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ブロックチェーンとは:仕組みを図解を用いてわかりやすく解説

ビットコインの誕生と同時に生まれ、革新的な技術である「ブロックチェーン」とはどのような技術なのか、その概要と仕組みを図解を用いてわかりやすく解説します。

その概念自体は以前からあったものの、ビットコインが生まれたと同時に「ブロックチェーン」という形で実用化され、ビットコインによって正しく機能することが証明された技術です。

そんなブロックチェーンは、「インターネット以来の技術革命を起こす」とも言われており、今やビットコインから独立しあらゆる分野へ応用することで世の中を大きく変えると期待されています。

というわけで、これからブロックチェーンとはどのような技術なのかについて説明していくので、どうぞご覧ください。

ブロックチェーンとは

ブロックチェーンの概要

ブロックチェーンを一言で説明すると、あらゆる取引履歴を信頼性のある形で保存し続けるための技術です。

取引のデータ(取引履歴)を「トランザクション」と呼ぶのですが、トランザクションが次から次へと「ブロック」に記載されていきます。そしてブロック内にある一定量のトランザクションが記載されたら、新たにブロックができ引き続きそのブロックにトランザクションが記載されていきます。このとき、ブロック同士は「チェーン」でつながれています。

これらの繰り返しによって、トランザクションが記載されたブロックが連なって保存されていく技術を「ブロックチェーン」と呼びます。ブロックを遡っていくと、一番最初のトランザクションを確認することもできてしまいます。

また、ブロックチェーンのトランザクションは、「P2P(Peer to Peer)」という仕組みによって分散管理されています。銀行のように特定の組織によって管理されていると、システム障害に弱く、万が一ハッキングされたり人為的ミスがあるとデータが改ざんされたり消滅してしまう可能性もあります。また、権限が一箇所に集中してしまいます。

しかし、分散管理されていることによって、こういった問題を防ぐこともできてしまうのです。

ブロックチェーンの本質は「信頼コスト不要」

ブロックチェーンの概要について簡単に説明しましたが、まだよくわかっていませんよね。これから仕組みなどを説明していくので、まずはざっくりとしたイメージのみ持っていただければそれで結構です。

しかし、今のうちに一つだけ頭に入れていただきたいのが、ブロックチェーンの本質は「信頼コストが不要」ということです。「ブロックチェーンがなんとなく良い機能だということはわかったけど、何がそんなにすごいんだ?」と聞かれたら、「信頼コストが要らなくなること」です。

一般的に、誰かと取引を行うには、相手のことを信頼しなければなりませんよね。または、信頼できる管理者を立てて取引を行わなければ取引が成り立ちません。つまり、何か取引を行うには「信頼」が必要であり、そのために様々なコストがかかってしまいます。

しかし、ブロックチェーンを用いた取引では、あらかじめ定めておいた手順に沿ってコンピューターが情報を処理していくので、もしどちらかが不正を行おうとしても取引が行われないだけです。つまり、管理者が存在しないにも関わらず、信頼できる取引が行えるのです。

すなわち、ブロックチェーンによって信頼コストを考える必要のない世の中になっていくのです。

ブロックチェーンの仕組み

ユーザー同士が監視し合う管理者のいない仕組み

ブロックチェーンでは、ユーザー同士が取引を監視し合っており、各々が取引データを所持しているため、銀行のような特定の管理者がいなくとも成り立ちます。

もし不正を行おうとしても他者に見つかって取引が行われません。もしハッキングをしてデータの改ざんを行おうとしても、至るところにデータはあり、一部を改ざんできたとしてもすぐにそれが間違いだとバレてしまいます。

このユーザー同士が監視し合う仕組みを「P2P(Peer to Peer)」といいます。

ブロックはハッシュ関数によって暗号化される

取引履歴には、「どこからどこにいくら送金された」というようなデータが記録されています。このデータはオープンにされているため、誰でも見ることができます。しかし、より具体的な内容は「ハッシュ関数」というものによって暗号化されているのです。

MEMO

ハッシュ関数とは、与えられた値から、規則性のない固定長の値を生成する関数です。少しでも異なる値を与えると、まったく異なる値を生成するという特徴があります。

また、生成された値からは、元のデータを読み取ることのできない不可逆性も兼ね備えています。

ハッシュ関数によって生成された値は「ハッシュ値」といいます。

ブロックには、ハッシュ関数によって暗号化されたトランザクションデータと、直前のブロックのハッシュ値、そして「ナンス」という任意の値が含まれています。

MEMO

「ナンス(nonce)」とは、「number used once」の略であり、「一度だけ使用される使い捨ての数字」のことです。一定の長さであること以外、特定の決まりはありません。

直前のブロックのハッシュ値を利用して、そのブロックのナンスを総当り的に見つけ出すことにより取引の整合性を取ることができます。この取引の整合性を取る作業を「マイニング」といいます。

マイニングをした者には報酬を

取引の整合性を取る作業のことを「マイニング」と言いましたよね。このマイニングのためには、膨大な量の計算を行います。そしてマイニングを行う人のことを「マイナー」と呼びます。

このマイナーというのは世界中にたくさん存在します。なぜそんなにも存在するのかというと、マイニングに成功すると報酬がもらえるからです。多くのマイナーの中で最も早く取引の整合性を確認して承認した人に報酬が与えられるのです。

取引を正しく処理していくための上手くできた仕組みですね。このように不正が行われていないことを証明し、その対価として報酬を与える仕組みを「Proof of Work(プルーフ・オブ・ワーク」と呼びます。

取引履歴が公開されている

取引はすべて公開されており、誰でも見ることが可能です。ブロック自体の情報と、各取引の情報のどちらも確認できます。

例えば、ビットコインの取引履歴は以下のサイトで見ることができるので、ぜひ一度ご覧ください。

参考 Bitcoin Block ExplorerBlockchain

ブロックチェーンの様々な分野への応用

ブロックチェーンについて、どういったものか、仕組みはどうなっているのかということについてお話しました。

最後に改めて強調しておきますが、ブロックチェーンの本質は「信頼コストが不要」ということです。中央機関が存在しないため、データの改ざんや消失、システムの停止の心配がなく、あらかじめ決めておいたプロトコル通りにしかシステムは動きません。つまり、信頼コスト不要なのです。

さて、そんなブロックチェーンですが、もともとはビットコインから生まれたものでしたよね。今ではそんなブロックチェーンが独立し、他の多くの分野での活躍が期待されています。

では次は、ブロックチェーンが、実際にどんな分野にどのような形で生かされていくのかということを見ていきましょう。

ブロックチェーンが今後大きな影響を与える15の業界

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