Blockchain仕組み

暗号通貨(仮想通貨)を支える【ビットコイン&ブロックチェーンの基本】ブロックチェーン

ブロックチェーンとは

P2P(ピア・ツー・ピア)ネットワークを用いて管理する「分散台帳」を採用した書き換えできない仕組み

ブロックチェーンとは、ビットコインと共に発明された技術で、ビットコインの仕組みを支える根幹となる技術です。ブロックチェーンの名の通り、一般的にはある一定期間の取引をブロックとして、そのブロックの内容が後ろのブロックにより封印されていき、データの信頼性を構築していくものです。

また、多数のノード(そのシステムのネットワーク参加者)がこの取引履歴を同期することで信頼性を担保しています。ビットコインの取引は、過去から現在まですべてを記録して公開されています。データをチェーンのようにつなげて誰もが公開・閲覧できる状態にしておき、お互いに監視させる仕組みを取っているのです。

多数のビットコインのネットワークの参加者(ノード)でこの取引記録を共有しているため、一部のデータが損なわれたとしても、他のノードで再生できるためデータ消失の心配がありません。つまり、このブロックチェーンのおかげで、管理者不在のまま一度も停止することなくシステムが動き続けているのです。

現在ある多くの情報システムでは、中央にサーバーを据えている中央集権的な管理を行う仕組みを採用しています。例えば、金融機関の取引データなどもこの仕組みで管理されています。これに対し、ブロックチェーンは、P2P(ピア・ツー・ピア)ネットワークを用いて管理する「分散台帳」を採用しています。

基本的に電子データは、簡単に書き換えることができるという利点がありますが、現状のインターネットで扱われる電子データを、中央集権的な第三者機関の介在なしという条件で、書き換えできなくするにはどうしたらよいのかと言うところで、サトシ・ナカモトは、ここでブロックチェーンを登場させます。

ビットコインのブロックチェーンの仕組みでは、およそ10分毎に発生している取引(「トランザクション」と呼ばれる)をいくつか集めてブロックと呼ばれる塊を作ります。そしてそれをデータベースに塊として登録していきます。トランザクション毎に登録するのではなく、トランザクションを集めたブロック毎に登録するのです。

そしてその時に作成するブロックの内容に、前のブロック全体のダイジェストデータを含めるようにします。ダイジェストデータというのは、データを簡略化しサイズを小さくしたデータで、ハッシュ関数という処理で作成されるのでハッシュ値と呼ばれます。

つまりあるブロックには、その前のブロックがどれであるかを示すことのできる、前ブロックのハッシュ値が含まれているのです。これにより、隣同士のブロックが関連を持ちつつ1つの繋がったデータが作られていきます。これがブロックチェーンです。

ある箇所のブロックの内容を密かに変更しようとしても、そのブロック全体のハッシュ値が変更されてしまうので、その次のブロックが備えている前ブロックのハッシュ値との間で不整合が起こり、変更したことが見つかってしまいます。

それを避けるためには、次のブロックも変更しなければならなくなり、結局変更したいブロック以降の全てのブロックの変更を余儀なくされます。これが過去のデータの書き換えを不能にしている仕組みの一つです。

ブロックを作成するには、とても時間がかかる計算処理をしなければならないという難題が課されているので、以降のブロックを含めてすべて書き換えれば変更できるというものでもありません。それによっても書き換えが難しくなっており、この計算処理のことをプルーフオブワークと呼んでいます。

ブロックチェーンは、もともとはビットコインの技術でしたが、それ自体の有用性に着目され応用の研究が広がりました。ブロックチェーンという技術に着目して、さまざまな研究開発が進められています。ビツトコイン以外の仮想通貨(アルトコイン)の開発や金融、そしてエンターテインメントやシェアリングビジネスなどのあらゆる分野に応用する動きがあります。

さらに、各国の政府や中央銀行もこのブロックチェーン技術に着目し、独自のデジタル通貨を開発しようとする動きもあり、また仮想通貨だけではなく、フィンテックと呼ばれる金融とITを融合した分野で応用しようと、多様な企業や政府により研究開発が行われています。ブロックチェーンはとくにフラットで強固なシステムを構築できるという点にメリットを見出されています。

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