ブロックチェーンとは?仮想通貨を取り巻く基本的な仕組みを徹底解説

ブロックチェーンとは?

世界を変えうる画期的な管理システムとは?

今回は仮想通貨の普及とともに注目されている「ブロックチェーン」についてまとめています。

「ブロックチェーンってそもそも何なの?」

2008年にビットコインとともに公開された「ブロックチェーン」という技術は、これまで世界が基盤としてきた概念を大きく覆しうるシステムとして、金融機関や医療機関といった幅広い分野からも注目を集めています。しかし国内ではまだブロックチェーンの認知度は低く、馴染みがない方も多いのではないでしょうか?

そこで今回はそもそもブロックチェーンとは?という基礎知識から知っておきたい仕組み、そして今後ブロックチェーンが世界にどう影響を与えていくのかについてなるべくわかりやすく紹介していきます。

そもそもブロックチェーンとは?

ブロックチェーン。ハッシュ値とナンス値について

そもそもブロックチェーンとは鎖のようにつながった無数の取引記録(ブロック)を複数に分散して監視するシステムのことをいい、「分散型台帳技術」ともいわれています。

各ブロックには取引記録のほかに「ハッシュ値」「ナンス」などの要素を含ませ、前後のブロックを関連付けさせることで不正や改ざんを防いでいます。ハッシュ値やナンスといった専門用語が出てきてよくわからない方もいるかと思うので、1つずつ見ていこうと思います。

ハッシュ値とは

ハッシュ値とはアルゴリズムの計算によって算出された情報データのことをいいます。

このハッシュ値は同じデータからは同じ値しか算出されないので、少しでも情報内容が変わるとハッシュ値もすべて変わるという特徴があります。

ナンスとは

ナンスとは暗号化した通信などに用いられる値のことをいいます。ナンスの値は1つのブロックごとにランダムで作成され、それがハッシュ値と組み合わさることで複製や不正ができないようになっています。

ブロックとは

ブロックとは、取引内容やハッシュ値、ナンスなどの様々な要素を1つにまとめた箱型のデータのことをいい、これが時系列に沿って連なることからブロックチェーンと呼ばれています。

ブロックは、前ブロックのハッシュ値を使用して形成されます。つまり1つのブロックを改ざんして不正を行う場合、ハッシュ値が変わることになるのでそれ以降のブロックのハッシュ値をすべて変更する必要があります。

しかし無数につながるブロックのハッシュ値を変えるのは現実的に不可能です。このことからブロックチェーンは不正や改ざんできない画期的なシステムだと言われているのです。

ブロックチェーンの始まりと誕生経緯

元々ブロックチェーンは、2008年にナカモトサトシ(中本哲史)という人物によって発表された論文のアイデアから始まりました。その論文にはブロックチェーンの基本的な仕組みやそれを基本としたビットコインの構造が書かれており、それを発見したエンジニアやハッカー達によって翌年2009年に実用段階になった言われています。

ブロックチェーンの技術は誰でも自由に使うことができる「オープンソース」となっており、これを利用して一気に他の仮想通貨も開発されました。現在は銀行や証券会社といった金融機関をはじめ様々な業界でも注目されており、今後あらゆる分野でこの技術が使われていくと予想されています。

ブロックチェーンの基本的な概要と誕生経緯を踏まえた上で、次に具体的なブロックチェーンの仕組みについて見ていきましょう。

仮想通貨を取り巻くブロックチェーンの仕組みを簡単に解説

ブロックチェーンの仕組み

「台帳」のような役割を果たすブロックが連なってできるブロックチェーンは、実は他にいくつかの重要な技術と組み合わせることによって実現しています。

ここではブロックチェーンの基本的な仕組みである「P2P」、「合意形成」、「スマートコントラクト」の3つについて見ていきます。

P2Pとは

P2Pというのは「Peer to peer(ピアーツーピアー)」の略をいい、複数のパソコンに分散して管理し合うネットワーク形態をいい、中央サーバーを必要としないのが大きな特徴です。

従来の例で言えば、銀行は中央のサーバーに全体を統括した集中管理システムがあり、取引データはすべてそこに記録されていきます。1つの集中管理システムで管理しているため、不正や改ざんを防ぐために膨大な資金と電力を使って常にセキュリティーを監視しています。

一方、P2Pを利用したブロックチェーンはネットワーク上の不特定多数の人で取引データを共有し、互いに監視し合います。つまり中央管理者が不要となるので、サーバー管理費や電気代を抑えることが出来る管理システムだと言えますね。

そして仮にもし1つのデータが消えたり改ざんされたりしても、他の大多数の人が正しいデータを持っているので正しいデータに書き換えることができるようにもなっています。

ブロックチェーン技術は基本的な土台として「P2P」を利用することによって、コストを抑えながら高いセキュリティを実現させているのです。

合意形成(コンセンサスアルゴリズム)とは

中央管理人がいないブロックチェーンでは、分散された各個人のデータを全員で共有するための「合意形成」が必要になります。

合意形成というのは、ブロックを生成する際にどれが正しいのかどれが正しくないのかを判断するアルゴリズム(コンセンサスアルゴリズム)のことを言い、代表的な仮想通貨「ビットコイン」では、「Proof of Work」というアルゴリズムで承認が行われています。

Proof of Workとは?

Proof of Work(以下PoW)とは直訳すると「仕事の証明」といい、データの整合性を計算するシステムになります。少し難しいかもしれませんが、分散してデータを管理できるP2Pでは取引データの整合性をとることが難しいと言われていました。

そのデータの整合性を取るために開発されたのが、このPoWです。PoWでは具体的に何をするのかと言いますと、ブロックの中にあるナンスを計算(探す)してブロックを正しく形成・承認する作業になります。

ビットコインをはじめとする仮想通貨ではこの作業を「マイニング(採掘)」といいます。

マイニング(採掘)とは

マイニングと聞けば聞いたことがある人もいるかもしれませんが、簡単に言いますとマイニングはハッシュ値に合う正しいナンスを探す作業のことを言います。

具体的に解説しますと、最初にナンス値を見つけた人がブロックの生成を行うことができ、報酬としてビットコインが貰えます。この報酬のビットコインを求めて多くの参加者(マイナー)がこぞって計算を始めました。

このようにProof of Workの報酬としてビットコインを渡すことによって、ブロックの整合性は安定するようになりました。

ちなみに先ほどProof of Workは「仕事の証明」と紹介しましたが、これはつまり仕事量が多いほど計算の成功率があがることを意味しています。仕事量を増やすためにはより高性能のPCやマイニング機が必要となり、それを購入するには莫大な資金と電気代がかかってしまいます。

現在マイニング作業の8割以上が中国のグループによってされており、報酬としてのビットコインはほとんど中国に流れています。高性能なPCを安い値段で買える中国は電気代も日本と比べて安いため、マイニングに適していると言えます。

スマートコントラクト

スマートコントラクトとは「賢い契約」を意味し、取引条件と契約を同時に管理できるシステムになります。わかりやすく説明しますと、「約束事」をデータ化し、その約束事のトリガーとなる「条件」が達成されると、自動的に約束事が行われるというシステムです。

よりわかりやすく解説するためにも、スマートコントラクトが実践されている一番身近なものとして「自動販売機」を用いて見ていきましょう。

自動販売機では「150円を入れたら(条件)」「それに対応するジュースが出てくる(約束事)」という取引が自動で行われています。これは「150円を入れる」という条件を達成することによって、約束事である「ジュースが買える」が実行されています。

このようにスマートコントラクトがブロックチェーンに実行されれば、自動で契約の執行が可能になります。これはすでにイーサリアムという仮想通貨で行われており、すべての取引を自動化しています。

少し難しい単語や専門用語もいくつか出てきましたが、おさらいとしてブロックチェーンは「P2P」を土台として構成されています。その上に「合意形成(コンセンサスアルゴリズム)」や「スマートコントラクト」といった技術が組み合わさることによって稼働していると認識していただければいいと思います。

ここまでブロックチェーンの基本や仕組みについて見てきました。では次にブロックチェーンが今後世界にどう影響していくのかについて見ていきましょう。

これからの動向や世界への影響とは?

ブロックチェーンのこれからは?

ブロックチェーンの技術は「仮想通貨」という分野だけではなく、様々な産業分野で実用化されていくと予想されています。具体的にブロックチェーンが導入されるとどうなるのかというのをいくつか見てみましょう。

仲介業が必要なくなる

ブロックチェーンの技術が導入されることによって、銀行をはじめあらゆる仲介業者の役割が変わってくると予想されます。特にスマートコントラクトにより通貨の取引だけでなく、契約や確認事項をブロックチェーン上に書き込むことで、絶対に改ざんされない契約を半永久的に保存できます。

今後仲介業の必要がなくなると予想される業種を一覧にまとめてみました。

・医療カルテ
・保険金支払
・電力の取引
・土地登記、不動産売買
・民泊
・クラウドソーシング
・投票

これらの業種は仲介業の組織に多大な手数料を払っていますが、ブロックチェーン技術で直接取引など効率化をはかることができると言われています。

グローバル化がさらにすすむ

ブロックチェーンを利用すれば国や地域に縛られずに世界中の利用者とやりとりができるようになるので、今後国や地域の経済圏を超えて、新しい経済圏ができるとも予想されています。

インターネットがグローバル化を推し進めたように、ブロックチェーン技術によって、さらにボーダレスな社会が進展していくと考えられますね。

ここまでのまとめ

今回はブロックチェーンの基本的な仕組みや今後世界にどのような影響を及ぼすのかについて見てきました。ここまで紹介してきた内容を一度おさらいしてみましょう。

・2008年にサトシナカモト氏からはじまった技術
・中央集権に対して分散型で管理者の不要なシステム
・データの分散化で管理コストが安い
・データの改ざんは非常に困難である
・仮想通貨だけでなく今後様々な分野に応用できる

ブロックチェーンの技術は、非常に合理的でよくできたシステムですので、これから先、社会にどんどん浸透していくと言われています。近い将来にやってくるブロックチェーンが主流となった時代に備えて、ブロックチェーンについて学んでおくといいかもしれませんね。







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