ブロックチェーンの仕組みを解説!第三のIT革命?

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ブロックチェーンの仕組みを解説!第三のIT革命?

ブロックチェーンの仕組みを解説します。ブロックチェーン(Blockchain)は第三のIT革命と言われています。分散型台帳技術や分散型ネットワークのことで、ブロックチェインとも表記されます。仮想通貨ビットコイン発案者のナカモトサトシ(Satoshi Nakamoto)の論文にPeertoPeerネットワークと分散型タイムスタンプサーバーの使用により、理論上は一度記録すると改ざん出来ない為、信用できる革命的なデータベースとして注目されています。

 

ブロックチェーンの仕組みを解説

ブロックチェーンは次世代の情報通信技術として、金融サービスや公共サービス等多方面での活用が展望され、その社会的インパクトはインターネットの登場にも比肩すると言われ、第三のIT革命とも言われています。ビットコインや仮想通貨の値動きに注目が集まっていますが、それを支えるブロックチェーンの仕組みを解説します。

 

ブロックチェーンの誕生

ブロックチェーンのアイデアは、Satoshi Nakamoto(身元不明)が2008年に発表した論文「Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System」の中で誕生しています。

以下のような仕組みのビットコインをつくるためにブロックチェーンは開発されました。

  • 第三者機関を必要としない直接取引の実現
  • 非可逆的な取引の実現
  • 少額取引における信用コストの実現
  • 手数料の低コスト化
  • 二重支払いの防止

従来の集中管理型システムと比べると、改ざんすることが非常に難しいため、耐久性の高さや維持費が安価であることがメリットになると考えてられています。

 

ブロックチェーンの課題・問題点

  • 取引が完了するまでに数分間かかるため、即時性が求められる処理に向かない。(承認速度)
  • 新しいチェーンを生成する際に大規模な計算能力(電力)が必要になる。
  • ネットワーク参加者の50%以上の計算能力を占有されると、データの改ざんが可能になる。(51%攻撃)

このような課題や問題点を解決しながら、さまざまな機能を持つブロックチェーンが続々と開発され、金融決済面だけでなく多く産業で多種多様な用途にブロックチェーンの技術が応用されています。



51%攻撃とデータ改ざん

51%攻撃とはネットワーク全体の採掘速度の51%(50%以上)を支配し、不正な取引を行うことです。

一人のノードが全体が持つ計算量の過半数を支配すると「不正な取引の正当化」「正当な取引の拒否」「採掘の独占」を行うことが可能になるとされており、51%攻撃に対する有効な対策は現在もないとされています。(現在:2017年12月25日)

50%以上の採掘速度を確保するのは非常に高コストであることと、価値が下がったビットコインを不正に得ても攻撃者は期待値以上の利益につながらないとされていることから、現実的に51%攻撃は行われないと考えられています。

 

P2Pネットワークとは(Peer to Peer ネットワーク)

ビットコインのブロックチェーンは、簡単にですが「全ての取引データを、一定の容量(ブロック)で時間順序に合わせて区切り、それぞれのブロックを特殊チェーンによってつなげた取引データの集合体(データベース)」といえます。

「全ての取引データが記憶されたデータベース」であるブロックチェーンと同一のチェーンを保存している不特定多数のノードよって構成されるネットワークが、ビットコイン取引のプラットフォームとなります。

※ノードとはネットワークに能動的に接続されている電子デバイスでパソコンなどです。

このネットワークの特徴は、特定の管理主体が存在する「クライアント/サーバ型」ではなく、各ノードが対等に直接通信し、ネットワークを形成している点であり、中央管理者不在の分散ネットワークを「P2Pネットワーク」と呼んでいます。

 

「クライアント/サーバ方式」から「P2Pネットワーク方式」へ

クライアント/サーバ方式では、ネットワークに接続されたコンピューターに対し、クライアントとサーバに立場・機能を分離しており、一般的には多数のクライアントに対してサーバーが一つとなります。

クライアントはサーバーとだけ通信でき、あるクライアントが他のクライアントと通信するにはサーバーを介す必要があります。

P2Pネットワーク方式はその構造上、端末数が膨大になっても特定端末へのアクセス集中が発生しづらいという特徴もあります。

 

経済産業省から出典の図解

経済産業省から出典の図解です。

ブロックチェーンとは

ブロックチェーンとは【P2Pネットワーク】

ブロックチェーン技術とは

ブロックチェーン技術とは

ビットコインからみるブロックチェーン技術の特徴と課題

ブロックチェーン技術の特徴と課題

出典:経済産業省

 

ビットコイン2.0とは

ビットコイン発祥のブロックチェーン技術を改良しながら、⾦融以外の分野にもユースケースが広がっており、ブロックチェーン技術活用のことを「ビットコイン2.0」と呼ばれています。

ビットコイン2.0【ブロックチェーン技術活用】

出典:経済産業省

 

今後もブロックチェーン技術と各産業分野への活用に注目が集まります!

 

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