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  • 2018/09/24
  • コイン東京編集部

【今更聞けない】ブロックチェーンとは?簡単に・わかりやすく解説!

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ビットコインはもちろん、すべての仮想通貨の根幹となる技術がブロックチェーンです。仮想通貨は乱高下しても、ブロックチェーンへの関心や産業への活用は日ごとに増しているのが現状です。ここでは今後の世界の中心技術の1つとなるブロックチェーンの様々な「いろは」を簡単な言葉で、分かりやすく解説していきます。

1.ブロックチェーンとは?

ブロックチェーン簡単に言えば、生まれてから現在までに行われたすべての取引が記録されている世界に一つだけの台帳です。
その台帳は「ブロック」とよばれるデータの単位ごとに分散され、それぞれのブロックを鎖(チェーン)で繋ぐことによって保管されています。これこそがブロックチェーンと呼ばれる所以ですね。

この分散されたデータを管理するのは、それを使うユーザー達です。例えば、ビットコインのブロックチェーンならビットコインのユーザーが、イーサリアムのブロックチェーンならイーサリアムのユーザーが管理しているのです。

このユーザー同士が管理する方式を「P2P方式」といい(詳しくは後述)、この上に成り立ったブロックチェーンを「分散型取引台帳」とも言います。

1-1.ブロックチェーンとビットコインの関係

では次にこのブロックチェーンと、最も有名かつ最大の仮想通貨ビットコインとの関係を説明します。

そもそもブロックチェーンはビットコインを実現するための技術として生まれたもので、ビットコインの構成する要素の一つなのです。

2008年11月にサトシ・ナカモトが執筆した論文、通称「ナカモト論文」が発表され、多くの賛同者を集めました。これをきっかけに後にビットコインが生まれることになるのですが、それを実現するために開発された技術こそブロックチェーンだったのです。

この後にビットコインの発展に伴って、ブロックチェーン自体も普及していくことになりました。
つまり、ビットコインはブロックチェーンのキラーコンテンツであると言えるのです。

1-2.ブロックチェーンの発展

ビットコインというキラーコンテンツによってブロックチェーン技術は大幅に普及しました。

ビットコインをベースにして大幅な改良とコントラクト(契約)機能を埋め込んだイーサリアムを筆頭に、アルトコインと呼ばれる様々な仮想通貨が生まれたほか、ブロックチェーンを用いた金融インフラの構築、商品の流通管理など、ブロックチェーンを元にした様々なサービスが現在進行形で生み出されつつあります。

さらには、前述のイーサリアムでのプラットホームを活用したICOという新規トークン発行の仕組みが出現、投資が集中し、バブルを引き起こすなどの影響も与えました。

2.ブロックチェーンの仕組みと種類

ここまでブロックチェーンの基本的な情報と経緯について見てきましたが、ここからはブロックチェーンの仕組みや種類について説明していきます。

2-1.ブロックチェーンの仕組みを簡単かつわかりやすく

ブロックチェーンは先述した通り分散させてユーザー同士が管理し合うシステム(P2P方式)で、分散型取引台帳とも呼ばれます。
このP2Pネットワークに参加しているユーザーの端末をノードと言います。

ブロックチェーンを用いて取引を行う際、取引データには「いつ」「どこからどこへ」「何BTC送金したか」といった事が記録されブロックになります。
このブロックはハッシュ関数によって暗号化されることで、ハッシュ値という不可逆性(元のデータを読み取ることができない)を持つ不規則な文字列になります。
この文字列とナンス値という特別な数字を見つけることにより整合性が取れ、ブロックがブロックチェーンに追加される一連の流れを承認と言います。

では実際にブロックチェーンを用いて取引した際の基本的な流れを見てみましょう。
Aはまず取引情報(ブロック)に暗号署名して、Bと分散型台帳(ブロックチェーン)に送ります。

この取引情報をそれぞれの分散された台帳の間で整合性が取れるよう、特定の合意形成メカニズムのもと記録します。(マイニング)
以上の流れが完了すると取引情報は承認され、無事Bの台帳へと記録されるのです。

2-2.ブロックチェーンの種類

ブロックチェーンには大きく分けて3つの種類に分けられます。

・パブリックチェーン
取引の承認のプロセスに誰でも参加することができるブロックチェーンです。ビットコインに使われているのはこのブロックチェーンになります。
中央集権的な管理者が存在せず、ネットワーク上に存在する有志のマイナー(承認をするユーザー)が承認を行うため、民主的と言えるでしょう。

また不特定多数のユーザーによって取引承認が閲覧可能なため、ブロックを勝手に書き換えることが出来ず、信頼性が高いです。
しかし余りにユーザーが増えすぎたためブロックチェーンが長くなり過ぎ、承認に時間がかかるという問題があります。



・プライベートチェーン
一つの組織内で管理されるブロックチェーンです。金融機関などによる利用が想定されています。
信頼あるユーザーの取引が前提という事もありマイナーの数が少なく、取引が完了するまでの時間が非常に短いという特徴があります。
またマイナーに対しても信頼あるユーザーしか行う事は無いため、承認に対する報酬は不要です。

他にもプライベートチェーンはノードを指定してコミュニティが作成可能で、全てのノードを把握することができます。そのためパブリックチェーンに比べて管理が容易です。
しかし信頼あるユーザーによって運用されることを前提としているため、内部で不正が発生するリスクが存在しています。
またネットワークを拡大するにつれて、パブリックチェーン同様承認に時間がかかるようになり、機能が低下するという点もあります。



・コンソーシアムチェーン
プライベートチェーンの派生型で、管理者が複数の組織であるという特徴があります。これを用いた代表的な仮想通貨としてリップルがあります。

プライベートチェーンが単独の管理者で完全な中央集権であるのに対し、管理者を複数にすることでパブリックチェーンの非中央集権の要素を取り入れています。いわばプライベートチェーンとパブリックチェーンのハイブリットと言えるでしょう。
こちらもパブリックチェーン同様、金融機関による利用が想定されています。

3.ブロックチェーンのメリット・デメリット

ここでは、ブロックチェーンのメリット、デメリットについて詳しく解説していきます。

3-1.ブロックチェーンのメリット

・中央管理者がいない
現在までインターネット上で取引を行う場合、何らかの形で信用ある第三者(管理者)を介入させる必要がありました。信用ある第三者を介在させなければならないリスクがあったのです。

しかし先程述べた通り、基本的にブロックチェーンには信頼ある第三者を必要としません。(トラストレス)
そのため信頼性が向上し、インターネット上での取引への参加を容易にします。
また管理者による仲介手数料が無くなり、コストが低くなります。



・信頼性が高い
先程も述べた通り中央管理者がいないため、悪意ある管理者による改竄が不可能です。また悪意あるユーザーによる改竄もユーザー全員で取引記録を監視しているためほぼ不可能で、セキュリティ面での信頼性は非常に高いと言えるでしょう。
他にも、分散型システムのためどこかのノードがダウンしたとしてもシステムは問題なく稼働します。中央サーバーがダウンすればシステムの稼働が不可能になる、従来の中央集権的システムに比べてはるかに信頼性が高いと言えるでしょう。



・コスト削減の可能性
ブロックチェーンを用いることで記録を残す作業を効率的に行うことができ、結果としてサーバーコストや記録管理のコストを下げる事が出来ると言われています。

他にもブロックチェーンが持つ、スマートコントラクトという「プログラムによって自動的に契約を結ぶ機能」を用いる事で、様々なサービスにおいて人件費削減や業務の最適化が期待でき、コストを減らすことが出来ると言われています。

3-2.デメリット

・システムのパフォーマンスが良くない(スケーラビリティ問題)
ブロックチェーンを用いたシステムで取引を行う場合、ノード全員で整合性をとって取引データをブロックチェーンに記録する必要があります。そのためマイナーの数が取引数に対し少なければ処理しきれず、取引が完了するまでの時間が非常に長くなってしまいます。

また管理者が存在しないのでシステムアップデートをユーザーに強制できないほか、分散して保管していることからシステムを拡大しにくいです。他にもスパムデータを垂れ流すなどの問題行動を起こしたユーザーを追い出す事が出来ません。
以上のようにブロックチェーンシステムのパフォーマンスは良いとは言えません。



・基本的にコストが高い
ブロックチェーンはデータを分散して保管しているため、メンテナンスコストが非常に高くなります。従来であれば一回データを転送すればよいのに対して、ブロックチェーンでは何度も同じデータを転送しなければならないので当然ですね。
上記のメリットでこの増加コストを凌ぐ場合を除いて、基本的にはコストが高くなってしまいます。

またシステムの構築も管理者がいないため、ユーザーが問題行動を起こさないようにするインセンティブ設計を行う必要があります。このインセンティブ設計は運用開始の時点で完璧である必要があり、運用中も同様でならなくてはなりません。
この点からシステム構築を慎重に行う必要あり、結果的にシステム構築のコストが増加するでしょう。

4.ブロックチェーンの活用と将来

現在、ブロックチェーンの技術は世界中の様々な業界、特に金融業界でどんどんと活用され始めています。ここではその一例を解説していきます。

4-1.日本のメガバンクによる活用

メガバンクのひとつである三菱UFJ銀行リップルとパートナー関係を結んでおり、今年 5月にはリップル送金システム実証実験を行いました。
これはリップルを活用した国際送金のテストで、従来数日間かかる送金を僅か数秒で完了させました。

また同じくメガバンクのりそな銀行もパートナー関係を結んでおり、リップルのシステムを活用し顧客同士で24時間送金できるサービスを開発中です。

4-2.選挙への活用

ウクライナの中央選挙管理委員会が今年8月に、ブロックチェーンを用いた投票テストを開始したと発表しました。
これはNEMの技術を用い、2014年の大統領選挙の得票数に関するデータを保存しようとするものです。投票に使用するノード配置のコストは約1277ドル(約13.5万円)と試算されています。

ウクライナ政府自身も仮想通貨に対し肯定的な立場を取っており、今後の活用が期待されます。

4-3.債権への活用

今年8月末に、世界銀行が世界初のブロックチェーン債権「Bondi」を起債しました。これは世界銀行の発行の単独幹事として選ばれている豪コモンウェルス銀行から起債され、資金調達、証券の取引、業務効率の改善や規制監督のプロセス合理化を目指したものです。
このBondiの設定期間は2年、利回り2.251%です。

4-4.土地所有権管理への活用

今年8月、世界銀行とメディチ・ランド・ガバナンス(MLG)はブロックチェーンを活用し土地所有権を管理するプログラムを設計、実施、評価する契約を締結しました。MLGは米大手ネット通信販売会社Overstock.comの完全子会社です。

現在発展途上国における財産権の欠如は経済発展を妨げていると言われており、このプログラムは問題の解決の糸口になるでしょう。

4-5.自動車への活用

今年6月、独フォルクスワーゲン社仮想通貨アイオタ(IOTA)のチームが、自社の様々な自動車のソフトウェアの無線更新を実証しました。
これはIOTAのTangleというIoTデバイス間のデータ通信や記録を最適化するために開発された技術を、無線アップデート用の安全な記憶媒体として使用する事を目指したものです。

フォルクスワーゲン社のグループ最高デジタル責任者ジョン・ワース氏はツイッターで
「2020年までに2億5,000万台の車両が接続されます。これが実現した社会では、常に重要なソフトウェアアップデートが繰り返されることになります。」と投稿しました。

4-6.証券取引への活用

今年8月、シンガポール証券取引所はシンガポール中央銀行(MAS)と共同で、ブロックチェーン技術の導入計画を発表しました。
これはスマートコントラクトを利用した取引の自動化を行い、証券決済の効率化を目的としています。

技術的パートナーにはナスダック、デロイト、ブロックチェーンスタートアップAnquan Capital Pte Ltdの3社が指定されています。
重要な設計上の考慮事項を特定して調査した上で、今年11月には詳細な報告書が発表される予定です。

5.まとめ

ここまでブロックチェーンについて色々と解説してきましたがいかがでしたでしょうか。
ビットコインを生み出すための技術として開発されたブロックチェーンは今や様々な企業が研究開発に乗り出し、仮想通貨という枠組みを超え次世代のインターネットを作り出す可能性を秘めていると言えるのではないでしょうか。
今後、ブロックチェーンという技術がどのように発展していくのか要注目です。

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