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とってもやさしいビットコイン

ビットコインの知識が全くない初心者の方でもビットコインがどういうものなのか分かりやすく理解できるブログを目指してます。

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ブロックチェーンの機能と仕組み

ブロックチェーン

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ブロックチェーンの機能と仕組みについて全くの初心者の方に向けて解説をしていきたいと思います。なるべく技術的な事ではなく、ブロックチェーンの概要を学べる記事にしたいと思いますので1度で100%理解しようとせずに「概要」を掴んでいただければと思います。

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ブロックチェーンの成り立ち

ブロックチェーンが生まれた背景についてまずご説明をさせていただきます。ブロックチェーンは「ビットコイン」という電子決済システムが開発される中で生まれたテクノロジーです。もともとは「ビットコイン」という決済システムを円滑に稼働させる為のものでした。そのビットコインが稼働しだし、円滑に進んでいくと「このブロックチェーンという技術は他にも応用が効きそうだ」という事で「ブロックチェーン」というテクノロジーのみを取り出して利用しようとする動きが始まりました。ですのでブロックチェーンを知る際には同時にビットコインについても知る事でブロックチェーンについての理解が深まると私は考えております。このような理由からビットコインとブロックチェーンは切っても切り離せない関係であるという事が言えます。しかし、今では「ビットコインのブロックチェーン」ではなく「ブロックチェーン」単体で応用が進んでいる状況があります。当記事ではそのような背景からあえてビットコインからブロックチェーンを切り離して「ブロックチェーン」単体について解説を行っていきます。

ブロックチェーンとは

ブロックチェーンは「分散型台帳」とも訳されます。しかしこれではあまり意味が伝わりにくいこと、そして現在のブロックチェーンは種類がいくつか存在してしまっていることなどからまずは技術面(仕組み)を無視し、ブロックチェーンにどのような機能があるのか「ブロックチェーンの根本」についてお話をしていきます。

 
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ブロックチェーンの機能

ブロックチェーンは「記録を残す」ことに長けたテクノロジーです。まず抑えておくべきはこの機能です。従来の記録の残し方とブロックチェーンによる記録の残し方の違いにブロックチェーンの革新性が表れます。

そもそも「記録」とは何か?「記録」が「記録」である為には、まず以下の2点の性質が必要になります。

1 正しい(嘘の無い)結果である事

2 過去の結果が改ざんされない事

以上2点が実現できない場合はその結果は「記録」としては扱われず「信憑性に欠けた情報」となります。従来の方法ではこの2点を「結果管理者」を置くことによって「結果」を「記録」としてきました。

例を銀行振込とします。銀行の振込では「ある人からある人へ資金が移動した」という結果を銀行の帳簿内に書き込みます。「1正しい結果である事」は口座を作る際の本人確認と印鑑と暗証番号によって「本人しか知り得ない情報」を元に証明を行います。これらの確認により「これは本人が行った結果である。残高も足りている。正しい結果だ。」と判断を下します。「2過去の結果が改ざんされない事」は銀行が責任を持って帳簿を管理する(セキュリティ責任を負う)事で結果を改ざんされないようにします。このように、従来の方法では「責任を持つ結果管理者(第三者)」を置くことで「結果」を「記録」として残してきました。

これに対し、ブロックチェーンの記録の残し方です。ブロックチェーンは「ブロックチェーン」というデータベースに記録を書き込んでいきます。

例をビットコインの送金とします。ビットコインの送金では「ある人からある人へビットコインが移動した」という結果をブロックチェーンに書き込みます。「1の正しい結果である事」は本人しか知り得ない「暗号」によりその証明を行います。「暗号」を使用して「ある人からある人へビットコインが移動した」という結果を本人にしか分からない形でブロックチェーンに残します。ビットコインのような資金移動の場合、ブロックチェーンというデータベースに残高の記録が存在していれば「本人しか知らない暗号を使っている。残高もある。正しい結果だ。」という判断が下されます。「2の過去の結果が改ざんされない事」はブロックチェーンの改ざん不能性という仕組みを利用して証明がなされます。「改ざん不能性という仕組み」については後述します。このようにブロックチェーンでは「暗号」と「仕組み」によって「結果」を「記録」として残します。

従来の方法とブロックチェーンの記録の残し方では上記のような違いがあります。「書類」「人(組織)」によって記録を残す従来の方法よりも「暗号」「仕組み」によって記録を残すブロックチェーンの方法の方がコストが減るのは容易にお分かりいただけるかと思います。ブロックチェーンの記録の残し方に革新性があるのはブロックチェーンがこのような機能を持っているからです。

 

さて、「ブロックチェーンの機能」についてお話をさせていただきました。続いてブロックチェーンの仕組みについてです。先ほど述べた「改ざん不能性」がどのように実現されているかを解説していきます。

ブロックチェーンの仕組み

ブロックチェーンの仕組みについて解説をしていきます。ここでは多少技術的なお話が出てきますが初心者の方にも分かりやすく解説をしていきたいと思います。

ブロックチェーンは「機能」の面でもお分かりいただけたようにそもそも「記録の残し方」についての考え方が従来とは全く違います。従来のように「結果管理者」に任せるのではなく「仕組みで管理」をします。その「仕組み」というのは大きく分けると2つあり、「分散させて結果を管理」「データベースを数珠状に繋いで管理」というものです。「分散させて結果を管理」というのは「記録」を1人(1団体)が守り神となって管理するのではなく複数の管理者がそれぞれ「記録」を持っていて、一人が攻撃されても他の記録管理者が生存していれば記録は守られる、という方法を取ります。イメージでは以下のようになります。

「データベースを数珠状に繋いで管理」というのは結果を一つのまとまりにして順々に繋いでいく方法です。過去⇒現在に向かって繋いでいきます。その際一つ前のデータベースの一部を次のデータベースの中に組み込みます。それにより仮に過去のデータが改ざんされた場合、繋いである次のデータに不都合が生じます。こうする事で過去のデータを改ざんするにはその後の全て(現在に至るまで)のデータベースを改ざんしなくてはならず、大きな労力がかかるので改ざんが事実上不可能(※1)になるのです。このような方法で改ざんを防ぎます。ちなみにここで説明したデータベースを「ブロック」と言い、データベース同士を結んでいる(次のデータベースに前のデータベースの一部を取り込んでいる)状態を「チェーン」と呼ぶので「ブロックチェーン」と呼ばれるのです。イメージは以下のようになります。(※1改ざんが事実上不可能となるにはデータベースを過去から現在に至るまで書きかえるコストが書きかえた時に得られる収益を上回っている必要があります。)

ブロックチェーンが先ほど述べた「過去の結果が改ざんされない」仕組みを簡単に説明するならばこの2つの仕組みが実現しております。もちろんこの2つのみで完全に解決される事はありません(※1で述べたような条件などが必要)が、ブロックチェーンの仕組みをおおまかに学ぶとすればこの2つの仕組みをまず抑えておくのがいいでしょう。

まとめ

ブロックチェーンは「記録」を残す技術です。「管理者」が今までのように逐一確認することなくより安全に低コストで「記録」を残すことが可能になりました。記録は金融部門(決済など)に関わらず私達の生活の中に沢山存在します。不動産・医療・教育・個人情報など、あらゆる分野で記録は必要とされます。もしブロックチェーンにより記録を安全に低コストで残すことができるようになるとすれば、私達の生活そのものがより良いものへと変化していくことでしょう。

 

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