb3サポート：Managed ServicesからDIYソリューションまで
それでは、これらの基盤となる柱の一つ一つを見ていきましょう。まずはManaged Servicesからです。このトークはWeb3ソリューションとインフラストラクチャに焦点を当てていますので、最も基本的なサービスであるAmazon EC2について触れないわけにはいきません。Web3のワークロードについて考えると、Web2であれWeb3であれ、同様のニーズがあります。コンピュート、ストレージ、セキュリティ要件に応じた一定レベルのセキュリティ、そして場合によっては特殊なサービスが必要になります。
コンピュートについて話しましょう。クラウド上でWeb3アプリケーション、つまりBlockchainベースのアプリケーションを構築することで、分散化という原則に反すると考える方はどれくらいいらっしゃいますか？誰もいらっしゃらないようですね - それは良いことです。実は、私も多くの方々とこの点について議論してきました。ノードをクラウドに置くことは、決して分散化の原則に違反しているわけではありません。実際、それはむしろ有益なことです - ガレージで運用していた時代は終わりました。スケールを実現したいのであれば、高可用性でスケーラブルなプラットフォーム上にいる必要があります。
2018年初頭以降にリリースした最新のEC2インスタンスは、すべてNitroシステムをベースにしています。Nitroシステムは、EC2の基盤となる仮想化技術です。現在、Nitroベースのインスタンスでブロックチェーンノードを実行している場合、デフォルトでオペレーターアクセスが一切ないことが保証されています。つまり、EC2上でノードを実行していて、それがNitroベースのノードである場合、AWSのオペレーターが一切コンテンツにアクセスできる仕組みがないため、AWSで常時機密コンピューティングが実現されているということです。そのため、セキュリティとプライバシーの観点から、単にノードの実行中にコンテンツを当社から保護したいだけであれば、すでに保護されています。EC2ノードを起動してブロックチェーンノードを実行するだけで完了です。特別な設定や有効化は必要ありません。
しかし、より専門的なニーズがある場合、例えばウォレットを構築していて、コンテンツを自社からも、自社の管理者レベルのユーザーからも、あるいは管理者レベルのユーザーを装って取引署名用の鍵などの機密情報にアクセスしようとする悪意のある攻撃者からも確実に保護したい場合があります。そのような場合のために、AWS Nitro Enclavesのような特殊な機能を提供しており、データを安全に処理・保護できる隔離された安全なコンピューティング環境を構築することができます。Enclaveの中でデータを復号化すれば、自分たちでさえもアクセスできません。
Enclaveの機能を分かりやすく説明すると、ラスベガス風に言えば「Enclaveで起きたことは、Enclaveの中に留まる」というわけです。これが、AWS Nitro Enclavesのようなソリューションを提供する際の私たちのセキュリティ基準です。また、当社のキーマネジメントサービスであるAWS KMSとのファーストクラス統合も実現しています。他のキーマネジメントサービスを使用することも可能です。なぜなら、先ほど説明した基本原則に従って分散型アプリケーションを運用する際には検証可能性が重要だからです。Enclaveは独自の証明書を提供し、これを使用して環境内に機密情報を持ち込む際の検証に利用できます。
取引に署名するアプリケーションを構築している場合、特にマルチパーティウォレットを検討している場合、これは素晴らしいソリューションです。Enclaveには有機的なマルチパーティコラボレーション環境が備わっており、複数の取引の署名も可能です。これまでEC2インスタンスで実行していた場合、一度に1つずつ署名する必要があったかもしれませんが、今ではEnclave内ですべてをバッチ処理し、復号化して署名することで、パフォーマンスも向上します。また、あらゆる規模の高性能アプリケーションを実行できるキーバリューNoSQLデータベースであるAmazon DynamoDBなどのサービスも提供しています。
ここで、Web3に特化した話題に触れたいと思います。先ほど「まだWeb3をやっているのか？」という質問を受けましたが、はい、私たちは引き続きWeb3に取り組んでいます。さらに重要なことは、継続的に投資を行っているということです。その証として、Amazon Managed Blockchainという非常に成功したWeb3専用のサービスをローンチしました。 Amazon Managed Blockchainは、複数のブロックチェーンとそのデータへのインスタントなサーバーレスアクセスにより、パブリックおよびプライベートブロックチェーン上での耐障害性の高いWeb3アプリケーションの構築をサポートしています。
Crypto.comの取引所プラットフォーム：進化と技術的挑戦
では、他の基盤的な柱について話を進める前に、Amazon Managed Blockchainについて詳しく見ていきましょう。 AMBには、AMB AccessとAMB Queryという2つの異なるサービスがあります。AMB Accessは、Ethereum、Bitcoin、Polygonネットワークに対するパブリックブロックチェーンのRPCアクセスを提供します。パブリックブロックチェーンに直接アクセスでき、ブロックチェーンインフラの構築や管理に関連する面倒な作業を省くことができます。私たちがそれを代わりに行います。重労働を取り除き、インフラを管理するので、お客様は開発に専念できます。
標準的なAPIセットが付属しており、完全に管理されているため即座にスケーリングが可能です。自分でこれらすべてを行おうとした場合に必要となる他の側面について、完全に忘れることができます。独自にノードを立ち上げようとすると、はるかに多くの労力と運用上のオーバーヘッドが発生しますが、私たちがそれを解消します。Amazon Managed Blockchainの2つ目の機能であるAMB Queryは、開発者フレンドリーなAPIを備えた標準化されたマルチブロックチェーンデータセットへのサーバーレスアクセスを提供します。AMB Queryを使用すれば、複雑なETLプロセスを実行したり、コストのかかるアーカイブノードを運用したりすることなく、ブロックチェーンデータにアクセスできます。AMBをご存知ない方は、ぜひチェックしてみることをお勧めします。後ほどQRコードとリンクを共有させていただきます。
次に、DIY Web3ソリューションについてお話しします。 私たちは広範な顧客フィードバックを収集し、それに基づいて、すぐに使い始められるソリューションベースのアクセラレーターを構築しました。これらのソリューションをいくつか開発しており、今回は顧客が頻繁に利用する最も人気のあるものをご紹介します。各ソリューションには何百もの導入事例がありますが、これらは本番環境での導入ではなく、顧客が物事を進める方法を理解するために使用しているものです。
最初にご紹介したいのは、AWS Blockchain Node Runnersです。これは、自己管理型ブロックチェーンノードの導入を簡素化することを目的としたオープンソースの取り組みです。先ほど説明した管理サービスを使用せずに独自のノードを実行したい場合、より迅速に開始できるようサポートします。ほぼワンクリックソリューションのように、ノードを素早く立ち上げるお手伝いをします。次はAWS Public Blockchain Dataです。BitcoinとEthereumのデータに対してETL機能を実行するインデクサーを構築しました。これらのブロックチェーンデータセットは、AWS Open Data Initiativeを通じて無料で提供され、毎日更新されています。
AWS Nitro Enclaves Blockchain Walletについては、先ほど説明した安全な分離されたコンピューティング環境について覚えていらっしゃるでしょうか。これらは非常に基本的な構成要素です。使いやすさを目標に構築しましたが、同時に非常にローレベルなものでもあります。そのため、ローレベルなシステム設計に精通している人にとっては使いやすいかもしれませんが、そうでない人にとってはそうではないかもしれません。機関投資家向け、個人向け、カストディアル型、ノンカストディアル型など、ウォレットを構築してきた人々からのベストプラクティスをすべて集め、独自のウォレットを構築する際に役立つブループリントを作成しました。
最後に、The Graph Blockchain Indexerについてお話しします。私たちは、お客様独自のAWSアカウントでGraph Nodeを立ち上げ、特定のSmart Contractを詳細にインデックス化できるIndexerを開発しました。クエリを実行できる別のサービスもありますが、そちらはより広範な検索を行います。特定のSmart Contractに焦点を当てて詳細にクエリを実行したい場合は、The Graphを活用した私たちのBlueprintの1つを使用することができます。
では、自己管理型ノードの起動と実行をサポートするBlockchain Node Runnersについて詳しく見ていきましょう。 これは、新しいチェーンが開発され、特にL2の分野で大きな広がりを見せているため、ますます注目を集めています。私たちは、このBlueprintセットを常に更新し、拡充しています。EVMおよび非EVMチェーン、パブリックチェーンとプライベートチェーン、Layer 1とLayer 2をサポートしています。先週も、BSCのサポートをリリースしました。このソリューションは、お客様がプライベートチェーン用のノードを立ち上げるのを支援することを目的としており、今後もサポートチェーンを増やしていく予定です。各Blueprintには、前提条件やベストプラクティス、実装の詳細を理解するためのブログをTemplateと共に提供しています。
パートナーソリューションに移る前に、もう1つお話ししたいのがPublic Blockchain Data Blueprintです。Public Blockchain Dataは、AWS Open Data Initiativeを通じて、研究や実験に価値のあるブロックチェーンデータセットを無料で利用できるようにするものです。2022年に開始し、当初はEthereumとBitcoinのデータセットを提供していました。これらのデータセットにより、お客様や開発者はデータを分析し、インデックス作成のコストを削減できるようになりました。今週も、Aptos、Arbitrum、Base、Provenance、XRPLの5つのチェーンのサポートを追加しました。ただし、これは私たちだけの力ではありません。これらのデータセットは、本日会場にいらっしゃると思いますが、パートナーの1つであるSONAR Xが、コミュニティに惜しみなく提供してくださったものです。
コミュニティに対する彼らの貢献に、短い拍手でお礼を申し上げましょう。 彼らは、これら5つのチェーンへの無料アクセスを提供していますが、さらに進んで彼らの製品を活用したい場合は、70以上のブロックチェーンへのアクセスを提供するサービスもあります。これには、データの真正性と整合性を保証する独自のデータ品質フレームワークが付属しており、これらのデータセットにアクセスする際のデータの信頼性を担保しています。また、AWS上にデプロイされた独自のエンタープライズ対応インフラストラクチャーも備えており、スケーラブルで可用性の高いものとなっています。
それでは、パートナー主導のソリューションについてお話ししましょう。 AWS Partner NetworkとMarketplaceを通じて、AWSはWeb3製品の構築とデプロイを可能にする完全なソリューションへのアクセスを提供しています。ここには多くのパートナーのロゴがありますが、本日会場にいらっしゃるパートナーの方々もいます。パートナーシップを結んでいただき、また本日ご参加いただき、ありがとうございます。先ほどWalletについて話しましたが、これは非常に人気のあるユースケースで、会場にいらっしゃるFireblocksなどのパートナーが、私たちの機能を広範に活用し、それらの機能の改善を支援してくださり、私たちのロードマップにも影響を与えてくださっています。
ここで紹介したいパートナーの1つが、Chainlink Labsです。Chainlink Labsは、分散型オラクルネットワークを通じて、信頼できるオフチェーンのデータソース、いわゆるWeb2のデータソース、そしてAWSサービスとの安全なスマートコントラクトの連携を可能にします。このオラクルネットワークについては覚えておいてください。後ほど、パートナーのビルディングブロックがプラットフォーム全体にどのように統合されるかを示す例をお見せします。彼らはAWSのサーバーレスアーキテクチャを活用してオラクルサービスを提供し、お客様が複雑なノードインフラを管理する必要性を排除しています。
ここまでお話ししてきた中で、マネージドインフラ、マネージドサービス、DIYソリューション、パートナーソリューションなど、何について話をしていても、私たちが目指している主なテーマは、インフラ運用の重労働からお客様を解放することだということがお分かりいただけたと思います。私たちは、お客様にWeb3アプリケーションの開発に自由に専念していただきたいと考えています。そこはお客様が専門家です。バックエンドについては私たちにお任せください。これが、今日お話しした基盤となる柱のすべてに共通するテーマなのです。
では、いくつかのユースケースを見てみましょう。 これらのユースケースで私たちがどのように関わっているかを示すために紹介します。詳細には立ち入りませんが。 Web3について話すとき、トークン化、取引、決済、ウォレットについて考えることができます。これには、株式から不動産まで、従来の資産のトークン化やデジタル資産が含まれます。取引に関しては、中央集権型取引所が長く存在し、分散型取引所が台頭してきており、資産の購入、取引、カストディを可能にしています。決済においては、特に暗号資産やステーブルコインの決済に関して新しいソリューションが登場しています。これらの資産を扱うためには、カストディソリューション、ピアツーピアでのやり取りの方法、そして資産にアクセスするためのウォレットが必要で、すべてにおいて非常に高いセキュリティ基準が求められます。
トークン化について見てみましょう。 画面には、トークン化プラットフォームの全体像が30,000フィートの高さから見たように示されています。ここで重要なコンポーネントに注目していただきたいと思います。トークン化エンジン、資産のパフォーマンスの洞察とモニタリングを提供するデータ分析の重要なブロック、トークン化された資産を安全に保管するために必要なカストディソリューション、そして最後に、実世界のデータをこれらのシステムに取り込む必要がある場合があります。
オンチェーンデータもありますが、オフチェーンデータも取り込んでそれに基づいて判断を下す必要があります。これが、先ほどお話ししたオラクルサービスです。画面上では、AWSのロゴは表示されていませんが、これらはビルディングブロックであり、私たちのお客様をサポートするために完全にパートナーに依存している部分です。
エンドユーザーのフローがどのようになるか見ていきましょう。エンドユーザーは通常、フロントエンドを通じてプラットフォームと対話します。資産は、ソリューションの構築方法に応じて、AWS Nitro Enclaves、AWS KMS、AWS CloudHSMなどのブロックを活用したカスタマーウォレット内に保管されます。これらは、私たちが話している Smart Contract ブロックに接続され、そこではChainlinkのようなサードパーティーのOracle Serviceからデータを取り込み、最終的にBlockchain NodeがRPCエンドポイントとして公開します。
資産発行者の観点から見ると、トークン管理が最も重要な大きなブロックとなります。これは自動化されたブロックで、資産発行者からのリクエストとアクションをトリガーするイベントという2つの異なる要因に応答します。Amazon EC2を最大限に活用する重いコンピューティング処理であり、エンドユーザー側で見たのと同様に、カストディ（資産管理）のコンポーネントも存在します。エンドユーザー側ではウォレットがありましたが、発行者側では非常に高いセキュリティ基準を満たす必要のあるカストディがあります。先ほど触れたRPCエンドポイントとなるBlockchain Nodeは、自前のノードか、Amazon Managed Blockchainで提供している管理サービスのいずれかを使用できます。
もう一つのユースケースを見てみましょう。暗号資産取引所は、おそらく最も一般的な、少なくとも最も利用されているWeb3アプリケーションです。暗号資産取引所は非常に複雑なシステムです。取引所の中核となるのはトレーディングエンジンです。トレーディングエンジンと対話する2つの異なるペルソナがあります：一般の個人ユーザーとマーケットメーカーです。彼らは異なるレベルでエンジンと対話します - 個人ユーザーはフロントエンドインターフェースを通じてリクエストを送信して完了を待ちますが、マーケットメーカーはより低いレベルでエンジンと対話できます。
ペルソナに関係なく、ユーザーと取引所運営者の要件は非常に似ています。トレーディングに関して言えば当然ですが、超低レイテンシーの要件があります。取引量はマクロ経済の状況により予測不可能なため、スケーラビリティの要件もあります。従来の取引所と異なり、暗号資産取引所は24時間365日稼働するため、非常に高い可用性が求められます。最後に、取引所は規制コンプライアンス要件により、プレイヤー間で一定レベルの公平性を確保する必要があります。
これらの要件に対応するため、私たちは特定のソリューションを開発してきました。超低レイテンシーについては、ある一定のポイントを超えると、物理法則との戦いになります - ケーブルの長さやサーバーの近接性の問題になるまで、レイテンシーを削減できる余地は限られています。これに対応するため、Amazon Cluster Placement Groupsを開発しました。これにより、主要なコンポーネントを非常に近接して配置し、レイテンシーを削減することができます。この実装については、後ほど私たちのお客様からお話があります。スケーラビリティと可用性に関しては、現在AWSをご利用の方なら、その弾力性と可用性についてよくご存知でしょう。これらは私たちが継続的に改善を重ねている特定の要件です。
スケーラビリティとアベイラビリティに加えて、Walletプロバイダーや取引所と協力しながら継続的に取り組んでいる、Custodyおよび Wallet関連の要件もあります。これらの要件により、非常に高いセキュリティ基準を確立することができました。ここまでWeb3を支える基本要件、基盤となる柱、そして構成要素についてお話ししてきましたが、ここからは、AWSのサービスを活用して世界クラスのCrypto.com Exchangeプラットフォームを構築した事例について、Crypto.comのChief ArchitectであるAlex Yuをお招きしてお話しいただきます。
Crypto.comの技術革新：安定性、スケーラビリティ、超低レイテンシーの実現
まず、Crypto.comについてご紹介させていただきます。Crypto.comは2016年に設立され、「すべてのWalletで暗号資産への移行を世界的に加速する」というミッションを掲げています。 現在、世界中で1億人以上のお客様にサービスを提供していることを誇りに思っています。5年前にローンチした当社の取引所プラットフォームは、現在、現物取引量で世界第2位の暗号資産取引所となり、400以上のトークンと700の注文板をサポートしています。
ここで、当社の取引所がどのように進化してきたかをご紹介させていただきます。 2019年末、私たちは現物取引に特化した第一世代の取引所をローンチしました。2021年には、イベントソーシング設計とシーケンサーアーキテクチャを採用した新しいデリバティブ取引所をローンチし、大規模なアップグレードを実施しました。このプラットフォームは、安定性、超低レイテンシー、そして商品の多様性で急速に評価を高めました。当社のエンジンは400ナノ秒未満で注文を処理することができます。また、柔軟な設計により、無期限スワップからより複雑なTプロダクトまで拡張することができました。
2022年には、現物取引所とデリバティブ取引所を統合した統一プラットフォーム「One Exchange」を導入しました。このアップグレードにより、クロスマージンポリシーを備えた単一のWalletで複数資産の取引をサポートできるようになりました。これにより、高度な取引戦略が可能になり、ユーザーに大幅なマージン削減効果をもたらしました。ベア相場の中でも、私たちは新機能の開発に注力し続け、Staking、FIX Gateway、アルゴリズム取引、高度な取引ボット、ポートフォリオマージンポリシーなどをユーザーに提供してきました。今年は、コアテクノロジーを活用して、RFQやスマートオーダールーティングなどの高度な執行手法をサポートするOTCおよび機関投資家向け取引コンポーネントを開発しました。取引所を、マルチアセット・マルチ執行の取引プラットフォームへと進化させ、Crypto.comエコシステム全体の基盤となる画期的な進化を遂げました。
暗号資産取引所の運営は、特にこのような急速に変化する競争の激しい環境において非常に困難です。私たちが直面している主な課題をご紹介します：安定性は最優先事項です。暗号資産市場は24時間365日休みなく取引が行われ、当社のプラットフォームではレバレッジ商品も提供しているため、一貫したパフォーマンスを維持することが極めて重要です。スケーラビリティも重要な課題です。強気相場では、トラフィックと取引量が10倍から100倍にも急増する可能性があるため、取引量が増加した際にシームレスに自動スケールできるシステムが必要です。パフォーマンスとレイテンシーも、変動の激しい市場では同様に重要です。特に高頻度取引を行うトレーダーにとって、わずかな遅延でも取引体験に影響を与える可能性があります。そのため、私たちはパフォーマンスを最適化し、テールレイテンシーを最小限に抑えるために、技術面に多大な投資を行っています。迅速な製品革新は、私たちの成功の鍵です。提供するサービスを最新かつ競争力のあるものに保つため、頻繁に新機能を開発しています。最後に、当社の取引所はグローバルに展開しているため、規制とコンプライアンスは私たちが真剣に取り組んでいる分野です。
私たちは世界中のさまざまなコンプライアンス要件に対応しています。このプレゼンテーションでは、安定性、スケーラビリティ、レイテンシーに焦点を当て、それらを実現するためにAWSテクノロジーをどのように活用しているかについてお話しします。まずはシステムの安定性についてお話ししましょう。 24時間365日のオペレーションの需要に応えるため、私たちのプラットフォームはゼロダウンタイムを実現できるよう設計されています。ハードウェア障害時でも即座に復旧でき、新機能やバグ修正のためのシームレスなアップグレードもサポートしています。すべての重要なコンポーネントはActive-Standbyセットアップで動作し、ActiveとStandbyの両方のコンポーネントが同じEvent Streamをリッスンしています。これにより、常に同期が取れた決定論的な状態を維持できます。
私たちは、すべてのコアコンポーネントを監視するFailover Guardianプロセスを独自に開発しました。Activeコンポーネントが停止した場合、Failover Guardianは即座にStandbyコンポーネントをActiveに昇格させ、中断がないことを保証します。このActive-Standbyセットアップは、異なるAWS Availability Zone間でも拡張できます。Standbyコンポーネントは異なるデータセンターで実行できるため、プライマリデータセンターが停止しても中断することはありません。 Active-Standbyセットアップと機能設計により、ダウンタイムなしでシステムをアップグレードすることができます。新機能をサポートするためのOrder Management System（OMS）のアップグレードを例に説明しましょう。まず、セカンダリOMSをActiveに昇格させ、プライマリOMSを停止します。プライマリOMSが停止したら、バージョンをアップグレードして起動します。その後、2番目のOMSについても同じ手順を繰り返します：プライマリOMSをActiveに昇格させ、2番目のOMSを停止し、バージョンをアップグレードして起動します。両方のバージョンが新しいバージョンで稼働したら、新機能を実装できます。この設計とアップグレード手順により、取引に影響を与えることなく毎週新しい変更をリリースすることができます。
次に、クラウドネイティブな取引所としてのスケーラビリティについてお話しします。 私たちのスケーラビリティの目標には、ダイナミックスケーリングとスロットリングなしが含まれます。ダイナミックスケーリングにより、通常時と極端な取引量の両方でシームレスにスケールでき、取引量が増加した際に迅速かつコスト効率よくスケールアップできます。スロットリングなしにより、許可されたレート制限に従って、すべてのリクエストが遅延なく処理されることが保証されます。これは特に高頻度取引者や一般の取引者にとって非常に重要です。市場が非常に不安定な状況を想像してみてください - システムに以前出した注文をキャンセルまたは変更したい場合、システムの容量エラーによってリクエストがスロットリングされたり拒否されたりすることは避けたいものです。
取引所が最初に立ち上がった1日目には、アーキテクチャはシンプルで軽量でした。クライアントからの注文とマーケットデータを処理するOrder Gatewayがあり、注文帳とティックデータはMarket Data Gatewayを通じてクライアントに配信されます。これらのGatewayは需要に応じてシームレスかつ迅速にスケールできます。コア部分では、クライアントのリスクチェックを実行する複数のOMSと、注文の約定処理を行うMatching Engineがあります。1日目のこのセットアップでは、わずか数台のサーバーで秒間10万トランザクションしか処理できず、レイテンシーはマイクロ秒レベルで測定されていました。 ユーザー数と注文量が増加するにつれて、将来に向けたスケーリングを確保する必要がありました。秒間10万TPSでは不十分かもしれないため、システムのバックボーンにシャーディングを組み込むように設計しました。これにより、ワークロードを複数のEvent Streamに分割し、レイテンシーに影響を与えることなく無制限のスケーラビリティを実現できます。レイテンシーに敏感なすべてのコアアプリケーションはベアメタルEC2インスタンス上で実行され、同じCluster Placement Groups内にコロケーションされています。これにより、可能な限り最低のレイテンシーを確保しています。
同時に、レイテンシーに敏感でないタスクについては、Amazon MSKを活用しています。マネージドKafkaシステムは私たちのEvent Sourcing設計とシームレスに統合され、レポーティングやポスト分析などの長いレイテンシーに敏感なワークフローを、よりコスト効率の良いサービスにオフロードすることができます。このアップグレードにより、私たちのプラットフォームは高いコスト効率を維持しながら、あらゆる需要にシームレスに対応できるようになりました。次は、レイテンシーの最適化について、同僚のRussellにお話しいただきます。Russell、お願いします。
ありがとうございます、Alex。これから、暗号資産取引における超低レイテンシーを実現するために、当社の取引所でどのように接続性、配置、そしてパフォーマンスを最適化してきたかについてご説明させていただきます。スピードは単なる付加価値ではなく、必須要件です。競争に勝つために、お客様は超高速の取引執行を求めており、レイテンシーが決定的な要因となっています。分かりやすく言えば、私たちは日常的に数マイクロ秒単位の世界で仕事をしています。1マイクロ秒は人間の瞬きの10万分の1の速さです。この絶え間ない速度への追求が、急速に進化する暗号資産取引の世界で、お客様に優位性を提供することを可能にしています。
これは一朝一夕に達成されたものではありません。長年にわたる革新と改良を重ねてきた journey の一部をご紹介させていただきます。まず最初に、クライアントの接続性の向上に取り組みました。パブリックインターネットは、便利ではありますが、高頻度取引を維持するには信頼性も速度も十分ではありません。わずかな変動、ボトルネック、遅延でも取引結果に影響を与える可能性があります。この課題を解決するために、AWS PrivateLink を導入しました。これにより、当社の VPC とお客様の VPC 間で直接接続を提供し、IPアドレス範囲の重複やパブリックインターネットルーティングの予測不可能性といった複雑さを回避することができました。Network Load Balancer を活用することで、安全で分離された通信を維持しながら、超低レイテンシーの接続を実現しています。
PrivateLink では、最短経路でお客様とのやり取りを最適化するために、経路上の各ステップを精査して不要なものを排除するミニマリストなアプローチを取りました。これにより、注文が最大限の効率で処理され、トレーダーが求めるパフォーマンスを提供することができます。その後、内部レイテンシーの最適化に取り組みました。通常、EC2インスタンスはデフォルトでアベイラビリティーゾーン内のどこにでも配置される可能性があります。サービス間のレイテンシーを最小限に抑える必要がある私たちにとって、これは問題でした。
この課題に対処するため、Cluster Placement Groups を採用しました。これにより、EC2インスタンスが同じネットワークスパイン上で物理的に可能な限り近接して配置されるようになりました。マッチングエンジン、注文管理サービス、ゲートウェイなどのサービスを近接配置することで、内部通信の遅延を大幅に削減することができました。これにより、リアルタイム取引に必要な大量のデータを比類のないスピードで処理することが可能になります。この最適化は、お客様のニーズに応えるための重要なステップの一つとなっています。
PrivateLink と Cluster Placement Groups を内部プラットフォームに組み合わせることで、低レイテンシー取引の強固な基盤を確立することができました。さらにパフォーマンスを向上させるため、OSレベルの最適化も実施しました。カーネルチューニングやプロセスの優先順位付けなどの調整により、各サーバーが最高効率で動作することを保証しています。また、状態が変化またはドリフトした場合に警告を受け、対処できるよう、継続的な監視プロセスも導入しています。接続性の向上、配置の最適化、そして精密なオペレーティングシステムのチューニングというこれらの戦略を組み合わせることで、お客様が必要とするスピード、スケーラビリティ、安定性を提供する環境を実現しています。以上で私の説明を終わらせていただきます。
ありがとうございます、Russell。私たちのアーキテクチャとAWSのサポートにより、プラットフォームは卓越したパフォーマンスと安定性を実現しています。稼働率は99.5%から99.99%に向上しました。今年、取引量と1秒あたりの注文数が過去最高を記録した中でも、注文処理のスループットは20倍以上にスケールアップしました。サーバーを追加するだけで無制限のスケーラビリティを実現でき、しかもレイテンシーには影響を与えませんでした。さらに、テールレイテンシーを大幅に削減することができました。
99.9パーセンタイルで90%以上の削減を達成し、これは取引量やトラフィックに関係なく、一貫して低いレイテンシーを維持できることを意味します。
まとめますと、私たちのプラットフォームは現在、Spot取引、証拠金取引、先物取引、Perpetual、そして最新のCFDを含む幅広い商品をサポートしています。複数の国でグローバルに展開し、標準的な取引に加えて、RFQやスマートオーダールーティングなどの高度な執行機能を、堅牢なリスク管理システムとともに提供しています。また、様々なプロトコルと複数の証拠金ポリシーに対応し、ユーザーの柔軟性と証拠金節約の向上を実現しています。そして、グローバルなFiatのオンランプとオフランプにより、AWSインフラストラクチャを基盤とした暗号資産エコシステムへの出入りをシームレスにしています。
私たちのプラットフォームは暗号資産取引所から高度に多機能なマルチアセット取引プラットフォームへと進化し、今後さらなる発展を目指しています。 2025年のロードマップで公表されているように、暗号資産を核としながら、伝統的な資産クラスや銀行サービスへの拡大を進めています。リテールクライアントをマルチアセット取引プラットフォームに導くことで、FiatとCryptoのサービスをシームレスに統合し、両者の長所を組み合わせながら、Crypto.comエコシステムの可能性を解き放つことができます。様々なポータルサービスがより統合され、CeFiとDeFiにわたってユーザーに最高の体験を提供しています。そして、Web3と分散型金融の次なる波を迎えるにあたり、AWSは私たちだけでなく、他の組織にとっても重要な役割を果たすと確信しています。
Web3の今後のトレンド：Blockchain、DeFi、AIの融合
ここで、Arvindにバトンをお渡ししたいと思います。ご清聴ありがとうございました。そしてCrypto.comをご支援いただき、ありがとうございます。AlexとRussell、皆様の経験を共有していただき、ありがとうございます。そして何より、AWSを皆様の旅の一部として選んでいただき、心より感謝申し上げます。さて、AlexとRussellのお話にあったように、先ほど私が説明した基本要件、つまりレイテンシーの要件、予測不可能な需要とスケーラビリティの必要性、そして必要とされる可用性レベルについて、共感していただけたのではないでしょうか。これらは非常に厳しい要件であり、私たちはこれらの基準を引き上げるためにお客様と協力し続けています。そして、これらの基本要素は、Web3アプリケーションを構築する際に今すぐ活用できるものです。
ご質問がありましたら、お答えいたしますので、ランチタイムの前にもう少しお付き合いください。お客様やパートナー企業との対話から見えてきた今後のトレンドについて、少しお話しさせていただきたいと思います。 これは3つの分野に分類できます。まず、Blockchain技術において大きな進展が見られています。次に、Decentralized Financeの分野で多くのイノベーションが起きており、この領域で多くの動きが見られています。そして最後に、2024年に向けて、AIについて触れないわけにはいきません。Web3とAIの融合が今まさに起きているのです。
Blockchainに関しては、効率性を向上させることを目的とした高スループットチェーンが急増しています。また、Optimismのようなポピュラーなフレームワークを使用して、顧客が独自のネットワークを構築することを支援したいと考えるプロバイダーから、Roll-up as a Serviceの登場も見られます。さらに、ネットワーク数が増加しており、基盤となるInteroperabilityソリューションへの大きなニーズが出てきています。私たちはパートナー企業と協力して、これらのソリューション開発を支援しています。DeFiの分野では、Embedded Walletのようなユーザー体験の向上、分散した流動性の問題に対処するInteroperableなソリューション、そしてStakingやRestakingによる新しい収益創出の機会に重点が置かれています。
最後に、AIの新しいユースケースとして、Blockchain dataの自然言語処理によるクエリや、データ分析、特にトレーディングにおける予測分析のためのBlueprintやデモの作成を既に開始しています。先ほどAlexがBotについて話していましたが、予測分析の取り組みも進んでいます。そしてもちろん、DeFiにおけるAI Agentも注目です。これらは今年より一層のトラクションを得ている分野であり、来年も継続して発展すると考えています。私たちはこれらの分野に注力して投資を行っていく予定です。来年、これらすべてについてお話しできることを楽しみにしています。
Web3学習リソースの紹介と締めくくり
では、いくつかのリソースをご紹介して締めくくりたいと思います。 製品やBlueprintについてもっと詳しく知りたい方、あるいは私たちが用意したワークショップで実践的な経験を積みたい方のために - その大半は自己学習型で、自分のペースで進められる無料のコンテンツとなっています。ぜひこれらのリソースを有効活用していただければと思います。本日は、お時間を取っていただき、お話を聞いていただき、ありがとうございました。先ほど申し上げたように、アンケートにご協力いただける場合は、お腹が空いていない時にお願いします。ありがとうございました。
※ こちらの記事は Amazon Bedrock を利用することで全て自動で作成しています。
※ 生成AI記事によるインターネット汚染の懸念を踏まえ、本記事ではセッション動画を情報量をほぼ変化させずに文字と画像に変換することで、できるだけオリジナルコンテンツそのものの価値を維持しつつ、多言語でのAccessibilityやGooglabilityを高められればと考えています。
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