これだけ読めばOK!【ブロックチェーンとは？】をわかりやすく解説

こんな疑問の答えてきます。

これだけ読めばOK!【ブロックチェーンとは？】をわかりやすく解説

 

名前はよく聞くけど結局何なの？という方は多いと思います。そもそも何者なのかという点から解説していきます。

 

✔取引履歴を繋げる一本の鎖

ブロックチェーンを簡潔にまとめると「全ての取引履歴を1本にまとめてみんなで管理が出来、且つ、不正が極めて困難な仕組み」の事です。

もっと言えば「全ての履歴が残る」「システムダウンしない」「改ざん等の不正がほぼ不可能」「中央管理者がいない」この辺のポイントだけ押さえておけばOKです。

ただ、これだけだと納得できない方は多いと思うので、詳しく解説していきます。

 

基本的な仕組み

ブロックチェーとは、取引履歴が「ハッシュ」や「電子署名」といった暗号技術によって、過去の履歴から1本の鎖のようにつながる形で記録される特徴を持っています。「取引履歴＝ブロック」、「鎖＝チェーン」このような特徴から「ブロックチェーンと呼ばれています。」

 

ブロックチェーンの特徴

ここからは具体的な特徴について詳しく解説していきます。

中央管理者がいない

皆さんがよく学校や職場で使っているクラウドサービス、例えば「icloud」などはAppleが管理しているというように、「管理者」というものが明確に存在しています。

対してブロックチェーンは管理者が存在しているような「中央集権的」ではなく、みんなが同等に情報を保持する「自律分散システム」です。
この「自律分散システム」は何が良いのでしょうか？

✔中央集権って安全？
皆さんはAppleという会社を信頼していますよね？だいから、個人情報を何の不安もなくAppleに預けているんじゃないかと思います。何ならそんな心配すらしたことのない方がほとんどでしょう。

それでは、Appleがicloud上の情報から個人情報を悪用しないと言い切れるでしょうか？情報を書き換えないと言い切れるでしょうか？

「中央集権的」とはそういう事です。管理者の都合で不正をしようと思えばできてしまいます。

 

✔システムダウンの可能性も
icoudはAppleが管理しているため、Appleのicloudに関わるメインサーバがダウンしてしまえば世界中のAppleユーザーがicloudのサービスを利用できなくなってしまいます。

他にも、携帯会社でもしばしば通信障害が起こり、電波が繋がらなくなったりしますよね？管理者がいるという事はつまり、その管理者次第で様々な影響が及ぼされてしまうという事なんです。

 

不正が出来ないのが「自律分散システム」

ブロックチェーンでは多数の参加者が取引の承認に参加しますが、その参加者全員が取引の履歴のコピーを保持しています。

そのため、誰かがデータを書き換えたり消去したりと、不正を働こうとすれば必ずばれます。

そもそもブロックチェーンは2008年に「Satoshi Nakamoto」という謎の人物が発表したコンセプトがもとになっています。

この「Satoshi Nakamoto」という人物は、政府による度重なる経済への介入を嫌い、誰も介入せず公正に取引を記録する新たなインフラを作るためにこのシステムを生み出したと言われています。

 

システムダウンしない。

多数の参加者が同等に取引の情報を保持しているため、どれか1つのコンピュータがダウンしても他のコンピュータまでダウンするという事はありません。

中央管理者が存在せず、自律分散的で、不正が非常に困難でありシステムダウンしないという点がブロックチェーンの最大の特徴であり「インターネット以来の技術革新」と言われる最たる所以ですね。

 

4つの技術が安全の理由

 

ブロックチェーンでは4つのある技術によって、その取引の安全性が保たれています。4つとは、、、

以上の4つです。詳しく見ていきます。

P2Pネットワーク

「Peer-to-Peer」の略称のことで、不特定多数の端末（スマホなど）がサーバを介さずに、端末同士で直接データを共有することが出来る通信技術、ソフトウェアの事です。

P2Pで接続されたコンピュータは等しく同等な機能を持ちます。つまり、システムが分散されており、一部のコンピュータがダウンしたとしてもシステム全体は働き続ける性質を持っています。これがP2Pネットワークの最大の特徴です。

 

ハッシュ

データの特定に長けた暗号化技術の事です。「ハッシュ関数」と呼ばれる計算式を通すことで、入力したデータは固有な値（ハッシュ値）となります。

ハッシュ値は入力したデータを特定するIDとして機能するため、データの改ざんや破損があれば瞬時に検出することが出来ます。

ブロックチェーンの取引の不正が出来ないというのはこの技術によるものですね。

ビットコインでは「SHA256」というハッシュアルゴリズムが使われています。

入力するデータがどんな種類のもであろうと、どんな長さのもであろうと、帰ってくるハッシュ値の桁数は一定です。

よって、元のデータが少しでも改ざんされると簡単に検出することは出来ます。ブロックチェーンはこのハッシュの特性を生かし、改ざんに強く、効率的にデータを管理することが出来る。

電子署名

デジタル文書の作成者を証明する電子的な署名の事です。電子署名をすることで、、

この2つを証明することが出来ます。

電子署名を生成する際には「公開鍵」と「秘密鍵」と呼ばれるペアとなるキーが作成されます。

著名者は秘密鍵を使ってデータに署名し、電子署名として受信者に送ります。

受信者は事前に受け取っていた対となる公開鍵を使うことでそのデータが著名者によって作成されたことを確認します。

ブロックチェーンはこの電子署名を利用することで、なりすましや改ざんを防いでいるんです。

 

コンセンサスアルゴリズム

不特定多数の参加者の間で正しく合意形成を得るための仕組みのことです。「合意形成アルゴリズム」「合意形成」と呼ばれることもあるようです。

ブロックチェーンではネットワーク上の全ての参加者に分散して同等の情報を記録していきますが、この記録する取引情報に食い違いが出ないように、各リクエストが正しいのか検証するためのルールがコンセンサスアルゴリズムです。

コンセンサスアルゴリズムにはの種類があり、例えばビットコインではProof of Workと呼ばれるコンセンサスアルゴリズムが採用されています。

このアルゴリズムの特徴は膨大な計算処理を伴う改ざんや二重取引の検証作業（マイニング）を競わせるように参加者に行わせることで、競争の勝者にビットコインを新規で発行するという所です。

この方法が生み出される以前は膨大な参加者すべてに、正しくマイニングを行わせることは非常に難しいことでした。

しかし、マイニングにインセンティブ所謂、ご褒美をを与えたことで不正をするメリットが無くなり、この問題は解決されたんです。

このシステムによって、ビットコインはシステムの管理者やネットのワークの中心が無くても正しい取引が実現されているんです。

ブロックチェーンの種類

 

ブロックチェーンには「パブリックチェーン」と「プライベートチェーン」の2種類があり、それぞれで運用方法や目的が異なってきます。

大きな違いとしては誰でも参加できるか否かという点にあります。

ビットコインをはじめとする暗号資産に使われているのはパブリックチェーンになります。それぞれ詳しく解説していきます。

 

パブリックチェーン

参加者に制限がなく、誰でも取引に参加できるのがパブリックチェーンです。ただ、誰でも参加できるがゆえに、そのサービスの管理者にすら参加者の正確な総数を把握できないという特性を持っています。

また、参加者の中に悪意を持って参加している者がいるリスクも考えなければならないので、先ほど紹介したProof of Workのような参加者にとってメリットのあるアルゴリズムが必要になってきます。

ただ、Proof of Workの場合、1回の合意形成に10分ほど時間を要してしまうので、素早い処理が求められるサービスではあまり向いていないです。

ただ、パブリックチェーンは管理者必要としないので、導入すると考えたときに、運用管理する費用が抑えられるというのがメリットですね。

 

プライベートチェーン

参加のために管理者の証人が必要になる、参加者を限定するブロックチェーンのことです。

個人情報を扱うような取引に用いられます。管理者が常に参加者の総数を管理でき、且つ、悪意を持った参加者を排除できるためリスク管理が出来きます。そのため、参加者に何かしらの報酬を用意する必要もありません。

ビットコインで用いられているProof of Workのようなアルゴリズムも必要ありませんね。

 

ブロックチェーンのメリット

 

ブロックチェーン技術を用いるメリットは大きく2つです。

詳しく解説していきます。

 

システムダウンしない

ブロックチェーンはシステムダウンが起きません。

中央に管理者が必要となるような従来のシステムでは、メインのサーバがダウンしてしまえば共倒れになってしまいますが、参加者全員が情報のコピーを持っている状態なので、これまで行ってきた、システムを維持するためのコストも抑えることが出来ます。

 

安全性が高い

これまで説明してきたようにブロックチェーンは改ざんをするのが非常に困難な仕組みになっています。

サービスの提供者でも取引の記録の書き換えや消去が出来ないといため、国や県、町が管理する情報でも、不正が一切できません。

会社や不動産の登記や、納税、年金の支払いなどの記録にブロックチェーンを使えば、書き換えや紛失のリスクをなくすことが出来るでしょう。

 

ブロックチェーンのデメリット

最後にブロックチェーンのデメリットを2つ解説していきます。

データを消せない、隠せない

これはメリットにもなりデメリットにもなるんですが、例えば個人情報のような重要な情報でも一度記録されると誰にも削除が出来ません。

そのため、今後本格的に様々な場面で運用していくためには、他のサービスと組み合わせ、個人情報を守るための仕組みが必ず必要になってきます。ブロックチェーンの大きな課題の1つと言えますね。

 

合意形成に時間がかかる

例えば決済の場合、クレジットカードのような決済のスピードが速い現状のサービスと比較すると、処理が完了されるまでの時間に大きなさがあります。。

時間が要求されない取引であれば現状でも導入する余地はありますが、広く普及されていくためにはこの点も大きな課題ですね。