ブロックチェーンとは？【わかりやすく仕組みを解説】

ブロックチェーンとは改ざんすることが困難な、情報を記録するデータベースの一種です。

この記事では、ブロックチェーンってよく聞くけど「なんとなく理解してるけど人に説明はできない」「理解したフリをしているけどいまいちわからない」という方から、「ブロックチェーンって言葉はじめて聞きました」という方までしっかりとわかりやすく理解できるように解説しております。

ブロックチェーンの仕組み

ブロックチェーンはブロックと呼ばれる単位で取引履歴データを管理し、それをチェーンのように連結して保管することからブロックチェーンと呼ばれている。

それぞれのブロックには取引履歴データの他に１つ前に生成されたブロック情報（ハッシュ値）とハッシュ計算で求められるパラメーター（Nonce）が格納されています。

Nonceとは？

number used once の略称で、一度だけ使用される使い捨ての数字のことです。

Nonceは暗号通信で用いられる、使い捨てのランダム値のことである。Nonceは大抵、認証の過程で使われ、リプレイ攻撃を行えないようにする働きを担っている。

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ブロックチェーンの特徴

ブロックチェーンは情報を記録するデータベース技術の一種のことを言い、多数の参加者に同一のデータを分散保持させて、改ざんが非常に困難な仕組みである。

• 改ざんすることが難しい
• システムダウンしない
• 取引記録の消去ができない
• 自立分散型のシステム

簡単に言うと、ブロックチェーン以前は管理者が管理していたため、「管理者が不正を働く」か「管理者のPCに侵入し不正プログラムを動かせば」簡単に改ざんが可能でした。

ブロックチェーンはみんなのパソコンで管理・監視を行なっていて、それぞれが鎖の様につながっているため、もし１つの情報を不正に書き換えると、その取引以降全ての取引データが書き変わってしまうため、他のブロックに保存されているデータと整合性が取れなくなり、不正が発覚する仕組みとなっています。

しかし仮にネットワークを構築する50%以上が書き換えられてしまうとシステムが乗っ取られてしまう。

ブロックチェーンとクラウドデータベースとの違い

• クラウドデータベース・・・中央集権型のシステム
• ブロックチェーン・・・自立分散型のシステム

クラウドデータベースは中央集権型のシステムで、サービスを提供する管理者が存在し管理者の一存でデータの改ざんも、データを消すことも、サービスを停止することも可能である。

一方でブロックチェーンの場合は、自立分散型なためサービスの提供者でもデータの改ざんや消去をすることはできない。

ブロックチェーンの種類

ブロックチェーンは取引の公開内容や管理者の有無により以下の3つの種類に分けられます。

• パブリック型
• プライベート型
• コンソーシアム型

パブリック型ブロックチェーン

インターネットに接続可能な人であれば誰でも自由に取引にさんができる管理者が存在しないブロックチェーンでビットコインやイーサリアム等の仮想通貨もこの種類である。

メリット

• 透明性が高い
• 管理者に左右されない
• 参加者がいる限りは取引が止まらない

デメリット

• スピーディーに大量の取引を行うには不向き
• マイニングで多くのエネルギーを費やす
• データが公開されているためプライバシーの保証がない

マイニングとは？

マイニングとは、第三者がコンピューターのネットワークを使い暗号資産の取引の承認や確認を行う作業で、取引をチェックしブロックチェーンに追記していくため、膨大な計算をコンピューターで行う。

プライベート型ブロックチェーン

特定の管理者が存在し、限定されたユーザーが利用可能な中央集権型のブロックチェーンで、単体の企業や組織内に向いていて、主に金融機関が活用を推進している。

メリット

• 外部に公開されないためプライバシーが確保されている
• マイニングも必要なく、大量な処理が必要な場合にもスピーディーに行える

デメリット

• 透明性がない
• 管理者の都合でルールを変更することが可能
• 管理者に問題や障害が起きた場合にはシステムが成り立たない可能性もある

コンソーシアム型ブロックチェーン

複数の管理主体が存在し、パブリック型とプライベートのハイブリット的なブロックチェーンである。

特徴としては、管理者が複数存在するためルール変更にも一定上の合意が必要で、分散台帳を採用していて、プライベート型に比べてセキュリティ面が強固で改ざんにも強く、パブリック型よりもスピーディーに大量の処理が可能となっている。

まとめ

ブロックチェーン技術の誕生で様々なサービスが生まれてきています。

また、ブロックチェーンの自立分散型システムの登場で今までの中央集権型システムはどのように移り変わっていくのでしょう。

今後このブロックチェーンという技術が世界を変えていくシステムなことは間違いありません。