【ブロックチェーン】ビットコインを支えるブロックチェーン！その仕組みとは

こんにちは、ケンゴです。

ビットコインが世に出て、１０年以上が経過しました。ビットコイン、つまり仮想通貨の価格が大幅に値上がりしたことで、テレビや新聞のニュースとしても取り上げられていたので、ビットコインを聞いたことがないという方は少ないのではないでしょうか。しかし、そのビットコインの信頼性を確保するための仕組みの基礎となっているブロックチェーンについてはいかがでしょうか？

・聞いたことはあるけど、仕組みはよくわからない？
・最近よく聞くけど、ブロックチェーンっていったい何？
・ブロックチェーンは、インターネットに次ぐ革命とも言われるけど、なんで？

という疑問を持っている方も多いのではないでしょうか。

僕も最初は↑のような疑問から出発しました。少し調べるだけで、ブロックチェーンが如何に画期的な発明だったかがわかり、継続して勉強していくようになってしまいました（笑）。ブロックチェーンがビジネスモデルを変革すると言われたのが2016年～2017年頃ですので、既にかなりの時間が経過していますが、今からでも勉強しておいて損はないと思います。

ということで、ここで皆さんと一緒に、僕もブロックチェーンについての知識を身に付けていければと思いまとめてみました。

この記事では、以下のような内容をまとめています。

・ブロックチェーンの特に重要な３つの特徴
・スマートコントラクトの登場とこれからのプラットフォーム
・ブロックチェーンのメリットとデメリット

では早速見ていきましょう。

ブロックチェーンの特に重要な３つの特徴

ブロックチェーンの最大の特徴として、以下の３つのことがよく取り上げられます。

・データの改ざんが実質不可能
・二重支払いの防止
・中央管理者が不要

↑の３つの特徴は、ブロックチェーンの仕組みと深い関連性があります。

ブロックチェーンは、２００８年にサトシ・ナカモトと名乗る人物（あるいはグループ）によって考案された仮想通貨・ビットコインの運用の基礎技術として、知られるようになりました。ビットコインは、もともと「自分のお金を好きなときに、好きなところに誰にも邪魔されずに送金することができる」仕組みを作ることを目的として考案されたものでした。その仕組みの根幹ともいえるものが、上で挙げた３つの特徴です。

以下では、３つの特徴とともに、ブロックチェーンの仕組みについて説明していきます。

データの改ざんが実質不可能

このデータの改ざんが実質不可能という特徴は、ブロックチェーンの仕組みそのものです。ビットコインの取引記録をイメージしてブロックチェーンの仕組みを簡単に解説してみます。

ブロックチェーンでは、いくつかの取引を記録したブロックが連なっていくイメージで記録が続けられていきます。ブロックの中には、取引とは別に、「ハッシュ値」「ナンス値」という２つの文字列が格納されます。

このうちハッシュ値とは、前のブロックの取引データをハッシュ関数によって変換した文字列のことです。そしてナンス値は、ハッシュ値がある一定の条件を満たすように設定される適当な値のことを表します。

ナンス値の設定では、一定の条件を満たすまでいくつもいくつも仮のナンス値を当てはめて、トライ＆エラーによる天文学的な回数の計算が必要ですので、高性能な計算マシンが必要になります。この作業をPoW（Proof of Work：仕事の証明）と呼び、この作業を行う人をマイナー（ナンス値を見つけることを金やダイヤモンドを掘り当てる作業に見立てて、掘る人）と呼びます。

ある１つのブロックのハッシュ値中には前のブロックの取引データを格納したハッシュ値が含まれていて各ブロックがチェーンでつながっているため、データを改ざんするとその前後関係が崩れるためすぐに不正が発覚してしまいます。

また、改ざんしたブロックから、現在のブロックまでのナンス値を見つけながら、ハッシュ値を変更していく作業も必要になります。

こうしたことから、改ざんは不可能ではありませんが、実質不可能と言えます。

ちなみに、マイナーは、世界各地に点在しています。ナンス値を一番に見つけることができたマイナーに報酬が支払われる決まりになっています。

二重支払いの防止

二重支払いが防止される理由についてもビットコインを例に挙げて説明していきます。

そもそも、二重支払いって何？と思われる方もいるかも知れません。

ビットコインは、実在しない電子データの記録ですので、コピーしようと思えば簡単にコピーしてしまうことができます。例えば、一度支払いを完了した取引データをコピーすることで、何度でも同じ支払いを実行することも、理論上は可能です。故意のものはもちろんですが、偶発的なものであっても、このようなエラーは防止される必要があります。

ナンス値を掘り当てるマイナーは、その作業とは別に同じビットコインデータを使用した取引が同じブロック内に存在しないかどうかをチェックする役目を負っています。

マイナーは、競争も激しくとても大変な作業を負っていると言えますね。

中央管理者が不要

ブロックチェーンの仕組みは、分散管理型台帳とも呼ばれています。

ビットコインは金銭的価値の取引を行っていますので、銀行を例に考えてみましょう。

通常僕たちは、銀行のシステムを通して支払いを行っています。銀行にお金を預ける、引き出す、クレジットカードの支払い、その他引落しなどのことです。これらは、基本的に銀行がその責任を負って金銭的取引の価値を担保している状態と言えます。つまり、中央管理者は銀行です。

一方ビットコイン（ブロックチェーン）では、責任を引き受ける中央管理者が存在しません。

ブロックチェーン上の取引は、世界各地にいるマイナーが記録していきます。その記録の正しさは、やはり世界各地のマイナーがチェックしますので、マイニングと呼ばれる計算競争が、ブロックチェーンの真正性を担保する形になっているのです。

また、ブロックチェーン上での取引は非常に透明性が高く、その気になれば誰でも取引内容を閲覧することが可能となっています。このため、中央管理者の責任に基づく取引記録の管理は不要なのです。とても画期的な仕組みと言えますね。

スマートコントラクトの登場とこれからのプラットフォーム

ブロックチェーンは、今現在も進化を続けています。上で挙げた３つの特徴は、ブロックチェーンの非常に根幹の部分です。しかし、ビットコインをさらに進化させたイーサリアム（またはエセリウム：Ethereum）という仮想通貨が２０１３年に発明されました。発明したのは、当時１９歳のヴィタリック・ブテリン（Vitalik Buterin）という人でした。

このイーサリアムは、仮想通貨としての機能だけでなくスマートコントラクトを実行するためのプラットフォームとしての機能も持っています。コントラクトは契約の意味ですが、その機能とは、ある契約に対して条件の確認から履行までを自動的に執行させるものです。これによって、「もし〇〇であれば、〇〇せよ」といったプログラムを、イーサリアムプラットフォーム上に記述することが可能になりました。

このスマートコントラクトは、契約を自動的に執行することができるため、自律した組織を作り上げることを可能としました。こうしたブロックチェーン上で動く自律した組織は、ＤＡＯ（Decentralized Autonomous Organization：自律分散型組織）と呼ばれます。

ビットコインが登場したときのお金の取引を主な機能としたブロックチェーンは、ブロックチェーン１．０と呼ばれます。一方で、スマートコントラクトはお金の取引以外の多様な機能を実装することを可能としており、新たにブロックチェーン２．０と呼ばれるようになりました。

今後のブロックチェーンは、通貨の取引だけでなく、ＤＡＯとして多様な機能を持ったプラットフォームとして活用されていくことが期待されています。

ブロックチェーンのメリットとデメリット

ここまでは、ブロックチェーンの良い面だけに焦点を絞って説明してきましたが、やはりデメリットの部分もあります。最後に、ブロックチェーンのメリットとデメリットを比較して見てみたいと思います。

インセンティブの問題

ブロックチェーンは、マイナーによって取引が記録されて機能が維持されています。マイナーには、マイニング作業の成功報酬として仮想通貨が支払われます（ビットコインの場合）。しかし、仮想通貨は投機の対象として世界に知られているように、その価値が乱高下することも珍しくありません。例えば、ビットコインの価値が暴落してしまうと、マイナーへのインセンティブとしての機能も低下するため、最悪の場合にはマイニング作業が行われずブロックチェーンを維持できなくなるという持続性の課題が考えられます。

アップデートの問題

中央管理者が不要であることによって、コストの低下が期待されますが、一方でブロックチェーンによるプラットフォームのアップデート（機能拡張）には、マイナー全員の合意が必要という分散型台帳のデメリットもあります。一度システムが動き始めると、途中で機能を修正したり、拡張したりといったことが困難になってしまいます。

秘匿性の問題

ブロックチェーン上の取引は、世界中の誰でも閲覧できるという特徴があります。これは、逆に言えば何一つ情報を隠すことができないと言えます。企業がビジネスを営むためには、この秘匿性が必要不可欠です。今後、ビジネスに活用していくためには、この問題を解決する必要があると言えます。

まとめ

今、２０２０年６月現在においても、↑で挙げた課題に対する解決が模索され続けています。今回は書ききれていませんが、ブロックチェーン２．０の次の３．０が既に動き始めていますし、秘匿性などの問題に対してクローズドのブロックチェーンも考えられています。

イーサリアムを発明したヴィタリック・ブテリンは、自律分散型組織ＤＡＯと人工知能ＡＩがもたらす組織の在り方を以下のように表しました。

※ＤＡＣ：Decentralized Autonomous Corporation（自律分散型企業）

今のところ、いろいろな企業がブロックチェーンのビジネスへの活用方法を模索している段階ですが、ブロックチェーンとＡＩの組み合わせは、↑の表のような経営者も労働者もいない完全な自動企業を生み出す可能性もあるということです。

僕は、この表を見てブロックチェーンの可能性に興味を持ちました。これから何をしていくにせよ、ブロックチェーンのことを勉強して損はないと信じるようになりました。これからも少しずつブロックチェーンについて勉強したことをここに書いていきたいと思います。

以上、ここまで読んでくださりありがとうございました。