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ブロックチェーンとは?仕組みをわかりやすく解説!



ブロックチェーン技術の台頭は目覚ましく、「ブロックチェーン」の単語を耳にする機会 も増えています。ビットコインなどの仮想通貨ととも語られることの多い技術ですが、そもそもどのような仕組みなのでしょうか。この記事では、ブロックチェーンの基礎知識や仕組み、活用場面をわかりやすく解説します。

ブロックチェーンとは

ブロックチェーンとは、データの取引履歴を「ブロック」単位で記録し、ブロックを時系列順に繋げて管理する技術です。鎖状に連結したブロックは複数のコンピュータで分散維持され、システムの稼働停止リスクを抑えられます。データの改ざんも困難であるため、金融業などの多くの分野で導入・実証実験が行われています。

ブロックチェーンの仕組み

ブロックチェーンは「改ざんが困難」「システムダウンしにくい」といった特徴がありますが、どのような仕組みによって実現しているのでしょうか。具体的な技術を紹介します。

改ざんが困難

ブロックには、取引履歴の他に直前ブロックの「ハッシュ値」も記録されています。ハッシュ値はブロックごとに生成される固有の数値で、同じブロックからは同じハッシュ値が生まれます。つまり、過去のブロックを改ざんすると、ブロックの内容とハッシュ値が一致しなくなるわけです。改ざんを隠ぺいするためには、後続ブロックに保管されたハッシュ値の書き換えも必要です。

しかし、後続ブロックのハッシュ値はさらに次のブロックに保管されており、最新データまで連結しています。完璧に改ざんするためには、改ざん地点から現在までの全ハッシュ値を変更しなくてはいけません。全ハッシュ値の改ざんは現実的な手段ではないため、ブロックチェーンは改ざんが困難な仕組みと言えます。

システムダウンしにくい

従来のシステムが「中央集権型」であるのに対し、ブロックチェーンは「分散型台帳技術」と呼ばれます。ブロックチェーンの通信は「P2Pネットワーク」で成り立っており、複数のコンピュータ同士が直接通信する仕組みです。また、ブロックチェーンに参加している全PCは、同一のデータを共有・保管しています。

中央集権型システムの場合、一元管理しているコンピュータが停止すればシステム全体も停止します。対するブロックチェーンは、一部のコンピュータがダウンしても他のコンピュータが稼働しているため、システムに影響は出ません。データを分散管理することで、システムダウンのリスクを限りなく減らしているわけです。

ブロックチェーン技術が活用されている場面

ブロックチェーンは机上の空論ではなく、すでに実用化されています。具体的な活用例として、「暗号資産(仮想通貨)」や「NFT(非代替性トークン)」の2つを見てみましょう。

暗号資産(仮想通貨)

ブロックチェーン技術を活用している代表例として、暗号資産(仮想通貨)が挙げられます。暗号資産とは、インターネット上に存在する電子通貨です。現実の通貨と同じように金銭的価値を持ち、インターネットの取引所で交換します。

ブロックチェーンの分散管理により、暗号資産の取引履歴が全て複数のコンピュータに保存されています。取引記録は可視化され、不正操作やミスの防止が可能です。投機対象としての側面が強いですが、ECサイトや店舗が対応していれば暗号資産による支払いもできます。

NFT(非代替性トークン)

NFT(非代替性トークン)とは、取引履歴がブロックチェーンにより証明されているデジタルデータです。ブロックチェーンにデータに関する記録を保管しているため、現在の所有者を明確にできます。NFT化したデジタルデータは、NFTアートとも呼ばれます。

NFTと通常のデジタルデータの違いは、「唯一無二の価値を証明できるか」にあります。たとえばデジタルイラストの場合、コピーや保管、再配布するのは簡単です。オリジナルとコピーのデータ自体は同じであるため、コピーされた時点でオリジナルは唯一無二の存在ではなくなります。

一方のNFTは、オリジナルデータの取引履歴がブロックチェーンに保管されています。仮にオリジナルをコピーしても、コピーデータの記録はブロックチェーンにはありません。オリジナルとコピーの違いを証明できるため、唯一無二の存在であるオリジナルデータに資産的価値が生まれるわけです。

よくある質問

最後に、ブロックチェーンに関するよくある質問をまとめます。

ブロックチェーン技術の今後の可能性は?

2022年現在、ブロックチェーンの活用分野は「銀行・金融業」が中心です。しかし、今後は製造、小売、医療、物流といった多くの分野で導入されていくと予想されます。ブロックチェーンは、従来の中央集権型システムよりも安全性・透明性ともに高く、導入するメリットの大きい技術です。ITインフラの新たな基盤として、今後さらに普及が進んでいくでしょう。

ブロックチェーンとデータベースの違いは?

データベースとは、簡単に言うとデータを収集・保管し、必要なデータを呼び出せるシステムです。「分散型台帳技術」とも呼ばれるブロックチェーンは、データベースの1種類と言えます。従来のデータベースは「中央集権型システム」であり、管理者である中央サーバーが存在します。ブロックチェーンに管理者は存在せず、コンピュータは対等かつ1対1で通信する点が特徴です。

まとめ

ブロックチェーンは、従来の中央集権型システムの課題を解決する技術です。情報の改ざんが困難なシステムにより、公正な取引を実現できます。ブロックチェーンは複数のコンピュータにより分散稼働しているため、システム障害のリスクも低いです。金融業を中心に導入が広がっており、今後の技術発展とともに活用場面も拡大していくでしょう。


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