仮想通貨のブロックチェーンとは?仕組みやメリットをわかりやすく解説!

仮想通貨のブロックチェーンとは?仕組みやメリットをわかりやすく解説!

カネット XXX(表情名入力)カネット

サトシくんも、仮想通貨のスゴさが分かってきたカナ?

サトシくん XXX(表情名入力)サトシくん

誰かが管理しているわけじゃないのに通貨として成立するってすごいよね。

モナちゃん XXX(表情名入力)モナちゃん

これが実現できるのもブロックチェーン技術のおかげなのよね。それに、ブロックチェーンは通貨の他にもいろんなことに応用できるわけだし!

サトシくん XXX(表情名入力)サトシくん

え?ブロックチェーンと仮想通貨って同じじゃないの?別ものなの?

カネット XXX(表情名入力)カネット

サトシくんのように詳しく理解していない人も少なくないかもしれないネ。じゃあ今日は、仮想通貨のブロックチェーン技術について詳しく見てイコウ。

「仮想通貨=ブロックチェーン」というイメージを持っている人が多くいます。

しかし、仮想通貨とブロックチェーンは別物。仮想通貨を安全に運用するために、ブロックチェーン技術が使われています。

ブロックチェーンは分散型台帳技術とも言われており、取引記録は公開され、複数のコンピューターで相互管理するのが特徴です。

また、ブロックチェーンには改ざんが困難な仕組みがあるため、仮想通貨の安全な運用に欠かせないものになっています。

今回はブロックチェーンとは何か、そして、仮想通貨が安全に動く仕組みについても詳しく解説します。

ブロックチェーンとは

そもそも、ブロックチェーンとはどのようなものなのでしょうか。まずは、ブロックチェーンの概要について確認していきましょう。

ブロックチェーンは分散型台帳技術

ブロックチェーンは分散型台帳技術と言われ、複数のコンピューターでデータを相互管理するのが特徴です。

仮想通貨であれば、取引記録が保存されたブロックチェーンは、複数のコンピューターにまったく同じものが保存されています。

このように、同一の台帳情報を複数の端末で管理をすることから「分散型台帳」と言われます。

一方、円やドルなどの法定通貨は集中管理型で、取引記録は公開されておらず、特定のコンピューターやサーバーに保存されています。

膨大なデータを瞬時に処理できますが、大型のコンピューターやサーバーが必要で、不正アクセスを防ぐためのセキュリティにコストがかかります。

ブロックチェーンにはコピーや改ざんが困難で、集中管理型のデメリットを解消する仕組みがあり、仮想通貨以外での活用も期待されています。

仮想通貨とブロックチェーンは別物

「仮想通貨=ブロックチェーン」というイメージを持つ人もいますが、仮想通貨とブロックチェーンは別物です。

ビットコインをはじめとする仮想通貨を安全に運用するために、ブロックチェーン技術を使っているに過ぎません。

ブロックチェーンは仮想通貨以外にも決済取引、不動産取引、医療情報など、さまざまな分野での活用が期待されています。

SBIホールディングスはカード業界と組み、複数の参加者が取引履歴を共有し認証しあうブロックチェーン技術などの活用に向けて連合体を発足する。ジェーシービー(JCB)や三井住友カード、クレディセゾンなどカード大手が参加する。本人確認や不正取引の共有・防止に技術を活用し、カード業界における業務効率化やコスト削減を目指す。

引用元:SBI、ブロックチェーン活用でカード業界と連携

たとえば、金融大手のSBIホールディングスは、ブロックチェーンを活用してクレジットカード業界の業務効率化やコスト削減に取り組んでいます。

他にも、ブロックチェーンを活用した貿易取引の実証実験なども行われており、とくに金融分野で積極的な取り組みが行われています。

サトシくん XXX(表情名入力)サトシくん

じゃあ、ブロックチェーンというのはやり取りとか取引を分散して管理する技術のことで、その技術のうえで取引できるのが仮想通貨ってこと?

カネット XXX(表情名入力)カネット

その通リ!仮想通貨は1500以上の種類があると言われているんだケド、例外はあるとはイエ、ほとんどがブロックチェーン技術が土台になっているヨ。

モナちゃん XXX(表情名入力)モナちゃん

でも、ブロックチェーンはコピーとか改ざんができないって言われているけど、ホントなのかしら?そのへんの詳しい仕組みは知らないかも…。

ブロックチェーンの特徴

ブロックチェーンがコピーや改ざんが困難なのは、二つの特徴があるからです。次に、ブロックチェーンの特徴について確認していきましょう。

たった一本の鎖でつながっている

ブロックチェーンの特徴の一つが、取引記録をまとめたブロックが一本の鎖につながっていること。

たとえば、ビットコインの取引は24時間365日行われていますが、未承認の取引(トランザクション)を10分ごとにひとつのブロックにまとめて一括承認します。

承認されたブロックは、チェーンの最後尾につながれて追加され、ここで初めて取引が成立するのです。

この承認作業のことを「マイニング」と言い、マイニングに参加する人のことを「マイナー」と呼びます。

マイナーはブロックをつなげるための鍵である「ノンス値」を探し、ノンス値を最初に見つけた人に報酬が支払われる仕組みです。

そして、2番手以降の人がそのノンス値が正しいかを検証し、複数人が承認した段階で正しいブロックだと認められます。

一方向にしか流れない

ブロックチェーンのもう一つの特徴が、一方向にしか流れないこと。

ブロックには取引記録のほかに、一つ前のブロックの内容を含むハッシュ値が含まれています。

ハッシュ値とは、ハッシュ関数によって取引データなどが暗号化されたもの。

データからハッシュ値を生成するのは簡単ですが、ハッシュ値からデータを割り出すのは難しい特徴があります。

もし、過去のブロック内の情報を改ざんしようとすると、後続するブロックのハッシュ値も変更しなければなりません。

複数のコンピューターでまったく同じブロックチェーンが保存されているので、変更すればすぐにわかってしまうのです。

このように、ブロックチェーンの「一本の鎖でつながっている」「一方向にしか流れない」という特徴が、取引記録のコピーや改ざんを困難にしているのです。

モナちゃん XXX(表情名入力)モナちゃん

「一本しか鎖がない」「一方向にしか流れない」この2つがブロックチェーンの大きな特徴なのね!

サトシくん XXX(表情名入力)サトシくん

枝分かれも逆戻りもないから、正しい取引が繋がれて、しかも後からちゃーんと確認できるってわけなんだね。

ブロックチェーンを支える仕組み

ブロックチェーンは、いくつかの仕組みによって支えられています。続いて、ブロックチェーンを支える仕組みについて確認していきましょう。

ピア・ツー・ピア(P2P)型ネットワーク

ブロックチェーンは、ピア・ツー・ピア(P2P)型ネットワークを採用しています。

ピア・ツー・ピアは一つのサーバーにアクセスするのではなく、コンピューター同士で直接送受信をするのが特徴です。

すべての取引記録が複数のコンピューターに保存されており、取引の正しさや安全性を確認し合っているのです。

そのため、一つのコンピューターでデータが書き換えられても、すぐにわかってしまいます。

ブロックチェーンはコピーや偽造が困難なうえに、相互に承認し合う仕組みがあるので、不正に書き換えられたデータは承認されないのです。

コンセンサスアルゴリズム

コンセンサスアルゴリズムとは、全体の合意形成を行う方法のこと。

ブロックチェーンは集中管理型のような管理者がいないので、参加者同士が合意を形成するためのルールが必要です。

仮想通貨のコンセンサスアルコリズムには、以下のようなものがあります。

  • Proof of Work(PoW):問題を最初に解いた人に承認権限が与えられるアルゴリズム
  • Proof of Importance(PoI):重要度が高い人に承認権限が与えられるアルゴリズム
  • Proof of Stake(PoS) :仮想通貨の保有量に応じて承認権限が与えられるアルゴリズム

ビットコインはProof of Workを採用しており、最初にノンス値を見つけたマイナーに承認権限が与えられます。

ちなみに、ネムはProof of Importanceを採用しており、イーサリアムはProof of WorkからProof of Stakeに移行する予定だと言われています。

暗号化技術

ブロックチェーンは暗号化技術によって改ざんを困難にし、安全な取引を実現しています。

たとえば、仮想通貨の送金には「公開鍵暗号」「電子署名」という仕組みを使っています。

仮想通貨を送金するときは、仮想通貨の所有者が秘密鍵を使って署名(電子署名)をする必要があり、秘密鍵を持っていないと送金できません。

そして、送金の受け手は、受け手が持つ秘密鍵を使って送金データを復号します(公開鍵暗号)。

送金データは第三者でも見ることができますが、秘密鍵を持つ者しか復号できない仕組みになっているのです。

また、仮想通貨の取引(トランザクション)を一つにまとめ、マイナーがブロックを承認するときはハッシュ値を使った暗号化を行います。

データからハッシュ値を生成するのは簡単ですが、ハッシュ値からデータを割り出すことは難しいので、取引記録の改ざんは基本的にはできません。

ブロックを承認するときに、一つ前のブロックの内容を含むハッシュ値を含めることで、さらに改ざんを困難にしています。

スマートコントラクト

スマートコントラクトとは、契約の自動化を実現する仕組みのことで、ブロックチェーン上で動くプログラムです。

契約行動をプログラム化することで、自動的に契約が実行されるので、契約に伴う支払処理などが自動化できる可能性があります。

Ethereum(イーサリアム)とは契約・財産を非集権型で取引する為のプロトコルです。ブロックチェーン技術を、お金以外のものに応用したスマートコントラクトでは、中央機関なしに、契約を自動執行できます。

引用元:ビットコイン用語集

仮想通貨では、イーサリアムにスマートコントラクトが搭載されており、ビジネスへの実用化が期待されています。

カネット XXX(表情名入力)カネット

イーサリアムのスマートコントラクトは、ブロックチェーンに契約内容も記入できるようにしていル。だからこそ、たくさんの可能性が検討されているンダヨ。

モナちゃん XXX(表情名入力)モナちゃん

今までは仲介となる人とか企業が契約の肩代わりをしてくれていたけど、それが要らなくなるってことよね。となれば、手数料なんかも節約できちゃうのね。

サトシくん XXX(表情名入力)サトシくん

なるほどねぇ。聞けば聞くほどブロックチェーンってすごい技術だなぁ!

ブロックチェーンのメリット

ここでは、ブロックチェーンのメリットについて確認していきましょう。

コピーや改ざんが困難

ブロックチェーンは、暗号化技術ピア・ツー・ピア型ネットワークによる相互管理によって、コピーや改ざんを困難にしています。

取引記録を部分的に偽造するとすべてを書き換える必要がありますが、取引記録が公開されて複数のコンピューターで相互管理しているので、改ざんは難しいのです。

一方、法定通貨のような集中管理型では、外部からのアクセスは困難ですが、内部からはアクセスできてしまいます。

また、管理者が不正をする可能性も否定できません。

このように、ブロックチェーンはデータのコピーや改ざんが難しいのがメリットです。

取引記録が残る

ブロックチェーン上に保存された取引データは、コピーや改ざんが困難で、取引記録がそのままの形で残ります。

また、複数のコンピューターでまったく同じブロックチェーンが保存されているので、紛失リスクもほぼありません。

そのため、一度行われた取引をそのままの形で保存しておきたいときに、ブロックチェーンは適しています。

コストがかからない

ブロックチェーンはピア・ツー・ピア型ネットワークを採用しており、複数のコンピューターで相互管理する仕組みです。

そのため、大型のコンピューターやサーバーを用意する必要がなく、セキュリティ対策コストがかからないメリットがあります。

一方、中央集中型の場合は、膨大なデータを瞬時に処理するために大型のコンピューターやサーバーを用意するためのコストがかかるのです。

また、外部からの不正アクセスを防ぐために、セキュリティ対策にもコストがかかります。

契約内容が自動で実行される(スマートコントラクトの活用)

スマートコントラクトの活用により、契約内容を自動で実行されるようになる可能性があります。

契約記録をブロックチェーン上に保存でき、契約内容も自動で実行できるようになれば、さまざまな分野で活用されるでしょう。

たとえば、不動産取引にスマートコントラクトが活用されれば、物件の売買代金や賃料の支払などが自動化され、契約内容が保存できるようになるかもしれません。

仮想通貨では、スマートコントラクトが搭載されているイーサリアムに実用化が期待されています。

ただし、現時点では実現されるかどうかは不透明です。

サトシくん XXX(表情名入力)サトシくん

仮想通貨の発展のために大切なブロックチェーン、ホントメリットばっかりだね。未来は明るいなぁ!

モナちゃん XXX(表情名入力)モナちゃん

サトシくんてばお気楽ねぇ。新しい技術には必ず懸念されるデメリットもあるんじゃない?ね、カネット?

カネット XXX(表情名入力)カネット

モナちゃんの言う通りダヨ。じゃあブロックチェーンのデメリットも見てイコウ!

ブロックチェーンのデメリット

最後に、ブロックチェーンのデメリットについて確認していきましょう。

スケーラビリティ問題

スケーラビリティ問題とは、取引に参加する人や取引の増加に伴い、送金遅延や手数料の増加といった問題が発生することです。

たとえば、ビットコインでは、一つのブロックに書き込めるサイズの上限が1MBと決まっています。

そのため、取引が増えすぎるとブロックに入らない取引が増えてしまい、承認されるまでに時間がかかってしまいます。

また、ビットコインは手数料を高く設定するほど優先的に承認される仕組みなので、手数料の高騰を招く恐れもあるのです。

仮想通貨の取引は公開されていて、誰でもマイニングに参加できますが、参加者が増えてネットワークが拡大するほど、処理速度が遅くなる可能性もあります。

参加者のコンピューターのスペックが低いと、取引の処理速度に悪影響を与えるからです。

仮想通貨の種類によって状況は異なりますが、ブロックサイズの変更やブロック生成時間の短縮などに取り組むことで、スケーラビリティ問題に対処する必要があります。

中央管理者がいない

法定通貨は発行体である国が中央管理者として、通貨の供給量をコントロールできます。

そのため、不景気のときはお金の供給量を増やす、景気がよいときはバブルを防ぐために供給量を減らすといった、経済の状況に応じた措置が可能です。

しかし、ブロックチェーンを採用している仮想通貨の場合、発行体が存在せず、参加者同士で相互に承認し合うので、法定通貨のような対応はできません。

仮想通貨は完全に公平な取引ではありますが、もし仮想通貨価格の高騰や急落が起きても、市場による調整に委ねるしかないのです。

サトシくん XXX(表情名入力)サトシくん

これからブロックチェーンが世間に広まっていくには、これらのデメリットにどれだけ対応できるかがカギになってくるんだね。

カネット XXX(表情名入力)カネット

ソウダネ。ブロックチェーンの研究や改善はどんどん進められてイル。だから、ブロックチェーン技術はこれからの社会で重要な役割を持つことは間違いナイヨ。

ブロックチェーンの仕組みを理解して、仮想通貨を取引しよう!

ブロックチェーンは分散型台帳技術とも言われており、取引記録を複数のコンピューターで相互管理しています。

また、「一本の鎖でつながっている」「一方向にしか流れない」という特徴があり、暗号化技術などによってコピーや改ざんができない仕組みもあります。

法定通貨のような集中管理型とは異なり、管理者がコントロールできないデメリットもありますが、セキュリティが高く、コストがかからないメリットもあるのです。

ブロックチェーンの仕組みを理解したうえで、仮想通貨を取引しましょう。