ブロックチェーンの基礎知識

ブロックチェーンとは

最初の仮想通貨「ビットコイン」は、サトシ・ナカモト (Satoshi Nakamoto) と名乗る今も不明な人物（か団体）が2008年に発表した論文が発端として知られており、
そのビットコインの中核技術となっているのがブロックチェーンです。
ビットコイン以降に誕生したほとんどの仮想通貨もロックチェーン技術が使われています。

ビットコインが画期的だったのは、現実的な価値がある資産として認められたことです。
現実世界の「お金」は、国が発行し、その価値を保証しますが、ビットコインは、国の保証などなく、
ビットコインを価値のあるものとして裏付けるものが「ブロックチェーン」の技術なのです。

ブロックチェーンという裏付けをもったビットコインをはじめとする仮想通貨は、支払や送金だけでなく、特に資産、投資対象として大きな拡大を続けていますが、今後、さらに成長することが期待されています。

ブロックチェーンの基本構造

取引データを保管する技術

ブロックチェーンは、「仮想通貨の取引データを暗号技術によってブロックという単位にまとめて記録し、その記録を順番に一本の鎖（チェーン）のようにつなげて保管する技術」です。

ハッシュ関数でつながる

新しいブロックが、既存のブロックチェーンに追加されるとき、前のブロックの「ハッシュ値」でつながります。
ハッシュ値は、ハッシュ関数という、元のデータから一方向にしか変換できない不規則な文字列です。
あるデータを何度ハッシュ化しても同じハッシュ値しか得られず、
少しでもデータが変われば、それまでにあった値とは異なるハッシュ値が生成されるようになっており、データの改ざんが防止されます。

ブロックチェーンのデータ保存・管理方法

ブロックチェーンは世界中のユーザーのコンピューターに分散して保存されており、
ユーザーどうしが管理し合うインターネット上の台帳のようなものです。

ブロックチェーンにおけるデータの保存・管理方法は、従来とは大きく異なります。

Before

これまでは、全てのデータが中央の管理者のコンピュータに保存され管理される構造を持っています。
したがって、コンピュータの障害や通信障害によるサービス停止に弱く、ハッキングなどデータ流出や盗難などの可能性があります。

After

これに対し、ブロックチェーンは参加するユーザーのコンピュータなどにデータを分散して保存します。
そのため、障害が起こりにくく、正常に稼働しているコンピュータなどだけで取引が進むので、システム全体が停止することがありません。

分散型台帳

このように従来のような中央の管理者がなく、データが共有できるので参加者が横一列であるため、
別名「分散型台帳」とも呼ばれています。
ブロックチェーンは複数のコンピューターによってデータを共有することで、
外部からのハッキングや、データの不正な改ざんを極めて困難にし、透明性を実現することができます。
中央のコンピュータの導入や維持管理する膨大なコストがかからないのでシステムのコストが安く、
欠陥のあるコンピュータがネットワーク上に一定数存在していてもシステム全体が正常に動き続けるといった、システム障害や災害などに強いメリットもあります。

マイニング（採掘）

ブロックチェーンは、世界中のユーザーが分散して管理しあう台帳に、
暗号技術と、マイニングなどを組み合わせることで、
取引データ等の透明性が保たれ、情報を不正に改ざん、複製したり、喪失するリスクから守っています。

特に、マイニング（採掘という意味）という、参加メンバーが取引データを記録・検証・承認する点が画期的なポイントです。

Aさんが、Bさんに1枚のビットコインを送金すると、確認から送金手続きまで、取引の一連の流れを、マイナー（マイニングを行う参加メンバー）が検証・証明し、処理の速さを競います。
正しい処理をいちばん速く終えたマイナーが、報酬（ビットコイン）を受け取ることができます。
マイナーは、暗号解読という複雑な計算を行って承認しており、わざわざ複雑な計算をしないと承認できないかわりに、最初に計算と承認をした人に報酬（ビットコイン）が付与される仕組みになっています。
この仕組みによって、取引が正確・安全に行われ、高い信頼性を確保しているのです。

ブロックチェーンの改ざん

もし、誰かが、一つのブロックのデータを改ざんした場合、後続のブロックに含まれる数値も変わります。
したがって、改ざんを完遂するためには、その後ないしそれ以前のデータについても改ざん（それら全てのブロックの値を計算し直す）必要があります。
一つのデータだけを書き換えても、不正ブロックとその前のブロックとの間に関係性がないため、不正ブロックは次の承認のタイミングで意味をなさなくなります。
ブロックチェーン全体を短時間で書き換えることは絶対不可能ではないものの、膨大なコストを考えると現実的ではないため、基本的には不正が起こらないようになっています。

まとめ

仮想通貨の存在を支えている「ブロックチェーン」
ビットコインが、「お金」や「資産」として認められるにはその価値と信用の保証が必要ですが、その役割を支えたのがブロックチェーンを中心とした革新的システムです。

元々はビットコインの取引のために生み出された技術といわれていますが、データの改ざんを防ぐブロックチェーンを活用することで、金融、電子契約、身分証明、申告・納税、不動産登記や、メタバース空間内に、唯一無二のアートや音楽、ゲームなどのデータ（NFT）を資産として作成するなど、今では幅広い分野において活用が進んでいます。
もちろん、ブロックチェーンもまだ発展途中で、処理スピードや大量の電力消費、公共性など課題を抱えていますが、
ブロックチェーンは、今後のデジタル社会において重要な基盤技術となる可能性があります。

※NFT　Non-Fungible Token（非代替性トークン）「偽造不可な鑑定書・所有証明書付きのデジタルデータ」

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