【図解】ブロックチェーン技術とは?初心者にも仕組みをわかりやすく解説
仮想通貨の普及に伴い、「ブロックチェーン」と呼ばれる技術が広く知れわたるようになりました。
BTC(ビットコイン)に使われていることで有名になったのですが、実際どんな仕組みなのかよくわかっていない…という方も多いのではないでしょうか?
この記事では、ブロックチェーン技術の仕組みについて、図解をまじえてわかりやすく解説していきたいと思います。
ブロックチェーンの定義
ブロックチェーンとは、一言でいうと「特定のデータを改ざんが困難な形で管理するための仕組み」です。
厳密な定義が決められてないため、人によって表現はまちまちなのですが、日本ブロックチェーン協会の場合は以下のように定義されています。
- ビザンチン障害を含む不特定多数のノードを用い、時間の経過とともにその時点の合意が覆る確率が0へ収束するプロトコル、またはその実装をブロックチェーンと呼ぶ。
- 電子署名とハッシュポインタを使用し改竄検出が容易なデータ構造を持ち、且つ、当該データをネットワーク上に分散する多数のノードに保持させることで、高可用性及びデータ同一性等を実現する技術を広義のブロックチェーンと呼ぶ。
む、難しくてよくわからない…
1番目は、考案者であるSatoshi Nakamoto氏の論文に沿った記述となっています。
2番目の内容は、ブロックチェーンが幅広い分野で展開されつつある背景を考慮し、ポイントを絞って定義をまとめたものです。
つまり、ブロックチェーンとは以下のように言い表すことができます。
- 電子署名やハッシュポインタの付与により、データの改ざんが外部からわかりやすい構造になっている
- ①のデータを、ネット上にいる多数のユーザーに共有して管理している
これだけではまだよくわからないと思うので、この先で「ブロックチェーンがどのような仕組みになっているのか」についても解説していきます。
ブロックチェーンの仕組み
わかりやすくするために、仮想通貨でブロックチェーン技術を用いる場合を考えてみます。
例えば、AさんがBさんにビットコインを送金したとしましょう。
すると、それらの取引情報は「ブロック」という単位で、ほかの取引情報とひとまとめにされます。
ブロックを作成する際、それらのデータには電子署名やハッシュポインタが付与されます。
電子署名は、データの偽造や改ざんが困難にするためのものです。
ハッシュポインタとは、ハッシュ値(そのデータごとに得られる固有の値)を用いてデータ同士を連結させる仕組みのことを指します。
ハッシュ値は決まった計算手順により求められるのですが、データの中身が少しでも変わると、ハッシュ値も全く異なるものに変化します。
なので、これらを識別用IDとしてブロック同士を紐づければ、データの中身が改ざんされても他ブロックから判別できるというわけです。
また、暗号化された取引情報は、ネット上の多数のユーザーに共有されます。
ビットコインの場合であれば、こちらのサイトから追加された取引情報(ハッシュ値)の確認が可能です。
>> Blockchain.com – Unconfirmed Transactions
もちろん、ハッシュ値から元のデータには戻せないので安心してください!
データが公開されているということは、当然外部からの不正や改ざんが難しいということになります。
そのため、管理者がいなくても安心して取引できる点がブロックチェーンの強みとなっています。
ブロックチェーンの3つのメリット
ブロックチェーンのメリットをまとめると、以下のようになります。
- 第三者がいなくてもデータを管理できる
- システムがダウンしにくい
- 外部からの不正や改ざんに強い
第三者がいなくてもデータを管理できる
通常、取引を安全に行うためには、それらを監視する第三者が必要です。
そのため、一般的なシステムや管理体制では、中央に取りまとめを行うリーダー的立場が存在します。
たとえば日本円の場合、それらを発行・運用している「日本銀行」が該当します!
一方ブロックチェーンの場合は、それぞれのユーザーが取引情報を監視するので管理者を必要としません。
つまり、「運用コストがかからない」といった点で大きなメリットがあることになります。
システムがダウンしにくい
第三者がデータを管理する場合、中央のコンピュータに問題が起きると、システム全体に影響が出てしまいます。
ですが、ブロックチェーンでは個々のコンピュータが「管理者」の役割を担うため、そのうちの1つがダウンしても問題ありません。
また、データが消えてしまっても他のコンピュータから確認できるため、予期せぬ事態に強いという特徴があります。
外部からの不正や改ざんに強い
上でも説明した通り、ブロックチェーンでは様々な改ざん対策が行われています。
- 電子署名の付与
- ハッシュポインタによる連結
- ネット上でのデータ共有
そのため、データの書き換えが困難なうえ、何かあった場合でも外部からすぐに判別・対応が可能です。
このように、外部からの不正に強い側面もメリットの一つとなっています。
まとめ
この記事では、ブロックチェーン技術の仕組みについて解説しました。
ブロックチェーンについてまとめると、以下のようになります。
- ブロックチェーンとは、データの改ざんが困難な形で管理する仕組みのこと
- 暗号化したデータを、ネット上のユーザーに分散し共有することで管理を行う
- 管理者がいらず、外部からの不正やアクシデントに強い点がメリット
仮想通貨にてどのように活用されているかはこちらの記事で解説しているので、ぜひチェックしてみてください。