この記事のポイント
  • ブロックチェーンはデータの改ざんが難しい
  • ブロックチェーンは仮想通貨以外にも応用できる

今回は仮想通貨の根幹となるブロックチェーン技術について初心者にも分かりやすく解説していきます。

ブロックチェーンの仕組みからメリット・デメリットをご紹介し、ブロックチェーン技術が私たちの生活の中でどのように応用できるか考察していきます。また、ブロックチェーンに関する団体や勉強法なども合わせてご紹介しますので、ぜひ参考にしてみてください。

ブロックチェーン技術とは

2008年に正体不明の人物サトシ・ナカモト氏が発表した論文をもとにビットコインが作られました。ブロックチェーンとは、そのビットコインから生まれた技術であり、「中央管理者不在で取引が行われる」というビットコインのシステムを実現するための技術です。

ブロックチェーンは、「分散型取引台帳」の役割をします。この技術の特徴は、取引などを記録するための「台帳」をネットワーク上の複数のコンピューターで共有、相互確認することで、外部からの改ざんを防ぐ新しい仕組みです。

ブロックチェーンのイメージとしては、「チェーンに繋がれたブロックが果てしなく続いている」という状態を想像してください。取引データ(履歴)のことを「トランザクション」と呼び、複数のトランザクションをデータ化しひとまとまりのデータにしたものを「ブロック」と呼びます。

膨大な量のトランザクションがあるので、ブロックの数も当然果てしなく続いています。その「ブロック」同士をチェーン(鎖)で繋いだものを「ブロックチェーン」と呼ぶのです。取引の一番はじめから今現在の取引までがすべて繋がっている台帳、それがブロックチェーンなのです。

また、「分散型取引台帳」の役割としては、取引台帳を特定の組織や企業が管理するのではなく、中央管理者不在で参加者全員で共有することで管理しています。

ブロックチェーンの定義としては2つ存在します。1つめは「仮想通貨の取引記録」を指す意味でのブロックチェーンです。

2つめは「技術の概念」としての総称です。これは、仮想通貨以外での応用を指し、金融や不動産など様々な分野でブロックチェーン技術が活用できるのです。

ブロックチェーン技術の仕組み

ビットコインで改ざんやなりすまし、二重払いというのは大きな問題となります。それらを解決すべく、ブロックチェーンには「P2Pネットワーク」、「ハッシュ」、「電子署名」、「コンセンサスアルゴリズム」と4つの技術から成り立っています。

P2Pネットワーク

ブロックチェーンでは、参加者すべての取引をお互いが管理できる「P2Pネットワーク」を運用しています。

P2Pネットワークとは、各コンピューターやスマホ(これらの端末のことを「ノード」と呼びます)がサーバーとクライアント双方の役割を担うことで、参加者全員で監視し合い、不正を防ぐよう確認できるようになっています。

また、それぞれのノードに同様のデータを分散して保管しているため、1つのサーバーで故障やハッキングが起きても他のサーバーが動いているのでシステムに影響はありません。

そして、ネットワーク参加者が「ブロック」のデータを検証した後、不正がないと判断されると「ブロックチェーン」に追加される仕組みとなっています。

ハッシュ

一方トランザクションは、「ハッシュ関数」により「ハッシュ値」と呼ばれる値に変換され、暗号化されます。ブロックの中にはトランザクションデータと前のブロックのハッシュ値、それに「ナンス」という任意の値が入っています。

その「ナンス」を変化させて、ハッシュ値を計算し直して取引の整合性を取る作業を「マイニング(採掘)」と呼びます。マイニングをする人を「マイナー」(採掘者)」と呼び、世界中にたくさん存在するマイナーの中から一番早く計算を終えたマイナーに新規発行コインの報酬が与えられます。

電子署名

また、ブロックチェーンにはなりすましや改ざんを防ぐ技術「電子署名」の活用があります。
電子署名には
・電子データが本人により作成されたこと(本人証明)
・署名時点からデータが改ざんされていないこと(非改ざん証明)
の2つの機能があります。

ビットコインにおいては、「公開鍵暗号方式」を用いており、「秘密鍵」と「公開鍵」という2つのペアとなるキーが存在します。

手順としては
①送信側はまずデータを作成します。
②次に、データをハッシュ関数を用いてハッシュ値化します。
③そして、それを秘密鍵を使って暗号化します。
④元のデータと暗号化したハッシュ値を受信者に送ります。
⑤受信者は公開鍵で暗号化したハッシュ値を解きます。
⑥元のデータをハッシュ関数でハッシュ値化します、
⑦暗号を解いたハッシュ値と元のデータのハッシュ値が一致すれば、送信者本人が作成しかつ改ざんされていないことがわかります。
このように、なりすましや改ざんを防止する仕組みをとっているのです。

コンセンサスアルゴリズム

最後に「コンセンサスアルゴリズム」について説明します。分散型のしくみにおいて、合意形成は重要なポイントとなります。ブロックチェーンには送金に関する取引が記録されています。

送金リクエストは、記録される前に承認作業が行われ、「不正なく正しい」とネットワーク全体で合意を得られた際に取引記録としてブロックチェーンに記録されます。

コンセンサスアルゴリズムには、計算競争に勝利した者が新しくブロックを追加する「PoW(プルーフオブワーク)」、より多くのコインを保有しているマイナーが優先的にマイニングできる「PoS(プルーフオブステーク)」、コインの保有量に加えて取引の多さを評価基準とした「PoI(プルーフオブインポータンス)」などがあります。

ブロックチェーン技術のメリット

では、ブロックチェーン技術にはどのようなメリットがあるのでしょうか?

改ざんなどのリスクに関する信頼性が高い

取引が拡大し、参加者が増えるほどセキュリティ対策は難しいものとなります。しかし、ブロックチェーンの場合、P2Pネットワークにより、システムの透明性が高く、参加者お互いが監視し合うという仕組みで改ざんを防止することが可能となっています。また、ハッシュ関数や電子署名の技術もなりすましを防止します。

コストの削減

非中央集権型の管理により提供者・利用者ともにコスト削減ができるというメリットがあります。提供者は管理する必要がなくなり、利用者にとっては仲介者がいないことで手数料がかからなくなります。

また、前述したようにP2Pネットワークにより、セキュリティ対策にかかるコストも削減することができます。

システムのゼロダウンタイム

従来の中央集権型システムだと、システム障害やシステムメンテナンスでサービスが利用できない時間があります。

しかし、ブロックチェーンでは分散型の管理をすることで、仮に1つのサーバーが問題を起こしても動き続けることができます。なので、事実上、24時間365日利用が可能な「ゼロダウンタイム」を実現しています。

ブロックチェーン技術のデメリット

では、逆にブロックチェーン技術にデメリットはあるのでしょうか?

取引に時間がかかる

ブロックチェーンはその特性上、一定期間の取引を「ブロック」としてまとめます。そのため、取引データの確定に一定の時間を要することになります。例えば、ビットコインであれば、取引承認に10分の時間を要します。

スケーラビリティ

ブロックサイズが決まっているため、1つのブロックに処理できるデータ量には限りがあります。そのため、大量のデータを処理できず、取引の処理が遅延してしまうという問題が起こります。

匿名性が弱い

ブロックチェーンは不特定多数の人がアクセスすることで、台帳に記録されている情報は誰でも参照可能です。これは透明性を確保している一方で、秘匿性の問題が生じます。ブロックチェーンの記録と本人情報が結びついた場合、秘匿性が無くなってしまうというデメリットがあります。

ブロックチェーン技術を応用してどう使うか?

ブロックチェーン技術を応用するとどう使えるかを解説します。

決済

台帳は送金などのすべての金銭の移動の記録を残せます。また、ノードが対等に直接通信することで、仲介者を介さずユーザー同士直接決済のやりとりが可能です。

契約

ブロックチェーンを使えば、直接トランザクションの合意を得ることができ、売り手と買い手が直接取引できます。つまり、今まで紙で行っていた契約をブロックチェーン上での契約に置き換えることができます。

証明

前述した通り、ブロックチェーンは「改ざんが非常に難しい」という特性を持っていて信用性の高い技術です。この技術で台帳に記録を残すことで証明することができます。

ブロックチェーン技術の応用事例

次は具体的なブロックチェーン技術の応用例を挙げていきます。

仮想通貨

ブロックチェーンはそもそもビットコインから生まれた技術です。ブロックチェーンがあるからこそ、非中央集権型が可能となり通貨として機能するようになりました。P2Pによる電子決済システム、つまりは分散型の通貨の仕組みへの移行を提唱しました。

保険契約等の活用

2016年12月から2017年3月にかけて東京海上日動火災とNTTデータは、外航貨物海上保険の保険証券のブロックチェーン技術の適用に関する実証実験を行いました。

それにより、保険に関する取引内容をブロックチェーン上で行うことで人的なミスがなくなり、取引にかかる時間やコストの削減が図れることがわかりました。

フリマサービス

P2Pネットワークを活用したフリマサービス「オープンバザール」では売り手と買い手が直接売買を行うため、取引手数料やサービス利用料が発生しません。

ブロックチェーンに関する団体

国内にブロックチェーンに関する団体も多数存在します。その中から3つの団体をご紹介します。

ブロックチェーン推進協会 (BCCC)

国内有志のメンバーでブロックチェーン技術の普及啓発と適用領域の拡大を目指しています。様々な企画のセミナーを開催し、ブロックチェーン人材を育てることに力を入れています。

日本仮想通貨事業者協会(JCBA)

会員は仮想通貨取引所や金融関係者から成り立ち、情報共有を目的としたビジネス勉強会を行い、健全な業界育成を目指した活動を行なっています。仮想通貨ビジネス界同士で知識を高めあっています。

ブロックチェーン開発者協会(BLODEA)

技術者に向けて技術者講座や技術者認定試験などを用意し、より深い知識を提供し「ブロックチェーン技術で日本を世界一にする」ことを目指す活動をしています。

ブロックチェーン技術の勉強方法

ネットの情報に流されない基本的な技術を学ぶためには情報が裏付けされている専門書を読むのが一番確実といえます。

インターネット

移り変わりの激しいブロックチェーン技術の最新活用などはネットニュースをこまめにチェックしましょう。

イベントに参加する

BCCCの開催しているセミナーに参加するなど勉強会やイベントに参加することは、有用な情報を得られることでしょう。

ブロックチェーン技術の勉強におすすめの本3選

いちばんやさしいブロックチェーンの教本

(インプレス 著:杉井靖典)
易しい言葉でブロックチェーンの仕組みや成り立ちを説明しているので、初心者の入門書としてとてもオススメです。

超図解ブロックチェーン入門

(日本能率協会マネジメントセンター 著:桜井駿)
多くの図解で分かりやすくブロックチェーンについて学べます。ブロックチェーン技術の応用事例も豊富で、今後のブロックチェーン技術の発展に期待をもたせてくれます。

コンサイス版ビットコインとブロックチェーン 暗号通貨を支える技術

(NTT出版株式会社 著:アンドレアス・M・アントノプロス 編:鳩貝淳一郎 訳:今井崇也・鳩貝淳一郎)
大判本「ビットコインとブロックチェーン」を分かやすく簡略化した本です。ビットコインとブロックチェーンの仕組みを網羅していて、詳しく読みやすいです。

まとめ

ブロックチェーン技術の有用性を分かっていただけたでしょうか?様々な分野で応用可能ということで、ブロックチェーン技術が私たちの生活により身近なものとなるのもそう遠くない未来かもしれません。

執筆者情報
仮想通貨部 かそ部 編集部

名前。 はじめまして。本サイトの執筆を担当している、「仮想通貨部 かそ部」編集部です。本サイトは、仮想通貨の総合情報サイト「仮想通貨部 かそ部」の運営や、各種Web情報メディア事業を展開するドットメディア株式会社により運営されております。編集部一同、正確な論拠に基づいた調査のもと、読者(ユーザー)様にとって正確かつ最新の情報をお届けできるよう努めてまいりますので、どうぞよろしくお願い致します。

PR
暗号資産アプリDL数No.1!取引量・ユーザー数ともに日本最大級の取引所!

BTC (ビットコイン) などの主要な通貨はもちろん、MONA (モナコイン)、XLM (ステラルーメン) など珍しい計16種類の豊富な暗号資産を取り扱っています。また初心者にもかんたんに操作できるスマホアプリも魅力的で、iOSアプリ・Androidアプリでの使いやすさはピカイチです。さらに2018年4月マネックスグループ株式会社が主要株主になり、経営体制・内部管理体制などの抜本的な改革を実行。万全のセキュリティ体制で初心者でも安心してはじめられます。

初心者向け取引所の決定版!