ブロックチェーンとは | どこよりも使いやすく、どこよりもわかりやすく「Bit Journal」

仮想通貨を支えるブロックチェーンとはなにか

仮想通貨は、一般的な通貨のような中央管理者がいません。それでいながらも通貨としての信用性や安全性を保てるのはなぜでしょうか。それは仮想通貨の仕組みの根幹ともいえるブロックチェーン技術があるからです。

ブロックチェーンとはどのような技術なのか、なぜ安全性を保てるのか、その仕組みについて解説します。 

ブロックチェーンとは？

ブロックチェーンは、簡単にいうと取引データを記録した台帳に例えられます。一件の取引データ履歴はトランザクションと呼ばれ、複数のトランザクションをまとめたものをブロックと呼びます。

台帳の1ページが、ひとつのブロックというイメージです。そして複数のブロックが鎖のように連なって、繋がっているものをブロックチェーンといいます。

このブロックチェーンは、みんなで共有して使うこと、複数のコンピューターに分散してデータを管理することというのが大きな特徴となります。ブロックチェーンでネットワークに接続する端末のことは、ノードと呼びます。 

中央管理型データベースと分散型データベース

一般的な銀行で取引を行う場合、中央管理型データベースで取引データが管理されています。中央管理型データベースではひとつのコンピューターとサーバーでデータを管理するため、高性能なコンピューターや膨大なサーバーが必要とされます。維持費やセキュリティ面で費用がかさむデメリットがあります。

これに対して、データを分散させるとコンピューター1台ずつの性能を落とすことができ、1カ所にかかる負荷を下げることができます。また、データを分散させることで、万が一データが全消失するリスクも下がります。 

ブロックチェーンと分散型データベース

分散型データベース=ブロックチェーンというのかというと、少々異なってきます。ブロックチェーンでは大元となる管理者は必要とせず、複数のコンピューター上にデータを分散させて処理・管理を行っています。分散型データベースと呼ぶものは必ずしもこの形ではありません。管理者がいて大元のデータベースがあり、そのデータ分散させて処理・管理しているものも分散型データベースといえます。

ブロックチェーンはその仕組みそのものが取引情報を記録する台帳としての役割を持ちますが、分散型データベースそのものには台帳としての役割はないのです。 

ブロックチェーンで取引データを管理する仕組み

ブロックチェーン上で取引があると、いくつかのトランザクションをまとめて過去のブロックとの整合性を確認し、問題がなければ承認されてブロックチェーンに追加されます。この承認作業は合意形成というアルゴリズムにより決まります。

新しいブロックを作るためには、不正がないか確認するために複雑な計算を解く必要があります。そして正しい答えが見つけられると新たなブロックが作られ、最初に答えを見つけた人には報酬として仮想通貨が支払われる仕組みになっています。この作業のことをマイニングとよびます。
最初に答えを見つけた人が報酬を得られる合意形成アルゴリズムは、Proof of Work（PoW）と呼ばれます。仮想通貨の代表格であるビットコインで採用されています。

ほかにも保有コイン量によって権限が与えられるProof of Stake(PoS)、取引回数や保有量などから平等にブロック追加の権限が与えられるProof of Importance(POI)、取引の有効性を合意の数で決めるProof of Consensus(PoC)があります。どのアルゴリズムを取り入れているのかは、ビットコインの種類によって異なります。

仮想通貨取引の安全性が保たれる仕組み

仮想通貨の安全性を保つうえで、ブロックチェーンは重要になります。各ブロックにはデータの内容を要約したハッシュ値というデータが含まれていて、これが改ざん予防になっているのです。新たなブロックを形成する際、このハッシュ値も比較して合意形成が行われます。ブロックの内容が改ざんされるとハッシュ値が変わり、改ざんされた以降のブロックでもハッシュ値が変わってしまいます。

ブロックチェーンではデータ管理が複数のノードで同時に行われています。改ざんが行われると正しく計算を行っているノードのデータとは合わなくなり、不正防止に繋がっています。

PoWの場合、一番に計算できたものを新たなブロックとして認めることになっています。不正をして一番に計算をするには、性能が高いコンピューターが必要になります。それは実際にはとても困難です。仮に膨大な計算量を持つコンピューターで不正を行ったとしても、不正が発覚した仮想通貨の価値は暴落してしまうため、割に合わないとも考えられています。

また取引に使われる秘密鍵が知られない限り、悪意のある第三者に仮想通貨を盗まれることもありません。合意形成の不正で他人の仮想通貨は盗めません。 

ブロックチェーンとは　まとめ

ブロックチェーンについて参考になりましたでしょうか？ブロックチェーンという技術により支えられている仮想通貨は、世界中の人が互いに監視し合えるこのシステムだからこそ、不正が難しく信用できると考えられます。

この技術を考え論文を発表したのはサトシ・ナカモトと名乗る人物です。実在するのかさえ分かっていません。しかしそのひとつの論文が仮想通貨の発展へと繋がっているのです。