皆様は「ブロックチェーン」という言葉をご存じでしょうか。　　

ビットコインなどの仮想通貨のニュースや記事を見ているとよく目にするのが、この「ブロックチェーン」という言葉です。

ブロックチェーンは、仮想通貨というバーチャルなお金を運用するための仕組みの一部で、仮想通貨を支える重要な技術です。

もともとはビットコインのシステムとして構築されましたが、メリットが多いことから他分野での活用も期待されています。

ブロックチェーンとは

ブロックチェーンとは、分散型台帳のことを指します。中央集権型の情報管理とは異なり、分散型のコンピュータにデータが存在するのが特徴です。ブロックチェーンの仕組みは、取引処理が実施されると、その取引データが残ります。取引データはブロック単位にまとめられ、時系列にチェーン状につながれていきます。

ブロックチェーンが注目される理由

ブロックチェーンが注目される理由に、データの改ざんや破壊がほぼ不可能であること、比較的安価にシステムを構築、運用が可能なことが挙げられます。仮想通貨での運用だけでなく、企業活動にも活用できないかと注目を集めています。

ブロックチェーンの特徴

ブロックチェーンには

1. 取引データが暗号化されて保存される
2. 合意された過去のデータのブロックが時系列に並べられチェーン状になったものが記録されている
3. DLT
4. P2P
5. データの改ざん・破壊が事実上不可能
6. システムダウンに強い

といった特徴があります。

1. 取引データが暗号化されて保存される

取引データであるトランザクションには、「何月何日に〇から×へ送金」とう内容が保存されますが、そのデータは「ハッシュ関数」によって暗号化されて保存されます。このハッシュ関数は一文字でも異なれば、全く違ったハッシュ関数で暗号化されるため、生成された文字列からは元のデータを読み取ることができない不可逆性を持つ特徴があります。

1. 合意された過去のデータのブロックが時系列に並べられチェーン状になったものが記録されている

ブロックチェーンは、取引処理が実施されると、その取引データが残り、それぞれの取引データは一定の大きさである１つのブロック単位に暗号化された上でまとめられ、その時点で存在するブロックの後ろに繋げられ、保存されます。このようにデータが箱詰めされたブロックが時系列に順番に繋げられ、チェーンのようにまとめまれます。

1. DLT

DLTを簡単に表現すると「みんなでデータを持つ」です。ブロックチェーンは分散型台帳なので、取引データが複数のコンピュータに保存されるといった特徴があります。

1. P2P(peer-to-peer)

P2Pとは特定のサーバーや管理者を介すことなく、端末同士でデータファイルのやりとりが可能な、任意の1対1が対等な接続状態にあることをいいます。

ブロックチェーンは分散型のネットワークにデータがそれぞれ保存されており、複数の端末間でサーバーや管理者を介すことなく、データのやりとりが可能です。P2Pに参加するコンピュータは「ノード」と呼ばれます。

1. データの改ざん、破壊が事実上不可能

ブロックチェーンは、複数のコンピュータ上に同一データが存在するため、一部のコンピュータのデータを改ざんしたとしても、その他のコンピュータ上に正しいデータが残るため、データの改ざんや破壊は困難です。

1. システムダウンに強い

先述したように、ブロックチェーンは取引データが複数のコンピュータに保存され運用されます。そのため、一部のコンピュータがシステムダウンを起こしたとしても、その他のコンピュータが運用しているため、システムダウンに強いという特徴を持っています。

ブロックチェーンの種類

ブロックチェーンは、パブリック型ブロックチェーン、プライベート型ブロックチェーン、コンソーシアム型ブロックチェーンの3つの種類にわけることが可能です。

パブリック型ブロックチェーンは、インターネット接続さえできれば誰でも取引に参加することができます。参加するにあたって、特定のサーバーや管理者の許可と得る必要はありません。ブロックチェーンを代表するビットコインなどの仮想通貨もこの種類を活用しています。

パブリック型ブロックチェーン

パブリック型ブロックチェーンは、常に開かれていることが特徴で、特定のサーバーや管理者が存在しなくてもマイニングと呼ばれる膨大な計算によって、取引の正当性が保たれています。ブロックチェーンの特徴である分散型の情報共有と相互監視によって、成立しています。

プライベート型ブロックチェーン

プライベート型ブロックチェーンは、特定の管理者が存在するブロックチェーンです。参加は限定されたユーザーという特徴があります。パブリック型ブロックチェーンとは違い、中央集権型のネットワークで、透明性はないものの、外部にデータが公開されないためプライバシーが守られています。膨大なマイニングが必要でないため、データの大量処理もスピーディーに行うことができます。しかし、管理者のコンピュータに問題が発生した場合、システムが成り立たなくなる点や、管理者が独断的にルール変更することが可能であるといった点もあります。

コンソーシアム型ブロックチェーン

コンソーシアム型ブロックチェーンは、複数の管理者が存在するという特徴があります。パブリック型ブロックチェーンの分散型とプライベート型ブロックチェーンの両方のスピーディーな情報処理が可能といった機能を持ち合わせているブロックチェーンです。管理者が複数存在するため、プライベート型ブロックチェーンと比較して、管理者が独断でルール変更をする可能性が低く、セキュリティ面は強固です。パブリック型ブロックチェーンの分散型台帳や改ざんされにくいといった大きなメリットも含んでいます。コンソーシアム型ブロックチェーンで運用される仮想通貨も存在します。

ブロックチェーンのメリット

パブリック型ブロックチェーンの場合、データの改ざんや破壊がほぼ不可能であり、ハッシュ関数によって暗号化され取引データは保存されるため、記録されたデータは高い信頼性を持ち、セキュリティ面も強固であることが最大のメリットであるといえます。また、複数のコンピュータにデータが保存されているため、サーバーやダウンによる機能不全に陥ることもありません。また、複数のコンピュータでデータ管理がされているので、中央集権型のように、管理するサーバーに高額なコストがかかることがなく、安価に運用することができます。

ブロックチェーンのデメリット

取引データの数が膨大であるため、迅速な承認処理ができないことがデメリットとしてあげられます。ビットコインのようなユーザー数がとても多いパブリックチェーンで起こりやすく、1つのブロックに保存されるデータが限られるため発生します。また、メリットでデータの改ざんがされにくい点をあげましたが、100％改ざんされないわけではなく、ユーザーの51％がグループを組みデータを改ざんした場合は、改ざんしたグループが過半数を超えているため、改ざんされたデータであっても承認されてしまいます。実際にこの問題が起こると、決済を妨害する特定の取引において二十に決済されてしまうなどといったトラブルが発生することが予想されます。

また、公開されたくない個人情報などの管理にはブロックチェーンは向いていません。複数のコンピュータのデータが分散して保存されるため、一度公開したデータを削除するには、分散したすべてのコンピュータ上のデータを削除する必要があり、データ削除は事実上不可能であるといえるでしょう。

また、運用するにあたり社会的な仕組みをかえなければならないといった課題もあります。仕組みを変えるためには、国や政府を巻き込み法律を改正する必要があります。そのための検討や調整には膨大な時間がかかってしまいます。重要なデータであればあるほど、検討や調整はより慎重に、厳しく制限や部外者の侵入を制限すれば安全性は保障されますが、イノベーションの足を法律が引っ張ってしまうことが懸念されます。

最後に

様々な情報がデジタル化されている近年、私たちの生活は飛躍的に便利になっています。国を超えた取引も以前なら数日を要しましたが、デジタル化が進み瞬時にデータのやりとりが可能となり、取引もスムーズに進むようになりました。デジタルデータは改ざんやシステムダウンによる問題がありましたが、ブロックチェーンによって改ざんされる確率は極めて低くなり、データの信頼性も格段に上がります。ブロックデータは特定のサーバーや管理者に情報を集合させるのではなく、データが分散されているため、改ざんなどの不正に強いシステムを作り上げることが可能です。法律の壁などのデメリットはあるものの、高い安全性と信頼性を活かし、今後も私たちの生活をより良いものにしてくれるものとして活用されていくでしょう。