ブロックチェーンとは？特徴や仕組み、活用例について解説

このような悩みに答えます。

ブロックチェーンとは？

ブロックチェーンとは、ブロックと呼ばれる単位で取引履歴を管理し、それを鎖のように連結してデータを保管する技術のことです。

取引履歴が繋げて記録されているため、データの改ざんを行うにはその前のデータを全て改ざんする必要があります。

ただ、データを全て改ざんすることは困難であることから、改ざんは不可能と言われています。

また、ブロックチェーン上の取引データは1ヶ所のデータセンターに保存されているのではなく、世界中のネットワーク上にあるコンピュータ同士で分散的に保存されます。

そのため、仮にネットワーク上の1つのコンピュータが故障したり、ハッキングにあったりしても、データが失われたり、破損したりする心配がありません。

このような仕組みから、ブロックチェーンは分散型台帳技術とも呼ばれています。

ブロックチェーンの仕組み

上述のとおり、ブロックチェーンは取引履歴が保存されているブロックを繋げることでデータを管理する技術のことです。

なお、新ブロックを前のブロックに結合する時には、データの正しさを担保するためにマイナーと呼ばれる有志が取引内容の検証・承認を行う必要があり、この作業をマイニングと呼びます。

具体的なマイニング方法は、新ブロックの取引データ、前のブロック末尾にあるハッシュ値、ナンス値をハッシュ関数に入力し、新たなハッシュ値を算出します。

この際、新たなハッシュ値はどんな値でも良いというわけではなく、特定の条件（最初の16桁がゼロなど）を満たさなければなりません。

また、新ブロックの取引データ、前のブロック末尾にあるハッシュ値は公開されているため、誰でも確認可能です。

そのため、新たなハッシュ値が特定の条件を満たすまでランダムにナンス値を入力し続けます。

ブロックチェーンの特徴

ブロックチェーンの特徴は以下の5つ。

①中央管理者が不在

通常、個人間の取引履歴は国や企業などの中央管理者が記録します。

ブロックチェーンの場合、特定の企業や政府によって取引履歴が管理されません。

ブロックチェーンネットワーク上の参加者が取引履歴を共有し、共同で管理します。

②システム障害が起きない

ブロックチェーンは従来と異なり、複数のコンピュターが情報を保有しています。

そのため、一部のシステムが故障し停止した場合でも、システム全体が止まることなく稼働を続けることができます。

③データの改ざんが困難

ブロックチェーンでは取引履歴が繋げて記録されているため、データの改ざんを行うにはその前のデータを全て改ざんする必要があります。

ただ、データを全て改ざんすることは困難であることから、改ざんは不可能と言われています。

④運用コストが低い

データを一元的に管理しようとすると莫大なコストがかかります。

サーバーだけでも相当な容量が必要になり、その後の保守や管理費も含めると膨大なコストになります。

一方、分散管理する方法であれば、通常よりも低いコストでデータを管理することが可能です。

⑤記録が公開されている

ブロックチェーンでは記録が公開されているため、誰もが記録を閲覧できます。

例えば、ビットコインの移動履歴を知りたい場合はhttps://btc.com/にアクセスし、ビットコインアドレスを入力することで確認可能。

記録自体は暗号化されているため個人を特定することは不可能ですが、記録が公開されているという点は非常に特異的といえるでしょう。

ビットコインとブロックチェーンの違いは？

ビットコインは仮想通貨であり、ブロックチェーンはビットコインを支える技術基盤です。

ビットコインをはじめとする仮想通貨は、第三者を介さずにユーザー同士で直接取引が行われます。

ユーザー同士の取引履歴を正確に記録し、取引の信頼性を担保するためにブロックチェーンが使われています。

ブロックチェーンの種類

ブロックチェーンの主な種類は以下の3つ。

①パブリック型

パブリック型のブロックチェーンは、中央に管理者がおらず、不特定多数のユーザーによって管理されているブロックチェーンです。

他の種類のブロックチェーンと比べて安全性が非常に高いものの、新しい情報を書き込むためには多くの処理と時間を要するというデメリットがあります。

②プライベート型

プライベート型のブロックチェーンは、個人や単独の組織などで管理されるブロックチェーンです。

ルール変更が容易であり、取引承認スピードも速い反面、透明性が低いという特徴があります。

③コンソーシアム型

コンソーシアム型のブロックチェーンは、複数の組織やグループなどによって管理されているブロックチェーンです。

このような特徴から、コンソーシアム型のブロックチェーンは同業の複数企業が協力してつくるブロックチェーンへ活用されています。

マイニングの種類

マイニングの種類は主に以下の2つ。

①PoW

PoW（Proof of Work）はマイニングの1種であり、主にビットコインなどで使われています。

PoWの特徴は、マイニングができるPCやコンピューターを持っていれば、誰でもマイニングに参加できること。

また、PoWには消費電力が大きく環境に悪いというデメリットもあります。

②PoS

PoS（Proof of Stake）はマイニングの1種であり、主にイーサリアムなどで使われています。

PoSの特徴は、PoWと異なり暗号資産を一定期間所有した者のみマイニングに参加できること。

PoSには電力消費量を抑えられるというメリットがあると同時に、市場に出回らなくなり実用性が向上しにくいなどのデメリットも存在します。

ブロックチェーンの活用例

ブロックチェーンの主な活用例は以下の5つ。

①行政手続き

エストニア共和国は、行政サービスの99%が電子化されています。

そんなエストニアでは投票や決済、行政手続きが電子化されており、セキュリティ対策の一環としてX-Roadと呼ばれるブロックチェーンを活用したシステムを導入しています。

また、e-Residencyと呼ばれるシステムによって、外国人も銀行口座の開設や法人登記サービスを利用可能。

②学位証明の発行

ブロックチェーンは学位証明の発行にも利用されています。

学習歴証明をNFTで発行　千葉工業大学、伊藤穣一氏の「変革センター」でhttps://t.co/ZSvwwMjyyX pic.twitter.com/gEqtVdozno

— ITmedia NEWS (@itmedia_news) August 23, 2022

学位証明にブロックチェーンを使用することで、学歴詐称を減らすことが期待されています。

③自動車の販売

メルセデス・ベンツは、ブロックチェーンを活用して中古車の適正価格を算出するプラットフォーム「Vehicle Residual Value Management Platform」を開発中です。

販売店や車検の記録をブロックチェーンで管理することにより、走行距離や車検証明などの改ざんができないようになっています。

この仕組みにより、中古車情報の透明性が上がり安心して購入できます。

④著作権管理

ソニーは、世界初のブロックチェーンを活用した音楽権利管理実証を行っています。

通常、権利情報を証明するには業界団体・著作権管理団体による管理・証明が必要です。

ですが、ブロックチェーン技術を活用することにより、著作権情報登録や証明が可能となります。

⑤不動産取引

株式会社GA technologiesは、不動産取引にブロックチェーン技術を活用しています。

今まで不動産契約は紙の書類で契約をしていましたが、スマートコントラストを活用することで賃貸契約を簡略化しています。

スマートコントラクト：ブロックチェーン上で条件を満たした契約を自動的に実行するシステムのこと

今後は、入居から退去時の水道やガスの手続きなどの引っ越しに関わる作業の全自動化を目指しています。

まとめ

今回はブロックチェーンの仕組みや特徴について解説しました。