ネットニュースやビジネスサイトで、ブロックチェーンという言葉が頻繁に登場するようになってきました。ただ、ブロックチェーンという言葉を聞いても、どんな仕組みで、何に利用できるのかを具体的にイメージできる人は少ないと思います。そこで今回は、ブロックチェーンの仕組みやブロックチェーンがどのように利用できるのかをできるだけ分かりやすく説明します。

ブロックチェーンとはビットコインを実現するために作られた要素技術

ブロックチェーンは、そもそも仮想通貨ビットコインを実現するための要素技術として作られました。ビットコインは、日本円や米ドルといった実通貨と異なり、中央管理組織を持たない通貨です。中央で管理しないことから、情報を分散して保有することで、実現しています。この情報を分散して保有する「分散型台帳」を実現するための仕組みとして、ブロックチェーンが考案されました。

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ブロックチェーンとは分散型で公開されている台帳

また、ブロックチェーンは、「分散型台帳」であるだけでなく、「公開されている」といった特徴があります。公開されていることから、誰でも取引を閲覧できるようになっています。情報が「分散」され、「公開」されていることが、ブロックチェーンの大きな特徴なのです。

ブロックチェーンのその他の特徴

複数のデータベースで構成

ブロックチェーンは、上述のように分散型台帳という構造になっています。中央の一つのデータベースで情報を管理するのではなく、複数の同一情報を記録したデータベースで情報を管理しています。そのため、同時に複数のデータベースを更新する仕組みになっています。複数のデータベースに記録されているため、仮に一つのデータベースが壊れてしまったとしても、他のデータベースの記録を使用することができます。

取引間がチェーンのようにつながっている

また、ブロックチェーンが、なぜこのような名称で呼ばれるかについて説明します。

ブロックチェーンの取引は、複数取引をブロック（固まり）でまとめられています。さらに、ブロックチェーンのブロックは、前後のブロックが「ハッシュ関数」によって紐づけられており、相互に依存しています。前のブロックのハッシュ値は、さらにその前のブロックのハッシュ値を使用して生成というように、前後のブロックがハッシュ値によってつながっています。ブロック間が鎖（チェーン）のようにつながっていることからブロックチェーンと呼ばれているのです。

ブロック間が相互につながっていることから、特定の取引を改ざんしようとすると、前後のブロックとの連続性が保てなくなる（ハッシュ関数が合わなくなる）ため、改ざんが非常に難しくなっています。このようなブロック間を紐づけることで、中央で一括して管理せずに高いセキュリティを確保できるようになっているのです。

ブロックチェーンの仕組みをより詳細に

ブロックチェーンの仕組みをより詳細に説明します。

例えば、「AさんからBさんに5BTC（ビットコイン）送金」「CさんからDさんに4BTC送金」といった取引を行ったとします。これら複数の取引（トランザクション）をブロック（固まり）にします。このブロックをチェーンにしてつなげたものが、ブロックチェーンとなります。ブロックチェーンを、参加している全員が共有し、それぞれのデータベースにコピーします。

ここで取引の正確性を確認することなく、各自がコピーしてしまうと改ざんできてしまうことになります。そのため、取引の正確性を確認する作業が必要になります。この取引をとりまとめて、正確性を確認して、新しい台帳に書き込むという一連の確認プロセスを「マイニング（採掘）」と呼びます。

このマイニングには、ハッシュ値を計算し多くの取引情報を取り扱うことから、高度な計算能力を保有したハードウェアが必要になっています。ビットコインの場合、ある条件を満たすまでハッシュ値を生成する作業を行う人を、「マイナー」と呼び、「nonce（ノンス）」というハッシュ値を引き当てた人が台帳の取りまとめを行うことになり、報酬としてビットコインをもらえることになっています。高機能のワークステーションを用意して、マイナーをビジネスとして取り組む人も出てきています。

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まとめ

今回は、ブロックチェーンの仕組みについて分かりやすく説明しました。上述のようにブロックチェーンは、ビットコインの要素技術として作られましたが、「公開されている」「分散型の台帳である」「改ざんしにくい」などの特徴が注目されており、ビットコインだけでなく、様々な分野での活用が期待されています。情報が公開されていることから、異なる複数のデータベースを横断して情報を連携させるなど、様々な可能性が期待されています。ブロックチェーンの今後の動向に注目してみてはいかがでしょうか。