ブロックチェーン（分散型台帳）

ブロックチェーン（分散型台帳）とは

ブロックチェーンとは、デジタル取引記録の検証と保存に使用される、実質的に改ざんが不可能な分散型台帳のことです。ブロックチェーンを管理する責任は、単一の機関にはありません。その代わりに、P2P（ピアツーピア）ネットワーク内のコンピュータがそれぞれ台帳のコピーを保存し、分散型のコンセンサスアルゴリズムを通じて取引を検証します。

トランザクション（取引）はブロックと呼ばれる永続的なタイムスタンプ付きのまとまりで保存されます。そして、各ブロックは直前のブロックを使用して生成された暗号学的ハッシュで連結（チェーン）されます。この仕組みにより、チェーン内の後続ブロックをすべて同時に変更しない限り、ブロックに記録されたデータを変更することは不可能になります。この情報を変更または削除しようとすると、暗号チェーンが破壊され、ネットワーク内のすべてのノードに問題が生じたことが即座に警告されます。

ブロックチェーンは、パブリック（公開）またはプライベート（非公開）に設定できます。パブリック・ブロックチェーンでは、誰でも台帳を閲覧し、コンセンサスアルゴリズムに参加できます。プライベート・ブロックチェーンでは、コンセンサスアルゴリズムがネットワーク上の特定のノードに制限され、非公開台帳の閲覧も制限される場合があります。

ブロックチェーンは元々、仮想通貨（暗号資産）を始めとしたデジタル通貨用に開発されました。現在では、スマートコントラクトのサポート、医療、ID・アクセス管理（IAM）の記録など、分散型データベース技術としてあらゆるビジネスの場で活用されています。

ブロックチェーン（分散型台帳）をわかりやすく解説

ブロックチェーンは、ネットワーク内の複数のコンピューターによって管理される「分散型データベース技術」と考えることができます。ブロックチェーンで不正取引を実行する金銭的コストが、得られる報酬よりもはるかに高くなってしまう仕組みになっているため、システムの安全性が確保されています。

ブロックチェーン（分散型台帳）の仕組み

チェーン内の各ブロックには、次に記録する場所の情報が含まれています。チェーンに新しいブロックを追加するには、P2Pネットワーク上のコンピュータが競争して新しいブロックを検証し、共有（ブロードキャスト）します。

各コンピュータには、PoW（Proof-of-work）と呼ばれる数学的な問題が与えられます。この問題を解くには、多くの処理能力を必要としますが、コンセンサスアルゴリズムを通じて簡単に検証できます。最初に問題を解いたコンピュータがブロードキャストに「勝利」することで、少額の報酬が発行されます。

一度チェーン内にブロックが追加されると、そのブロックが持つ情報は永続的なものとなり、ブロックを削除することはできません。

ブロックチェーンのP2Pネットワーク上のコンピュータは定期的に同期し、共有データベースにあるすべてのコピーが全く同じ情報を含むよう更新されます。ブロック間の連携によって、ブロックチェーン（分散型台帳）の安全性が保たれています。

ブロックチェーンの種類

ブロックチェーンには以下の4種類があります。

パブリック型：インターネットにアクセスできる人なら誰でもコンセンサスに参加できるブロックチェーン。
プライベート型：単一の中央機関が決定要因を握るブロックチェーン。
コンソーシアム型（または共同事業体型）：複数の組織が権限を持っているブロックチェーン。
ハイブリッド型：各要素は公開されるが、権限は非公開に保持されるブロックチェーン。

ブロックチェーンのメリット

ブロックチェーンを利用したデジタル台帳は、取引行為に対する中央集権的な承認・検証プロセスを省くことで、取引にかかる時間を大幅に短縮できます。取引の実行時間が短縮されるだけでなく、高いセキュリティと信頼を提供しながら、取引コスト自体も削減できます。

ブロックチェーンのデメリット

ブロックチェーン取引のデメリットの一つは、高い計算能力を必要とし、金銭的コストが高くなることです。

パブリック・ブロックチェーンのセキュリティを維持するために多額の投資が必要となるため、プライベート・ブロックチェーンを使用する企業もあります。ブロックチェーン・ネットワークが非公開であれば、PoWによる大規模なコンセンサスアルゴリズムが不要になるためです。

批評家の中には、プライベート・ネットワークは中央集権的であり、参加者の信頼を検証する必要が出てくるため、ブロックチェーンを使用する利点を無効化すると主張する者もいます。プライベート・ブロックチェーンは単に複雑なデータベースに過ぎないという意見もあります。

プライベート・ブロックチェーンのもう一つのデメリットは、セキュリティ、プライバシー、データ交換を行うための共通のルールや基準が設けられないクローズドな技術プラットフォームになってしまう可能性もある、という点です。

ブロックチェーンの歴史

意外にも、ブロックチェーンの理論は昔からありました。1982年にデビッド・リー・チョウム（David Lee Chaum）博士が提唱したと言われています。

彼は博士論文「Computer Systems Established, Maintained, and Trusted by Mutually Suspicious Groups」でこの理論を発表しました。しかし、ブロックチェーン技術が表舞台に出てきたのは、暗号資産「ビットコイン」とともに紹介された2008年になります。

ブロックチェーンとビットコインの関係

「Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System」は、ビットコインのブロックチェーン技術について概説したホワイトペーパーです。同論文を発表し、ビットコインを生み出したのは「サトシ・ナカモト」です。同氏の名前が偽名なのは有名な話です。

サトシ・ナカモトは「既存の金融機関は、信頼関係に依存している点が問題だ」と主張しています。支払いを受ける側は銀行を信頼しなければならず、銀行側は支払いを保証する必要があります。一方、ブロックチェーンはすべての取引記録を変更できないようにするとともに、誰でも利用可能にする技術です。この技術により、ユーザーに取引の証明を与え、仲介者への信頼や中央集権的な管理システムを排除できます。