初心者のための仮想通貨投資の始め方

ブロックチェーンとは?ビットコインのブロックチェーン技術の仕組みを解説

ビットコインを調べると、「ブロックチェーン」っていう言葉がよく出てくるんだけど、これってなんなの?
ブロックチェーンは簡単に言えば「記録を残すシステム」のことだね。くわしく解説するね。

仮想通貨が通貨として機能し、サービスが成り立つ上で非常に重要な技術と言われているのが「ブロックチェーン」です。

メディアを通して頻繁に耳にすることが増えた「ブロックチェーン」ですが、具体的にどのような技術なのでしょうか。

今回は、ブロックチェーンの基礎知識と、仮想通貨で活用される際のメリットと今後の課題をご紹介します。

ブロックチェーンとは?

ビットコインなどの仮想通貨の根幹となっている技術を、「ブロックチェーン」といいます。

この「ブロックチェーン」とは、これまで行われてきたすべての取引履歴を蓄積したデータベースのことを指します。

取引履歴のことを「トランザクション」と呼び、そして、複数のトランザクションをまとめたものを「ブロック」と言います。

トランザクションが含まれたブロックが、鎖のようにつながれていくのでブロックチェーンと呼ばれているんですね。

ブロックチェーンは分散して管理されるのが特徴で、ビットコインを利用しているあらゆるユーザーのコンピュータに保存されます。

銀行のような特定の管理機関がないため、権限が一箇所に集中することはありません。そのためシステム障害に強く、かつ低コストで金融サービスが運用できると期待されています。

ブロックチェーンは取引履歴のデータベースのことなんだね。
そうだよ。次は、ブロックチェーンの仕組みを見ていこうか。

 

ブロックチェーンの基本的な仕組み

「トランザクション」が積み上がって行く

取引データ(履歴)である「トランザクション」には、「何月何日にAさんからBさんへ○○BTCを移動した」という内容のデータが記録され「ブロック」になります。

未承認のトランザクションは10分ごとにまとめて「ブロック」とし、一括して承認される仕組みとなっています。

このブロックは、すでに承認済みのブロックを一続きにした1本のチェーンの最後尾にはめ込まれて追加されます。ここでようやく取引が成立するわけです。

逆にいうと、「AさんからBさんへ○○BTCを移動する」という指示を出しても、そのトランザクションを含んだブロックが承認されない限りは、取引が完了しないということです。

ビットコインの送金指示から取引完了まで時間がかかるのは、承認待ちの列に並んでいるからなんですね。

 

「ブロック」はハッシュ関数で暗号化される

個々のトランザクションは、ハッシュ関数という特殊な関数によって、規則性のない一定の長さの文字列(ハッシュ値)に置き換えられます。

ハッシュ関数とは、元となるデータから一定の文字数の不規則な文字列(ハッシュ値)を生成する関数のことです。同一のデータであれば同じハッシュ値が生成されますが、少しでも異なれば、全く異なるハッシュ値が生成されます。

たとえば、「AさんからBさんへ1BTを移動する」という日本語の文字列をハッシュ関数にかけると、以下のハッシュ値が得られます。(オンラインSHA256ハッシュジェネレータで計算しました。)

ハッシュ値
47460F850CF0F875EEDEA0D1FC8842D687DB41176F341049DFA314D91BBDA927

次に、0を一つ加えて「AさんからBさんへ10BTを移動する」という文字列を同様にハッシュ関数にかけると、以下のハッシュ値が得られます。

ハッシュ値
99EE6B9D1AA32CADF3BE7797428C8F1252A75D1BEE4DC516B71F4D8AAF40D395

一回目の計算結果と比べると、まったく異なる文字列が出力されました。入力はたった一文字しか違わないのに、出力は完全に別物です。

このように入力データをわずかでも変えると、まったく異なるハッシュ値が出てくるのが、ハッシュ関数の特徴です。そして、入力データからハッシュ値を生成するは簡単ですが、ハッシュ値から元のデータを割り出すことはできません。

つまり、生成された文字列から、元のデータを読み取ることができない「不可逆性」を持っているというこですね

このことによって、ビットコインの取引が改ざんされることを防いでいるわけです。

 

「チェーン」に新たなブロックを繋げていく

個々のブロックには数百から数千の取引記録(トランザクション)が含まれています。ここでは話を単純化するために、一つのブロックに100個のトランザクションが含まれてるとしましょう。

すると、ビットコインが誕生して最初の取引から、100回目の取引までは1番目のブロックに格納されています。

2番目のブロックには101から200回目、3番目のブロックには201から300回目、100番目のブロックには9901から10000回目のトランザクションが格納されていることになります。

これらのブロックはおよそ10分ごとに承認され最後尾に追加されていきます。つまり、枝分かれのないたった一本のチェーンに、過去のすべてのビットコインの記録が残されているわけです。

このブロックはハッシュ値を利用して暗号化してあるので、後から勝手に変更することはできません。

ブロックの繋げ方には規則があり、新しいブロックを最後尾につなげるには、規則に則った鍵を見つける必要があります。

そして、この鍵を見つける作業を「マイニング(採掘)」といい、不正が行われていないことを証明する仕組みを「proof of work(仕事の証明)」といいます。

 

「分散」して ユーザー同士が管理し合うシステム

ブロックチェーンはどこかのサーバーで一元管理されているのではなく、世界中に散らばった複数のコンピュータにまったく同じものが保存されています。

この形式を「P2P(ピアツーピア)方式」といい、金融機関を介さず、 ユーザー同士でシステムを管理しあう構造になっています。

ブロックチェーンのことを「分散型台帳」と呼ぶことがあるのは、P2Pネットワーク(分散型)をで管理・運用される取引記録の一覧表(台帳)だからです。

MEMO
  • 国や企業が管理:中央集権型システム
  • 個々のユーザーが管理:P2P(peer-to-peer)

世界中にバックアップがあるようなイメージですので、それらのコンピュータを同時に破壊しないかぎり消滅することはありません。

ただ、ブロックチェーンは、複数のコンピュータで分散して管理されているため、ビットコインの取引ごとのリアルタイム更新には対応できません。なので、10分単位でまとめて承認作業が行われるわけです。

 

まとめ

  • ブロックには数百から数千の取引記録(トランザクション)が含まれている
  • ブロックを一本のチェーンに繋いでいく
  • ブロックチェーンとは、これまで行われてきたすべての取引履歴が記録されたデータベース

ブロックチェーンは、インターネット以来の革命的な技術であり、仮想通貨を語る上で欠かせない存在です。

政府や銀行などが介入せず、取引に関するデータが分散し、すべての人がデータを確認できることから改ざんが起こりにくいというメリットがあります。

ブロックチェーンの活用は、金融サービスに大きなメリットをもたらすと言われていますので、ぜひ参考にしてみてください。