ブロックチェーンとは？仕組みや特徴を初心者にもわかりやすく解説

ビットコインなど仮想通貨とセットでたびたび話題になるのが、「ブロックチェーン」というワード。ニュースや新聞でも度々目にしているかと思いますが、専門的でとっつきにくそうという印象を持つ人が多いのではないでしょうか。

仮想通貨を理解する上ではブロックチェーンの原理を把握しておくことが重要です。

そこでこの記事では、

・そもそもブロックチェーンってなに？

・一体なにがすごいの？

・どんな分野で使われるの？

といった疑問に、わかりやすくお答えします。 

1 ブロックチェーンとは

1.1 ブロックチェーンはみんなで管理するネットワーク

ブロックチェーンとは、分散型のネットワーク技術のことです。

従来のネットワークは特定のサーバーなどを介していたため、中央集権的なものでした。しかし、ブロックチェーンは分散してデータを保管しており、相互にシステムを監視しあっています。その技術を利用して近年盛り上がってきているのがビットコインに代表される仮想通貨です。

ただ、ブロックチェーンはあくまで仕組みであって、仮想通貨以外にもワインやダイヤモンドの質の証明、投票や認証など非常に多くの分野での活用が期待されているものです。

※仮想通貨でブロックチェーンをどのように利用しているかについて、詳しくは後述します。

1.1.1 データをつなげて記録し続ける

ブロックチェーンという技術は、その名前の通り記録（ブロック）がくさり状（チェーン）になってデータがつながっているものです。そしてこのチェーンは、生み出されてから現在まで休むことなく取引履歴を記録し続けています。例えばビットコインでは世に出された2009年から現在までのすべての記録が残されています。

では、長く続いている記録が改ざんされたり、誤った形で記録されたりすることはないのでしょうか。 

1.1.2 改ざんしにくい仕組み

ブロックチェーンに記録された取引履歴は、だれでも確認することができるよう公開されています。そして世界中の人がその取引履歴を記録し、監視しています。そのため、ブロックチェーンに記録された取引履歴はとても改ざんされにくいのです。

改ざんの難しいブロックチェーンですが、実際のところブロックチェーンにはどのような種類があるのでしょうか。

1.1.3ブロックチェーンの種類

ブロックチェーンには、パブリック型とプライベート型の2種類があります。

パブリック型とは、ビットコインに代表されるブロックチェーンです。特徴として、管理者がいない点や、誰でも参加できる点、誰でもマイニング（仮想通貨を生み出す行為）ができる点などが挙げられます。

一方、プライベート型とは、管理者がいることが大きな特徴で、マイニングに参加するためにも管理者の許可が必要になります。こちらは、テクノロジーを活用した金融を意味するフィンテック領域での活用が期待されています。

1.2 ブロックチェーンは実際にどのように使われているの？

では、ブロックチェーンは実際にどのように使われているのでしょうか？ここでは、ビットコイン（仮想通貨）を例にご説明します。 

1.2.1 ビットコインにおけるブロックチェーン

ビットコインにおいて、ブロックチェーンは出納簿の役割を果たします。誰が送金したか、どれだけのビットコインが送金されたか、誰がそれを受け取ったのかなど、ビットコインの取引すべてが記録されます。

記録された取引履歴は、上述の通り公開されています。ちなみに記録は暗号化されているので、自分の取引が誰にでもわかるようになっているわけではありません。

1.2.1.1 取引を記録し続ける

ブロックチェーンは、すべてのビットコイン取引の履歴を記録し続けます。一つの取引たりとも漏れることなく、すべての取引履歴が記録されます。そのため、ビットコインのコピーを生成するなどといった記録にない不正は行うことができません。

1.2.1.2 改ざんされない仕組み

ブロックチェーンは分散型のネットワークであり、一部の組織やサーバーではなく、世界中のコンピューターで分散して記録を取り続けています。ブロックチェーンにおいて、あるブロックはその1つ前のブロック情報を受け継いでいます。同時に、ひとつ前のブロック情報と今のブロック情報の整合性が世界中のコンピューターでチェックされます。これがブロックチェーンが高いセキュリティを実現できる仕組みです。

2 ブロックチェーンをもっと詳しく！ブロックチェーンの仕組みを解説

ここからは、ブロックチェーンの仕組みについて以下の順番でお伝えしていきます。

・そもそもブロックとチェーンとは何か

・ブロックチェーンは何故改ざんできないのか

・改ざんするとどのようなデメリットがあるか 

2.1 ブロックチェーンは繋がっていく

ブロックチェーンはその名の通り、「情報のブロック」とそれをつなぐ「チェーン」から成り立っています。ここでは、そのブロックとチェーンについての仕組みをご説明いたします。

2.1.1 ブロックとチェーン

ブロックとは、「記録の1ページ」であるとイメージしてください。それらがいくつも鎖状に繋がることで、チェーン（鎖）を成します。記録のページごとに、本当に正しい記録なのかチェックが入り、合格するとブロックとして成立します。これが、ブロックチェーンの大まかな仕組みです。

2.1.2 チェーンを切るとどうなる？

一部でブロックとブロックの間のチェーンを切ったとしても、大きな影響はありません。それはブロックチェーン全体で全取引データ監視をしているためです。もし一部で情報が書き換わるなどの不審な動きがあると、自動で多数派の情報に修正される仕組みが整っています。そのため、改ざんが非常に困難です。

2.2 改ざんできないブロックチェーン

ブロックチェーンに記録された取引履歴は、だれでも確認できるように公開されています。また、銀行など一部の機関が権力をもつ中央集権的な仕組みの場合、内部に悪意を持つものがいると取引履歴を自由に改ざんされる場合が起こりえます。ただし、ブロックチェーンは非中央集権のネットワークですので、そもそも中央集権でいうところの「内部」というものがありません。とはいえ、世界中のデータを同時多発的に改ざんすることができれば、理論的には改ざんは可能です。ただ、改ざんのデメリットが大きいため、それを実際にしている人はいません。 

2.2.1 改ざんすることによるデメリット

では、改ざんしようとした場合、どのようなデメリットがあるのでしょうか。

それはコストパフォーマンスが悪すぎることです。世界中に分散されたデータを同時に改ざんするのには莫大な計算エネルギーが必要になるので、多大なコストがかかります。ただ、もし改ざんしたことがばれてしまった途端に、そのブロックチェーン（例えば仮想通貨、ビットコイン）の価値が大きく減少してしまいます。多大なコストをはらって得たものの価値が低いこと、このコストパフォーマンスの悪さが改ざんの大きなデメリットです。

3 【まとめ】ブロックチェーンの今後の可能性

ここまでの内容を、簡単におさらいしましょう。

ブロックチェーンは、

・分散型ネットワーク

・すべての取引を相互に監視しながら記録し続ける

・改ざんや不正がしにくい

などの特徴を持つネットワーク技術でした。

最後に、ブロックチェーンの今後の可能性についてご説明します。 

3.1 仮想通貨以外への分野への導入

現在、ブロックチェーンは仮想通貨以外の分野でも採用されるようになっています。

例えば、食品流通における生産履歴の追跡、不動産における賃貸契約の簡略化、貿易における業務の情報共有などが挙げられます。

ここでは、2つのブロックチェーンを利用した事例をご紹介していきます。

3.1.1 ブロックチェーンを利用したペイメントプラットフォーム

元マイクロソフトCEOのビルゲイツ氏が進めているのが、ブロックチェーンを利用したペイメントプラットフォーム（支払い用のサービス）。ブロックチェーンを活用することで、銀行口座やクレジットカードを持つことができない人でも安全に銀行サービス（特に預金と振り込み）を行えるようにすることを目的としています。

なお、このサービスではリップルという仮想通貨が利用されます。

3.1.2 ブロックチェーンを利用した高級ワイン貯蔵

現在、国際的に流通している高級ワインの中には多くの偽物が含まれていると推測されています。その大きな原因は、ワインの製造者や製造年を保証するのが、ボトルのデザインやラベルなど偽造をすることが可能な紙であることです。

イギリスに本拠地をおく企業が、ワインの専門家とともに、およそ90点以上もの高級ワインの製造年号をブロックチェーンを用いて記録しました。前述のとおり、ブロックチェーンは皆で監視しあうので改ざんや偽造が困難です。

この仕組みは、高級ワインの他にもダイヤモンドなどにも活用されています。

3.2 ブロックチェーンの広がる可能性

ブロックチェーンの技術は、大きな可能性を秘めています。

ブロックチェーンの活用が期待される分野は、仮想通貨のような金融や、先ほど例に挙げた食品流通だけではありません。ブロックチェーンは私たちの生活の「基盤」となる大きな可能性を秘めている技術なのです。