今後の活用が期待されるブロックチェーンとは？その技術の仕組みを解説

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技術と呼ばれ、安全に取引記録をコンピュータで記録・更新するための技術です。ビットコイン(仮想通貨)の場合は取引情報を一定の時間ごとに区切ってブロックと呼ばれるデーターに格納し、鎖のごとく順番に台帳に結合させることでブロックチェーンのデータが生成されます。

ブロックを順番に結合するためにはキー(鍵)と呼ばれるデーターが必要ですが、キーには前後のブロックに含まれる一部のデータを抽出した情報(ハッシュ値)が含まれています。

もしも結合済みのブロック内のデータを不正に改ざんするとハッシュ値(キー)が変わってしまうので、すぐに見破られてしまいます。複数のコンピュータがお互いにブロック内の記録を監視するので、人間の管理者が不正の有無をチェックする必要がありません。

ブロックチェーンの種類

ブロックチェーンの基本的な仕組みは同じですが、データの保管・管理の方法で2種類が存在します。ブロックチェーンにはパブリック型とプライベート型の2種類があり、データの保管や管理作業に参加するコンピュータ(ノードと呼ばれる)が異なります。

いずれの方式も複数のノードが同一のブロックチェーンのデータを共有・管理して、お互いに不正行為の有無をチェックして監視する仕組みであることには同じです。ただし、運用する全てのコンピュータ(ノード)を管理するか否かで違いがあります。

パブリック型ブロックチェーン

ブロックチェーンはコンピュータ同士がお互いに不正行為がないように監視するので、信頼できる管理者を必要としません。このため、ビットコインなどの仮想通貨はネットに接続されているコンピュータがあれば誰でもブロックチェーンの管理・更新作業に参加することが可能です。

ビットコインのように誰でも自由にノードに参加・離脱することができ、不特定多数の人によって取引記録が共有・管理される方式をパブリック型ブロックチェーンと呼びます。パブリック型は中央集権的な管理者が存在せず、不特定多数の誰かが自分のコンピュータの計算能力と記録用のメモリ容量を提供することで成立します。

パブリック型だと誰かにデータ管理の仕事をしてもらないとシステムが成立しないので、参加者には一定の報酬が与えられる仕組みが設けられています。

プライベート型ブロックチェーン

不特定多数の自由参加型ではなく、特定の限られた複数のコンピュータを使用して取引記録を管理・運用する仕組みがプライベート型ブロックチェーンです。システムを運用するために複数のノード(コンピュータ)が必要ですが、プライベート型はいずれのノードも特定の管理者によって管理されています。

プライベート型ブロックチェーンはシステムを運用するためのコンピュータを用意して稼働させるので中央集権的に管理されますが、オンライン上で複数のノードがデータを監視するので人為的にデータを書き替えることは困難です。

プライベート型は全世界にブロック内の情報が公開されますが、プライベート型は情報を外部に流出させずにシステムを運用することが可能です。

このため、パブリック型のデータ管理システムは銀行や政府機関などに向いています。

ブロックチェーンのメリット

ブロックチェーンの最大のメリットは、人為的に取引記録などのデータを後から書き替えることができないことです。従来型の銀行システムのように、誰かが不正に預金記録を書き換えることは原理的に不可能です。

信用できる人間の管理者を必要としないので、非中央集権的なシステムを構築することで低コストで運用が可能になります。これに加えて、複数のコンピュータ(ノード)が手分けをしながら大切な取引記録を共有・管理するのでリスクが分散化され、自然災害・人災に対して安全性が高いというメリットもあります。

(1)データの改ざんが不可能になる

ブロックチェーンには重要なデータが暗号化されて記録されてますが、チェーンに結合した後は人為的に不正に改ざんすることは不可能です。ブロック同士を結合させているキーと照合すれば、すぐに不正行為が行われたことが判明するからです。

これに加えて他のコンピュータ(ノード)が管理するブロックチェーンと照合されるため、不正に書き替えられたデータが破棄されて本来の正しい記録に修正されます。

特定のブロックの記録を改ざんするためには、そのブロックから最新のブロックに至るまでの全てのキーとブロック内のハッシュ値を修正しなければなりません。このため、ブロックチェーンに記録された情報を後になって書き換えることは原理的に不可能です。

(2)非中央集権のシステムを構築できる

ブロックチェーンは、ネットワークで接続された複数のコンピュータ(ノード)が同一の記録を管理・共有します。そのため、従来型のシステムのように中央集権的な管理者を必要としません。

分散型台帳技術では非中央集権のシステムを構築して複数のノード(コンピュータ)に分散してデータの記録・管理が行われるので、一部のコンピュータが停止してもシステムを運用し続けることが可能です。サーバーメンテナンスでサービスが停止したり自然災害や人災などが原因でシステム停止や記録が消える恐れがなく、信頼性を高めることができます。

無停電装置や信頼性の高い高価なサーバーを用意する必要がなく、低コストで運用可能です。信頼ができる人間の管理者に依存しないので、不正行為の影響を受けることもありません。

(3)海外送金の低コスト化が実現する

パブリック型ブロックチェーン技術は、ビットコインなどの仮想通貨に応用されています。仮想通貨の送金やデータの保管・管理は、プログラムによって全自動化されています。このため低コストで運用が可能で、少ない手数料でコインの取引ができるというメリットがあります。

仮想通貨は低コストでシステムを運用することができるので、少ない手数料で簡単に国際送金が可能になります。一般的に銀行やクレジットカードを利用して国際送金をする場合には、送金額に対して平均で約10%もの高額な手数料が銀行によって徴収されてしまいます。

仮想通貨はネット上でデータを送信するだけで簡単にコインの取引が可能なので、手数料が少なくて済みます。仮想通貨は金額ではなくてデータ量によって送金手数料が決まるので、無料～数百円程度の少ない手数料で国際送金ができます。海外FXやオンラインカジノでは、既に仮想通貨による入出金が行われています。

(4)個人間

ビットコインなどの仮想通貨は非中央集権型のブロックチェーン方式が採用されているので、銀行や特定の会社・組織を介さずに個人間での取引(P2P)が可能になります。従来はオンライ上で支払いをしたり送金するためには銀行やカード会社を経由する必要があり、長い時間がかかったり第3者に情報が漏えいするといった問題がありました。

仮想通貨に採用されている分散型台帳技術であれば第3者を経由する必要がないため、個人間で即座にコインの受け渡しをすることが可能になります。仮想通貨のアカウントは名前や生年月日といった個人情報と紐付けされていないので、個人情報を守ることができます。

従来型の送金システムは政府機関や銀行・カード会社のポリシーによって、特定の取引が制限されたり送金が止められるケースがあります。P2P取引が可能な仮想通貨を利用すれば、部外者に取引を停止されたり制限を受ける心配もありません。

まとめ

ブロックチェーンはオンライン上でデータを安全に保管・運用するための仕組みで、ビットコインなどの仮想通貨の運用で実用化されています。ブロックチェーンに記録されるデータは複数のコンピュータによって分散管理されているため、停電・災害に対して強いという利点があります。

記録された情報が人為的に不正に改ざんされる心配がないので、管理者不在で低コストで運用が可能であるというメリットもあります。P2P取引が可能な仮想通貨を利用すれば少ない手数料で国際送金ができますし、個人情報を守ることもできます。