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最新Fintech調査 ブロックチェーンとはそもそも何か?

ブロックチェーンとは、ビットコインという仮想通貨の基幹技術であり、サトシ・ナカモトという匿名の人物が発表した論文によるものである。

ブロックチェーンは分散型台帳システムの一種であり、取引データの記録を一つのデータベースで一括管理するのでわなく、複数のデータベースで情報を共有し、そのデータをお互いに照らし合わせることで、記録改ざんなどの問題を排除し、データの整合性を維持するシステムである。

  • データを世界中に分散管理する。
  • データが改ざんされない。
  • データが破壊されない。

ブロックチェーン

仮想通貨

国家が自国の信用の元に発行する通貨の部類には属さず、通貨としての信用価値を別の技術で補うことで、流通通貨のような機能を果たすことのできる仮想的に構築された通貨の総称である。

ビットコイン

上記の仮想通貨の1種類であり、ブロックチェーンを使用して完成させられた仮想通貨の代名詞とも言える存在である。

ブロックチェーンの何がすごいのか

ブロックチェーンは、それまでの仮想通貨におけるデータ改ざん(所持金を偽装したりすること)などのリスクを取り払った。つまり、データの不正を難しくしたことが一つ目のブロックチェーンの功績である。

そしてもう一つの功績は、分散型システムの導入である。従来の中央集権型データ管理の形態では、メインサーバやバックアップなどが全て破壊されれば、そのデータは永久に失われることになる。しかし、分散型データベースのシステムを用いた場合、そのネットワークを構成する地球上の全てのローカルマシンを破壊しない限り、永久に複製しながらデータを保持することができる。このシステムがブロックチェーンの二つ目の功績である。

ブロックチェーンの仕組み

ブロックチェーンでは、電子署名付きの取引記録を一定期間(10分)まとめて保存していく。この1単位をブロックという。ブロックの構成は、期間内の取引記録、前のブロックのハッシュ値、ブロック作成者の計算結果である。

前のブロックの内容を反映するため、ブロックは時系列でチェーン状に連鎖する形をとる。この様子がブロックチェーンと言われる由来である。

どんどんつなぎ合わされていくブロックチェーンのデータをユーザーはそれぞれ自分のマシンに反映していく。すると全員のマシンに同様のデータが分散コピーされるという仕組みだ。

もし、悪意のある誰かが過去のブロックを改ざんしようとした場合、それ以降のブロックに含まれるハッシュ値が全て変更になり、それぞれのユーザーたちが保持しているデータ記録と整合性が合わなくなる。よって不正改ざんは防げるというわけだ。

ブロックの作り方

ブロックは合意によってなされる。(コンセンサスアルゴリズム)ビットコインのブロックチェーンはProof of Workという法則を使っている。この処理をマイニングという。

ブロックは、世界各地のブロックを作るための計算マシンによって作られている。

ブロックに含まれるデータのところで「ブロック作成者の計算結果」という項目を書いた。実は、ブロックを作るためには、とっても難しい計算問題を解かないといけないことになっていて、その問題を一番早く解いたものにブロック作成権と報酬(25BTC)が与えられる仕組みなのだ。これらはだいたい10分で解けるように設定されているらしい。ブロック作成の 間隔が10分であるのはこのためでもある。マイニング業者は世界中に存在し、早い計算を行う開発が行われている。マイニング業者を集めている要因はインセンティブにあるが、2017年には報酬が25BTCから12.5BTCへと半減し、2021年には6.25BTC、2025年には3.125BTCへと減少していくとされている。

改ざん方法

ここで、実はブロックチェーンでデータを改ざんしまくれる方法が一つ存在する。ブロックチェーンの更新は、常に一番先頭の ブロックで行われる。

よって、過去のデータを改ざんしていって、その正規のデータのブロック列を超える長い列を作ってしまえば物理的にデータの改ざんが可能になるのだ。

しかし、通常この実現はない。10分かけて問題を解いているうちに、先頭も10分かけて問題を解いてしまっているからである。つまり、波の計算速度では追いつけない。

最高速度のマシンの計算速度を51%上回れば、これができるらしい。(51%問題)

なぜブロック化するのか

分散型システムはデータの更新対象が多いので、中央管理型に比べて処理速度が遅いことは明白である。そこで全ての取引データを逐次更新していたら確実に非効率的だということでブロック化の処理が施される。

考察編

パブリックブロックチェーン

ブロックチェーンの実際のビジネスへの応用について、ビットコインで使用されている形態をそのまま採用するのは好ましくない場合が存在するという問題が存在する。

ビットコインで使われているブロックチェーンはパブリック型というブロック作成に誰でも参加できる形をとっている。よって世界中へのデータの分散管理が可能になっているのであるが、取引記録などのデータが全世界に公開されているという状況になり、開発するシステムの種類によってはこれが好ましくない場合もある。

プライベートブロックチェーン

パブリック型の問題を解決するために2015年ごろから新たなブロックチェーンの形態が生まれ始めた。

従来の世界中に分散させ管理するという規模を縮小する代わりに、マイニングに参加するユーザーを限定しようというものである。つまり、コンセンサス承認者(ブロックを作る人)を選ぶ管理団体を作ってしまうというものである。一番をとった人が決められるというアルゴリズムを変えてしまうことで、インセンティブコストが減少し、10分の計算時間もいらなくなってしまうので、軽量でプライバシーを守れる小さい規模のブロックチェーンが作れるということなのだ。この方式であればブロックチェーンを導入できるサービスを増えるのではないかと思う。

しかし限定によって、データベースの分散度が低くなってしまうという問題も存在する。それでは不特定多数に分散管理させる理念が崩れてしまうのでは。とも思った。

問題

プライベートブロックチェーンを使えば、機密性の高い分野でも応用が可能ではあるが、問題はそこまでして既存の中央管理型からブロックチェーンに移行する必要があるのかということである。

ブロックチェーンのメリット

ブロックチェーンを採用した場合、一つの巨大なサーバを抱える必要がないので、インフラ整備における初期費用や維持費を削減できる。

国際送金サービスの場合、仮想通貨を介して送金することで手数料削減が見込まれる。

考察

ブロックチェーンがもたらすメリットを考えると、プライベートブロックチェーンを採用し、既存のシステムをブロックチェーン化する企業が増えると推測する。ITの世界は分散管理と集権管理の間を行き来して成長してきた。クラウドコンピューティングによって情報の密集が進んでいる流れに対し、次の分散へのベクトルが強まっていると考える。

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お金をかけないサバイバル術の記事を書きます。温泉と餃子が好きです。プログラミングが得意です。趣味はメルカリです。