ブロックチェーンとは?今さら聞けない基礎を分かりやすく簡単解説!

仮想通貨・ビットコインについて詳しく知りたいけど、専門用語がありすぎてよくわかりませんよね。

その中でも、ブロックチェーンという言葉は聞いたことがある方がほとんどだと思いますが「ブロックチェーンとは?」と聞かれて正確に応えられる方は少ないと思います。

仮想通貨が、サービスとして成り立ち、しっかりと機能して非常に重要な技術と言われているのがブロックチェーンです。

本記事では、「ブロックチェーンとは?」を正確に理解できるように図解で分かりやすく解説していきます!

ブロックチェーンとは?

一言で説明すると

ブロックチェーンとは、ビットコインの取引履歴のことを言います。

仮想通貨・ビットコインの中核を担う取引記録の技術のため注目を集めています。

取引記録(情報)をブロック単位で保存し、そのブロックを鎖状(チェーン)につなげて保存していくデータベースであるためブロックチェーンと呼ばれています。

チェーン上に保存していくことにより、悪意のあるハッキングや改ざん(通貨の偽造など)を不可能とし、セキュリティを高める役割を担っています。

日本円や米ドルなどは銀行などの特定の管理機関が、通貨を管理していますがブロックチェーンはそれがありません。分散して管理されるという特徴があり、ビットコインを利用しているユーザーのコンピューター上で取引記録が保存されています。

そのため、権限が一箇所に集中することがないため、個人間での取引を可能とし手数料などのコストも下げれると期待を集めているシステムです。

ただ、ビットコインの場合は価格の上昇に伴い送金・決済での利用は現実的ではないという見方もでています。その点は、他の仮想通貨で実用化されていくように思います。

ブロックチェーンの仕組みを分かりやすく解説

分散型の取引台帳がブロックチェーン

ブロックチェーンは、分散管理されており、ビットコインを利用しているユーザー同士で管理されています。この形式をP2P(ピア・ツー・ピア)と言い、「分散型取引台帳」とも言います。

日本円などの法定通貨は金融機関で管理されていますが、ビットコインは保有しているユーザー同士がシステムを管理している仕組みになっています。

P2P(ピア・ツー・ピア)とは?

世界中にあるパソコンが一つのサーバーを通して、インターネット上で繋がっています。

P2P(ピア・ツー・ピア)とは、パソコン同士(端末間)を直接繋げてデータの送受信を送っている形で、一つのサーバーに固執しません。インターネットを通してビデオ通話ができるSkypeがこのP2Pを利用してサービスを提供しています。

P2Pのメリット

銀行や一般的なウェブサービスは、中心となるメインサーバーが存在しており、管理されています。メインサーバーの稼働が止まってしまうとサービスが提供できなくなるため管理費用が高くなり、多くの技術を利用してセキュリティを保っています。

P2Pを利用したサービスの場合、メインとなるサーバーがないため攻撃される心配がありません。一つ一つのパソコンが独立しているため一つが攻撃されてダウンしても、他のパソコンはその影響を受けません。

他のパソコンで、データを復元することができるのでセキュリティ的にメリットの高い機能です。

「ブロック」の仕組みにはハッシュ関数が利用されている。

取引記録を「トランザクション」といいますが、この取引データが記録された「台帳」を「ブロック」型で記録しています。

このデータはオープン化されており、インターネット上で誰でも確認することができますが具体的な取引記録は「ハッシュ関数」で暗号化されています。

ハッシュ関数とは?

ハッシュ関数は、任意のデータを一定の短い長さの値に変換したもののことを言います。

ハッシュの特徴として、

  • 元のデータに戻すことができない。
  • 元のデータが少しでも変わると変換後のハッシュが全く異なる値に変わる

という点があります。

「コインピックス」と「コインピック」では、1文字異なるだけで全く別の数値がハッシュ関数では生成されます。「ひらがなとカタカナ」、「大文字と小文字」の違いでもハッシュの値は異なってきます。

そして、生成された文字列から元のデータを読み取ることができないという特徴も持っています。

このハッシュ関数がブロックチェーンの仕組みの中に使われています。

取引履歴がオープン化されている

ビットコインにはブロックチェーンの技術が使われていますが、全ての取引履歴はインターネット上で開示されており、誰でも確認できているようになっています。

ビットコインの取引の場合、10分単位で取引が承認されているため、ブロック(台帳)に保存された以下の情報を確認できます。

  • 取引の件数
  • 取引されたビットコイン量
  • ハッシュ値
  • 前ブロックのハッシュ値

ハッシュ関数の特徴として、生成された文字列(ハッシュ値)から元データを読み取ることができないという暗号化の機能があるため取引記録としてインターネット上で公開されても内容や取引した人物の特定などは確認できないのでセキュリティ面も安心して利用ができます。

また、この取引がインターネット上に開示されているため悪意のあるハッキングなどの不正を防ぐことができ、セキュリティの高さを高めています。

ビットコインの採掘「マイニング」の役割

ブロックチェーンには、ビットコインを採掘(生成)するマイニングという役割も果たしています。

新たなブロックを追加していく作業では、「ブロックに含まれる全取引の記録」と「ナンス値」をハッシュ関数によって暗号化します。

暗号化された情報を確認し、膨大なデータを承認する作業をマイニングと言い、取引中に不正が行われていないかを確認する仕組みを「proof of work」と言います。

Proof of workとは?

以下の記事で詳しく解説しています。
プルーフ・オブ・ワーク(PoW)とは?【ビットコインを理解する基礎知識】

この承認作業を成功させた採掘者(マイナー)にビットコインの報酬が支払われるという仕組みになっているので、ここでビットコインが新規発行されます。

マイニングの報酬は、4年毎に半減すると決められているため2140年にはビットコインの新規発行は終了します。そのため、マイニング報酬は取引手数料のみとなります。

ブロックチェーンの種類

ブロックチェーンは大きく分類して、以下の2つに分けられます。

  • パブリック型(別名:パブリックチェーン)
  • プライベート型(別名:プライベートチェーン)

パブリック型(パブリックチェーン)

パブリック型(パブリックチェーン)は、中央集権型のような管理機関がないブロックチェーンのことを言います。管理機関がないため、世界中の誰でも参加することが可能で世界中に公開されているものを意味します。

ビットコインはこのパブリック型に当てはまり、それ以外にも仮想通貨のイーサリアム・ネム・ライトコインなどがこの仕組みを利用しています・

プライベート型(プライベートチェーン)

プライベート型(プライベートチェーン)は、パブリック型と対照的に管理者が存在します。管理者が存在するため一部のユーザーのみが参加可能です。

プライベートに管理されるため、パブリック型よりもセキュリティが高いと注目を集めています。そのため、銀行や企業のシステム・製品などの応用がされるブロックチェーンとして期待されています。

仮想通貨で言うと、リップルなどがプライベート型になります。

ブロックチェーンのメリット・デメリット

ブロックチェーンの仕組みを解説していきましたが、ブロックチェーンを利用するメリットはなんでしょうか?簡単にメリット・デメリットをまとめました。

ブロックチェーンのメリット

  • 中央集権型を防ぐことができる
  • 海外送金の低コスト化の実現できる
  • データの改ざんを不可能にできる

中央集権型を防ぐことができる

ブロックチェーンは、システムを一元管理しないため一つのサーバーがダウンしてもシステムは稼働し続けます。分散管理しているため、セキュリティを高め、復旧も容易です。

特定の管理者に管理が依存されないのもメリットと言えます。

海外送金の低コスト化の実現できる

特定の金融機関などを介さないことで海外への送金コストの大幅に削減できることが期待されています。海外への送金は、複数の金融機関を通して数千円の手数料が発生していましたが、ブロックチェーンではユーザー同士で直接取り引きが可能となるため最小限の手数料で済むというメリットがあります。

しかし、ビットコインの価格高騰により送金としての低コスト化は非現実的だという声も出ています。ブロックチェーンを利用した他の仮想通貨で海外送金の低コスト化は現実化していくでしょう。

データの改ざんを不可能にできる

ブロックチェーンは暗号化され、分散して世界中のコンピュータでデータ(取引記録)が保存されています。その暗号化されたデータは、生成された文字列から元のデータを読み取ることができないという特徴も持っています。

そのため、データの特定が不可能となり、意図的に改ざんすれば分散管理されているデータとの整合性がとれないため不正を明らかにすることができます。

ブロックチェーンのデメリット

ブロックチェーンのメリットを見ていきましたが、まだ活用され始めたばかりの技術です。今後、改善していく技術ではありますが、課題として処理速度が上げられます。

データを分散管理し、セキュリティを高めている反面、リアルタイムでの処理・整合が行えないため確認に時間がかかります。

ですが、課題と言ってもブロックチェーンでの決済に関しては10分程度(ビットコインの場合)あれば確認・照合は取れるためそこまで問題ないといえます。なにより、セキュリティが高い通貨であるため将来的に普及していく技術となるでしょう。

最後に

ブロックチェーンは、ビットコインで使われている技術と考えている人が多くいますが、ブロックチェーンの技術を用いている代表例に過ぎません。

ビットコイン以外の仮想通貨(アルトコイン)でもブロックチェーンの技術が使われているものがほとんどです。

政府や銀行などの特定の機関を介さず、分散に管理されているためデータの改善が起こりにくいという特徴があります。この特徴を利用した決済サービスなどの活用が期待されています。

金融業界に関わらず、ブロックチェーンの技術は様々な分野で活躍されていくでしょう。

ロックチェーンについて詳しく勉強したい人は、以下の本がおすすめです。

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