ブロックチェーンとは？ブロックチェーンについてわかりやすく解説

仮想通貨の利用を考えているなら、ビットコイン(BTC)などの利用されているブロックチェーンの特徴や内容について理解しておくことが大事です。

仮想通貨は投資などで多くの人に利用されており知名度も上がっています。ただ、仮想通貨は複雑な仕組みとなっているため、どのようなものなのかイマイチ分からない人もいるでしょう。

仮想通貨の内容で知っておきたい重要なポイントとしては「ブロックチェーン」があります。名前を聞いたことがあっても実際にどのようなものか理解できている人は少ないかもしれません。仮想通貨を持ってるけど、ブロックチェーンについてはよく理解してないという人もいるかもしれませんね。

しかし、ブロックチェーンのことを知らずに、ただ仮想通貨に投資するのはもったいないと言えます。せっかく仮想通貨に触れるのであれば、ブロックチェーンの仕組み・構造についても理解することで、知識も増やしたいですね。

今回は仮想通貨のブロックチェーンとは何かというところを仕組みや定義と共に説明し、その特徴やメリットに関しても説明します。

ブロックチェーンの基本的な仕組みや定義について

仮想通貨にはブロックチェーンと呼ばれるものがあります。ただ「ブロックチェーンとは？」・「ブロックチェーンの仕組みはどうなっているの？」と疑問を感じる人もいるでしょう。ブロックチェーンの定義や仕組みをまずは紹介します。

ブロックチェーンとは

ブロックチェーンとは「参加者の中に不正を働くものや正常に動作しないものがいたときに正しい取引ができ、改ざんや停止がされないよう参加者に同一のデータを分散保持させる仕組み」と言われています。

ブロックチェーンの定義はしっかり決まっておらず、時と場合によっていろいろな解釈をされるようになっています。ただ、ブロックチェーンを簡単に説明すると、以下の通りです。

ブロックチェーンはその媒体を守るために、いろいろな仕組みを持って作られていると覚えておきましょう。

ブロックチェーンの仕組み

ブロックチェーンは複雑な仕組みで作られていますが、簡単に紹介しましょう。トランザクション(取引)情報の集合等を含むブロックが連鎖的につながっているので、それをもってブロックチェーンと言われるのです。

ブロックチェーンは以下の仕組みを持って構成されています。

ハッシュと電子署名

まずブロックチェーンは「ハッシュ」や「電子署名」という暗号技術を用いてデータの改ざんを容易に検出することができるようにしています。

ブロックチェーンでは不特定多数が取引を行うため、人によっては改ざんを企てる人も出てくる危険性があります。しかし、この仕組みによって全員の取引を記録できるようにしており、一部のコンピューターがダウンしても残りの参加者の記録は保持することが可能です。

つまり、取引履歴は1度記録したならずっと残り続けることになります。ブロックチェーンは全ての参加者が自律しての取引履歴をコピーしているため、「自律分散型システム」と呼ばれており、安定して取引を続けるための方法として用いられています。

そのため、仮想通貨でもブロックチェーンによって取引の信用性を高めることができています。

P2Pネットワーク

ブロックチェーンは「P2Pネットワーク」を利用しています。P2Pネットワークはコンピューターの接続方式の1つであり、複数のコンピューターが1対1で直接通信を行い、通信した同士が繋がって多数の集まりにすることです。

P2Pネットワークにすることで、コンピューターはそれぞれ同等の機能を持ち、システムデータが分散することになります。そのため、一部のコンピュータが機能停止になったとしても、他のコンピュータで補うことができるため、結果的に全体のデータを維持することが可能です。

この仕組みによって仮想通貨の取引データは確保することができるようになっており、信憑性を増すことができています。

合意形成アルゴリズムとは、不特定多数の利用者で合意形成を正しく行うための仕組みです。上記でも紹介しましたが、ブロックチェーンには不特定多数の利用者がいるため、中には不正や改ざんを行おうとする人がいるかもしれません。

また、利用者が多いとシステムがダウンして正常に動作できないことも考えられます。ただ、合意形成アルゴリズムを利用するなら、不足の事態が生じたとしても正しく合意形成することができるようになっています。

つまり、不正を避けることができ、システムがダウンしたとしてデータがなくなってしまうことはありません。合意形成アルゴリズムによってデータは正しく保管できるようにもなっています。

ブロックチェーンとデータベースの違いについて

ブロックチェーンは改ざんされない仕組みを作っていますが、クラウドなどで利用されるデータベースとの違いについて疑問を感じる人もいるでしょう。データベースも同じく複数のコンピューターに分散してデータを守ることができるようにしています。

データベースはバックアップを取ることができるため、エラーや改ざんを防ぐことができるような仕組みとなっています。ただ、データベースは中央集権的であり、仕組みをまとめる管理者が必要です。

もし、管理者がサービスを停止してしまうならデータベースの中身は消滅しますし、管理者に悪意があればデータの改ざんも可能です。そのため、データベースは管理者の都合によって取引データの存在が左右されます。

一方、ブロックチェーンは管理者も参加者も取引履歴を消すことができません。誰もデータの権限を持っていない状態と言えるため、この点がデータベースと違うと言えます。

ブロックチェーンの特徴について

ブロックチェーンはどのような特徴を持っているのか、しっかり確認しておくようにしましょう。特徴を把握することで、ブロックチェーンについての魅力を理解することができます。ビットコインやイーサリアム、リップルをはじめとする仮想通貨で利用されているブロックチェーンの特徴は以下の通りです。

管理する主体がいない

ブロックチェーンの大きな特徴は、特定の管理者が存在しないことです。先ほども紹介しましたが、データベースは特定の管理者がいることでデータの管理が成り立っています。

また、データベース以外の管理も特定の管理者が必ず存在しています。しかし、ブロックチェーンの場合は特定の管理者は存在しておらず、不特定多数が利用者によってデータが分散しています。

管理者がいないのでサーバーに依存することもなく、データを暗号化して取引することができます。データが分散されることで、改ざんの危険性はかなり低くなるため、セキュリティが高いです。

管理者がいないということが、反対に安全性を高めるという、素晴らしいアイディアの上にブロックチェーンは成り立っているのです。

取引記録の改ざんが困難

ブロックチェーンの仕組みの説明で、取引履歴が暗号化されることについて紹介しました。そのため、ブロックチェーンの場合は改ざんが非常に困難となっています。

取引履歴が暗号化されるなら解読がかなり難しく、改ざんして自分の取引を誤魔化すことができないからです。データが暗号化されていないものは改ざんされるリスクも高くなりますが、暗号化されていることで不正リスクをかなり下げることができます。

また、仮想通貨に利用されているパブリックチェーンでは利用者が全員管理者となるため、全ての参加者を監視できるようになっており、より不正ができないようになっています。

システムが止まらない

ブロックチェーンを利用することで、システム停止を防ぐことも可能です。もし、システムが停止してしまうことがあれば今までのデータが消えてしまう可能性、またシステムが動作しないので取引ができないことも考えられます。

しかし、ブロックチェーンは分散型のため、システムがダウンしていても他のシステムが稼働しているなら問題ありません。

さらに、データの管理で1番危惧するのはハッキングを受けることです。システムを1つで管理しているなら、そのシステムをハッキングするだけで良いので、お金を取られてしまう危険性がかなり高いです。

しかし、ブロックチェーンのように分散しているなら分散されたデータ全てにアクセスする必要があるため、ハッキングによるシステム停止も防げます。耐性が高いのも大きな特徴と言えるでしょう。

ブロックチェーンのメリット

ブロックチェーンを利用するなら、いろいろなメリットを得ることができます。メリットを知っておくことで不安を解消して安心感を抱くことが可能です。ブロックチェーンのメリットは以下のようになっています。

高い改ざん耐性

ブロックチェーンにすることで高い改ざん耐性を持つことができます。ブロックチェーンは改ざんをされないように、いろいろま仕組みによって構成されており、分散システムやP2Pなど上記で紹介したものが当てはまります。

そして、ブロックチェーンも種類があり、それぞれの特徴によって改ざん耐性に違いがあります。まず1つ目はパブリックチェーンです。

パブリックチェーンは何度も紹介しているように不特定多数の利用者がデータを管理しており、利用者全員が監視役となっています。

ルールを変えるときは一定数以上の合意が必要であるので、改ざん防止が可能です。

2つ目はプライベートチェーンです。プライベートチェーンは単体で管理されており、データの閲覧や取引や管理者の許可が必要となっています。そのため、透明性は低いですが合意形成の時間は短くて済みます。

3つ目はコンソーシアムチェーンです。複数の管理者によって権限を持つ利用者を決定します。パブリックチェーンとプライベートチェーンの中間的存在であり、セキュリティも高いです。

公明な記録を残すことができる

ブロックチェーンは公明な記録を残すことが可能です。ブロックチェーンはサービス提供者でも取引記録の書き換えや消去ができないようになっているため、取引した記録を消すことはできません。

もし、取引記録を改ざんしたなら、例えば、納税する金額を少なくする脱税などが可能になるため、公的な記載は透明性がとても重要です。

ブロックチェーンによって取引記録がしっかり残るなら悪事を防ぐことができ、また重要取引の紛失も防ぐことが可能です。公明な記録を残せることは大きなメリットとなります。

ブロックチェーンのデメリット・課題

ブロックチェーンは良い点もありますが、デメリットとなる課題も持ち合わせています。ブロックチェーンの課題を認識することで、利用の際に危険を回避することも可能です。デメリットと課題は以下の点があります。

データを消せない、隠せない

ブロックチェーンはデータを記録することがメリットですが、これはデメリットになることもあります。メリットとデメリットは表裏一体であるということですね。取引記録などは改ざんや紛失防止として大きく役に立ちますが、自分の個人情報が流れた場合も消すことや隠すことができません。

つまり、1度記録した個人情報は削除することができなくなるため、全ての参加者が情報を持っていることになります。暗号化されているため個人情報がバレる可能性は低いとしても、情報が握られてしまうのはリスクを感じるでしょう。外部のデータベース等と組み合わせるなど工夫が必要です。

取引速度が遅い

ブロックチェーンは取引時間が遅いことも課題とされています。取引を行うたびにデータが保存されることになるため、どんどん取引するほど時間が長くなります。

ブロックチェーンが使用されている仮想通貨のビットコインも1つの取引には約10〜30分ほどかかるなど、1つの取引時間がとても長く、スムーズに行うことができません。

セキュリティを確保するために取引の時間が長くなっていますが、スピーディーにどんどん取引したい方にとっては使い勝手が悪いと言えます。プライベートチェーンなら合意形成が早いのでスピードが上がりますが、このような課題があることを覚えておきましょう。

ただし、この辺りのスピードの問題を乗り越えて高速化されている仮想通貨も多くありますし、今後ますます改良されていくことでしょう。

リップル(XRP)などはかなり速い取引速度を有しているので、送金などで便利です。

取引データの巨大化

ブロックチェーンは取引が膨大になり過ぎる課題も生じています。ブロックチェーンは取引の履歴が保存されていくため、取引量が増えるほど消えることなくデータが貯まっていきます。

データ容量には限りがあるため、消化できずに貯まってしまうと保存容量が確保できなくなるでしょう。ブロックチェーンによるデータの保存は、データ容量を確保していくことが必要なため、対応が求められるでしょう。

ブロックチェーンの今後

ブロックチェーンは最新の技術として仮想通貨を始め、いろいろな分野に導入しています。不正防止やシステムダウンなどに備えるため、今後もブロックチェーンを活用することは増えていくことが予想できます。

日本でも金融庁の利用者保護のための規制整備に活用され、海外では政府の電子化として取り組んでいるところもあります。将来的には自動車や建造物もブロックチェーンが導入されてデータを記録できるようになることが考えられるため、今後は需要が増えるでしょう。

今後将来的には、ブロックチェーンゲーム(NFTゲーム)には、既存のゲーム会社も次々に参入してきて、熾烈な競争が繰り広げられることも予想されます。

まとめ

ブロックチェーンは仮想通貨に取り入れられているシステムであり、データ改ざんの防止やシステムダウンの防止効果などがあります。

一方で、データ容量を圧迫することや取引データを消せないなどの注意点もあるため、今後の課題をどう解決するのかも重要です。ブロックチェーンは今後もいろいろなものに導入されていくはずなので注目しましょう。

メリットだけではなくデメリットも存在する仕組みですが、メリットが大きいために各国がブロックチェーン技術に注目し、開発に力を入れていくと考えられるので、ブロックチェーンの益々の発展が確実視されています。