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必ず貯まるブロガー流節約術と貯蓄法

ブロックチェーンはどんな技術なのかが知りたい!

   

財布の中には、どこの国のお金が入っているでしょうか?
日本円ですよね。もしかしたら、海外旅行の際に使いきれなかった現地の硬貨?

最近はスマホから残高照会や送金が簡単にできるのでネットバンキングを利用している人も多いです。

「ビットコイン」もお金の一種。ただし、どこの国のお金でもありません。そんなもの信用できるの、と思いますよね。

インターネット上のただのデータである「ビットコイン」に、どうやって「信用」が生まれるか?
それを支える技術「ブロックチェーン」について説明するなかで、分かってくると思います。

ビットコインの要はブロックチェーン!分散型台帳技術

ブロックチェーンには分散型台帳技術 (DLT)という技術が採用されています。ブロックチェーン分散型ネットワークで、ブロックといわれる順序付けられた記録が連続的に増加していくという特徴をもちます。

ブロックチェーンではブロックと呼ばれるデータ単位が一定時間ごとに生成されます。そのデータ単位は鎖のようにリンケージされていくことによってデータが保管されるのです。
そして、DLTは、Distributed Ledger Technologyの略で、データベースの一部である台帳情報を共有して、個々のシステム内に同一台帳情報を保っておくという原理に基づいて運用されています。

そして、あるブロックチェーンに参加している人がプルーフ・オブ・ワークという作業に参加して計算に時間のかかる値を最初に計算した場合、その人が次のブロックを生成することができるのです。
このようなブロックチェーンシステムでは、コストのかかる仲介機関を設けずに、偽装や改ざんを防ぐという高い透明性や信頼性が確保されています。

トレーサビリティー環境を整備することが可能になります。インターネット上で確保できることから、多様な用途への応用が期待されています。
このシステムでは、一度記録がなされると、ブロック内データを遡及的に変更することは不可能なのです。ブロックチェーンデータベースはP2Pネットワークと分散型タイムスタンプサーバーによって自律的に管理されることになるのです。

承認のされていないトランザクションは積み重なりながら承認

トランザクションはビットコイン取引時に、取引の価値の移動を表すデータ構造といえます。トランザクションにはアウトプットやインプット、その他などの要素があります。

アウトプットは特定のビットコインアドレスにビットコインを数量指定して送金することといわれています。
インプットはそれを受け取ること、そして、他ではトランザクションの時間などが記録されるといわれ、これらをすべてまとめたものがトランザクションなのです。

このようなビットコインの取引は、ブロックチェーンに記録して初めて承認されたといわれます。
ビットコインは全ての取引について、全てブロックチェーンに記録されるのですが、承認された取引とまだ未承認の取引があるのです。

未承認の取引では、まだブロックチェーンに記録されずに、ビットコインのネットワークに中に漂っているような状態と考えられています。

ブロックチェーンはブロックの連なりで構成されており、ブロックは10分ごとに1づつ新しくブロックが作成されるようになっています。新しいブロックが作成される毎に、未承認取引が拾い上げられることでブロックに記録されるのです。このような記録が10分毎に繰り返されているのです。

そして、ブロックに記録されるともう未承認ではなくなるのです。
このようにブロックチェーンでは未承認のトランザクションが積み重なっていきながら、記録がブロックチェーンとして新しくなっていっているのです。

ハッシュ関数によって暗号化されるデータ

ビットコインを支えているブロックチェーンというシステムでは、ハッシュ関数といわれる関数が様々な場面で使用されており、SHA-256がそのようなハッシュ関数の一つといわれています。

ハッシュ関数はあるデータを一方向にしか変換できないので、ハッシュ化されたデータを元のデータに戻すということ不可能だという特徴のある関数といわれています。

また、SHA-256はSecure Hash Algorithm 256-bitの略で、256ビット(32バイト)長のハッシュ値を得ることができるのです。このことからハッシュ関数は任意の長さのデータから、固定された長の出力データを返すことができるという特性もあるのです。

ハッシュ関数では、同じデータから必ず同じ値が得られるようになっており、少しでも異なるデータからは、まったく違う値が得られるという特徴もあるのです。さらに、あるデータに基づいて、同じハッシュ値となるような別のデータを効率よく探すことは難しいという仕組みになっていて、暗号学的ハッシュ関数として設計されているといわれているのです。

このような特徴のハッシュ関数によって暗号化がなされているのです。つまり、ビットコインのブロックチェーンの暗号技術を支え、よく知られているビットコインの特徴を実現していて重要な役割を果たしているのがハッシュ関数、SHA-256なのです。

このようにビットコインはハッシュ関数によって暗号化されて、暗号通貨という特徴を備えているのです。

手数料によって優先順位を上げる

優先的にビットコインを送金したいという場合には、手数料は多ければ多いほどいいといわれています。
ビットコインの送金では、ブロックチェーンに新たなブロック追加がなされる10分という時間は変わりません。しかし、次のブロックで取引データが優先的にブロックに追加されるかどうかという点は手数料に負うところがあると言えるのです。

もしも、次のブロックに追加されて承認されなければ、次のブロックがブロックチェーンに追加されるまでさらに10分、送金時間がかかるのです。

ビットコインではあらかじめ手数料が設定されている銀行送金とは違い、自分で手数料を選択できるようになっているのです。ビットコインは非常に手数料がリーズナブルという特徴がありますが、少額の手数料で送金するより、少し多めの手数料を選択するとそのビットコイン取引の優先度が上がることがあって、優先順位を上げることができるのです。

マイニングをする参加者がどの取引データをブロックチェーンに選択するのかについてはそれぞれのマイニング参加者の自由意思なのです。
そして、マイニングを行う人がマイニングを行うのは報酬なのです。その報酬は新規発行ビットコインと取引手数料から成るといわれ、報酬は多いほどブロックチェーンに取引データを埋め込むという動機は強まるのです。
そのため、手数料を高くしていくことはその送金記録をブロックチェーンに記録するということに対して、マイナー優先順位を上昇させることにつながるといわれています。

ビットコインのブロックチェーンは45万個のブロックが繋がる一本のチェーン

ビットコインはバーチャルな通貨です。ビットコインの特徴としては、電子データである点や特定の国に属さない国際通貨であるという点、そして、分散して管理するため、特定の金融機関には預けないという通貨であるという点などが挙げられます。

ビットコインはこのような特徴をもち、小名根として使用されるのですが、このようなビットコインの信用はどこからくるのかという人もいるのではないでしょうか。

ビットコインはお金である以上、信用があることが前提です。
そのため、誰も偽造したり改変したりできないようになっているのです。そして、ビットコインにはこの仮想通貨に関わる人々全員が過去の取引記録を相互認証する仕組みがあり、誰も偽造したり、改変できないようになっているのです。

そのようなビットコインの信用を裏打ちしているシステムがブロックチェーンなのです。
ブロックチェーンはビットコインの取引などを記録した台帳のこと、ブロックチェーンの仕組みによってビットコインの信用は担保されているのです。ブロックチェーンにはビットコインでの取引記録が記録され、そのトランザクションの全てが○さんから■さんへ~BTC移動するといった形で記録されているのです。

このような取引記録、つまりトランザクションが複数集められているのがブロックで、このブロックが承認されることで、チェーンの最後尾に数珠繋ぎに追加されて行くのです。ブロックチェーンは過去の取引記録のブロックが繋げたもので、鎖状になっているのです。

現時点ではそのブロックは45万個あり、それが一つにつながって一本のチェーンになっているのです。

同じチェーンがあちこちに分散して保存される

ビットコインに使われているブロックチェーン技術は、悪意があるユーザーが個人のコンピュータシステムにサイバー攻撃をして特定の1ノードを乗っ取ったとしてもとしても、ブロックチェーンの記録内容を書き換えることはできないのです。

また、ブロックチェーンの記録改ざんを行うことも大変困難なことになっています。それは、ブロックをハッシュで結ぶというデータ構造をもつハッシュチェーンや、情報記録の際の分散合意アルゴリズムによる承認を必要としていることなどによって、改ざんなどに対して非常に強い構造となっているのです。

ブロックチェーン技術を活用することで、同じチェーンをあちこちに分散して保存することができ、サイバー攻撃や内部不正など対し、非常に強いシステム構築が行えるというメリットがビットコインのブロックチェーンにはあるのです。そのため、内部不正も困難になるという特徴があるのです。

これは、これまでのデータベース管理システムの弱点、サイバー攻撃や内部不正に対して相対的に脆弱という点を補うことができると考えられるのです。

このように、ビットコインのブロックチェーンは45万個のブロックが繋がる一本のチェーンであり、同じチェーンをあちこちに分散して保存することで改ざんリスクにも強いのです。

まとめ

「ビットコイン」を支える技術である「ブロックチェーン」について、技術面を中心に説明しました。
P2Pで構成されているにもかかわらず、高い透明性・信頼性が確保できる仕組み、つまり「信用」が生まれる技術的過程を理解していただけたのではないでしょうか。

今後ますます、電子通貨は一般的になります。
また、「分散型台帳技術」そのものも、その構造のシンプルさ・堅牢さから、多方面での活用が見込まれます。
技術的な側面を理解した上で、利用の拡大にともなう、経済的、社会的な影響にも目を向けていく必要があります。

「国家に属する通貨」と、「どこにも属さない通貨」が共存し、また競争する世界に、もう足を踏み入れています。
ビットコインをはじめとする「どこにも属さない通貨」との競争は激しそうですが、その利便性ゆえに後戻りすることはあり得ないでしょう。

経済的に最も根底にあるといっても過言ではない通貨について、国家が管理しない(できない)社会が、生まれるかもしれません。
50年後には、「昔、日本って通貨を発行してたって知ってた?」という会話が聞かれるかもしれません。
「悪貨は良貨を駆逐する」どこの・どんな通貨をあなたは信用しますか?

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