ブロックチェーンとは? ブロックチェーンの簡単なまとめ

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1. はじめに

ビットコインをビットコイン足らしめる最も重要な技術、それがブロックチェーンと呼ばれる技術です。ビットコインよりも、このブロックチェーンが今後の社会に革命を起こすと言う人がいるくらい、重要な技術になるため、今回はこのブロックチェーンについて簡単ですが、まとめてみます。

2. ブロックチェーンとは

ブロックチェーンとは、簡単に言ってしまえば、「分散したネットワーク環境において、一つの情報を共有し、その情報に基づいて次の処理を行う」という技術です。

なぜ分散したネットワーク環境が必要なのかと言うと、分散したネットワークにより、不特定多数の人が参加することが可能となり、中央集権的なシステムよりも障害やトラブルに強いシステムを構築することできるとともに、不特定多数の人が一つの情報を共有することで、情報に対する改ざんや不正が難しくなるためです。

さらに、技術面から見ると、ブロックチェーンの特徴は、取引などの記録や情報がブロック単位にまとめられ、そのブロックを時系列で連ねていくことにあります。そして、前後のブロックを結びつける情報がブロック内に含まれ、前のブロック内容を変更すると、後ろに連なるすべてのブロックを書き換える必要があるため、ブロックが連なれば連なるほど、改ざんや不正が難しくなります。

すなわち、ブロックチェーンは、改ざんや不正、そしてシステムダウンを困難にする情報共有のための仕組みと言うことができます。

3. ブロックチェーン技術の活用場面

改ざんや不正、システムダウンを困難にするブロックチェーンの仕組みにより、ビットコインのような通貨の取引が可能になるだけではありません。その他にも権利移転の管理、製品ライフサイクルの管理、ワークフローの管理など幅広い場面での活用が可能であり、様々な情報をブロックチェーンに記録・共有し、何か不正があったとしても、過去に遡って検証することが可能になります。

 

ブロックチェーンの具体的な活用シーンとしては、

1. 送金・決済

2. 貿易金融

3. 資金調達(ICO)

4. マーケットプレイス

5. 個人間電力売買マーケット

6. 著作権管理

7. 高額商品の取引およびトラッキング

8. 契約の管理・実行

9. ドキュメントの第三者保証

10. IoT

11. 投票

などが挙げられます。

 

例えば、イーサリアムのブロックチェーンは、分散型アプリケーションの構築プラットフォームで、単なる通貨取引に限定されず、専用プログラミング言語によって「契約の記述と実行」(スマートコントラクト)を可能にしました。

このようにビットコインの誕生後、通貨機能に限定されないブロックチェーンが生まれており、現在も多様な場面での活用が国や企業を始めとする様々な関係者によって検討されています。

4. ブロックチェーンの合意形成方法

ブロックチェーンは活用される場面や開発者の違いにより、記録の正当性を確保するための合意形成の方法(コンセンサス・アルゴリズム)にいくつかのスタイルが見られるようになってきました。

この合意形成の方法(コンセンサス・アルゴリズム)の違いにより、何をブロックチェーンと呼ぶのかについても議論が生じてきていますが、ここではどのような合意形成の違いがあるのかを見ていきます。

合意形成の方法は、合意形成のネットワークに誰が参加できるかにより、大きく3つの型に分かれます。

1. パブリック型(誰でも参加可能)

2. コンソーシアム型(複数組織により運営)

3. プライペート型(単一組織により運営)

 

1のパブリック型の例として、ビットコインが挙げられます。ビットコインのコンセンサス・アルゴリズムは、「Proof of Work」と呼ばれ、ネットワークに誰でも参加できる一方で、計算量の大きな問題(約10分に設定)を最初に解いた人に、新たなブロック生成の権利(新たに生じた様々な取引を正しく記録する権利)を与えます。

ビットコインで採用されたこの「Proof of Work」の合意形成に対しては、次のような課題が指摘されています。それは、不特定多数の人に情報が公開されてしまうこと、計算量の大きな問題を解くことにより、電力が多く消費されること、合意形成に約10分も費やしてしまい、現実の取引処理に遅れが生じてしまうことなどです。そこで、それらの課題を解決するため、次のコンソーシアム型やプライベート型の合意形成が生まれてきました。

 

2のコンソーシアム型の例として、「Corda」が挙げられます。R3コンソーシアム主導で開発された金融向けのブロックチェーン「Corda」は、ネットワーク参加者全員で全てのデータを共有せず、参加する構成団体によって合意形成を図ることに特徴があります。これにより、金融に関する機密性の高い情報を不特定多数の人々に公開することなく、利害関係者により合意形成を図ることを可能にします。

 

3のプライベート型の例として、「mizin」が挙げられます。mijinは「NEM」の開発者によるプライベート型ブロックチェーンで、取引処理の高速化を志向します。合意形成への参加を運営団体からの許可制とし、コンセンサスアルゴリズムに「Proof of Stake」を採用します。この「Proof of Stake」は、一定以上の持分を持つ人々や組織に合意形成への参加を認めるものであり、それにより合意形成の高速化を図っています。

 

取引や情報の正当性をいかに確保するかというコンセンサスアルゴリズムの設計は、非常に難しい問題です。記録の不正や改ざんを防ぐため、不特定多数の人々に公平な参加を図るのならば、自ずと合意形成に一定の時間が掛かります。だからと言って、合意形成への参加者を限定するのであれば、合意形成の時間は早まる一方、記録の不正や改ざんの危険は高まる可能性があります。

このあたりをどう考え、どのようなコンセンサスアルゴリズムが今後のブロックチェーンの主流になっていくのか、非常に興味深いところです。

 

 

今日は、ブロックチェーンとは何なのかを簡単にまとめてみました。

 

最後までお読み頂き、ありがとうございました。

 

■参考文献
ブロックチェーン 仕組みと理論(赤羽喜治・愛敬真生 編著)
ブロックチェーン 仕組みと理論 サンプルで学ぶFinTechのコア技術


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