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ブロックチェーンって、もしかして「なんとなく」しか知らない？
そんなあなたにピッタリな、誰でも分かるブロックチェーン入門の記事です！
この記事では、ブロックチェーンの基本概念から仕組み、さらには活用事例まで、気軽に楽しく学べるように紹介していきます。
まず、ブロックチェーンって一体何？って思うでしょう。
分散型台帳技術の1つであり、データをブロックという単位に記録して、それらを連鎖的につなげた構造
ただ、これだけだと分かりにくいため、図にしてみました。
こんな感じですね！
この仕組みによってデータの改ざんが難しくなり、透明性と安全性がアップ！
さらに、ブロックチェーンが本当にすごいのは、中央集権型システムとは真逆の分散型台帳技術にあります。
中央集権型システムでは、一つの権力にデータが集まって管理されているけど、分散型台帳技術はデータを分けて管理しているため、システム全体が強固になるんです。
しかも、ブロックチェーンは新しいビジネスモデルのイノベーションを促す力も！
例えば、DeFi（分散型金融）など、新しい価値創造の場が広がっています。
大手企業や自治体もブロックチェーンの活用を検討し始めているよ！
もちろん、ブロックチェーンも完璧じゃないので問題点や脆弱性もありますが、これからの発展が楽しみですよね。
さあ、一緒にブロックチェーンの世界を楽しく学んでいきましょう！
ブロックチェーンについて詳しく知りたいなら、コインチェック
で暗号資産をGETしてみては？
実際に取引してみることで、どれだけ画期的な技術なのかを実感できますよ！
ブロックチェーンの概要
ブロックチェーンの歴史
2008年、謎の人物サトシ・ナカモトがビットコインの論文を発表し、ブロックチェーンが世間に知られるようになりました。
ビットコインは分散型デジタル通貨で、ブロックチェーン技術を活用し、様々なコンピュータ（ノード）全員で管理しています。
実は、ブロックチェーンのアイディアは1991年にStuart Haber氏とW. Scott Stornetta氏が考えていましたが、ビットコインが登場するまで実用化はされてません。
アイディア自体は30年以上前から存在していたんだね。
ブロックチェーンのすごいところは、
- 透明性
- 不変性
- セキュリティ
があること。
これらのおかげで、従来の中央集権型システムに変わる新しい技術として注目されています。
2013年にはイーサリアムが登場し、暗号資産以外の様々な分野で活用できるようになったわけです。
その後、ブロックチェーンはさらに進化して、多くのプロジェクトが生み出されました。
非代替性トークン(NFT)や分散型アプリ（DApps）など
今では、ブロックチェーンはサプライチェーン管理、エネルギー、不動産、ゲームなどでも実証実験、実用化が進んでおり、今後の展開がとても楽しみです。
分散型台帳の理解
ブロックチェーンの代名詞ともいえる分散型技術が、これまでの中央集権と何が違うのか説明していきますね。
中央集権型と分散型の違い
中央集権型は、一つの権力がすべてを管理するシステムで、分散型はいろんなコンピュータ(ノード)が一緒に管理するシステムです。
中央集権型システムでは、一つの組織がデータ管理や取引を承認しているため、その組織が狙われるリスクがあります。
しかし、分散型システムでは、多くのノードがデータ管理や取引の承認をしているから、セキュリティや信頼性がアップするわけです。
【実例】
- 中央集権型
銀行がお客さんの預金や送金を管理し、情報を一か所に保管
⇒銀行のみ狙われるリスクあり - 分散型
暗号資産取引では、多くのPC(ノード)が取引の検証と承認を実行
⇒分散して管理されているため、データの改ざんが非常に困難
つまり、中央集権型と分散型の違いはデータ管理や取引承認の方法で、分散型システムはセキュリティと信頼性が向上します。
分散型台帳の利点と欠点
分散型台帳は透明性やセキュリティ、耐障害性などの高いメリットがある一方、スケーラビリティやエネルギー消費の面での問題が存在します。
まずはメリットから
- メリット
- ・中央集権的なシステムよりもセキュリティが高い
・データの改ざんが困難である
・データの透明性が高い
続いてデメリットです。
- デメリット
- ・スケーラビリティに課題がある
・エネルギー消費量が甚大
・技術的な知識が必要
上記課題を解決すべく、現在も技術開発が続けられております。
※スケーラビリティ：システムの規模(スケール)変更に対してどれだけ柔軟に対応できるかの度合いのこと。ブロックチェーンでは処理スピードのことを指しているケースが多い。
主な暗号資産とプラットフォーム
BTC(ビットコイン)、ETH(イーサリアム)、そしてBNB(バイナンス)やXRP(リップル)等が主要な暗号資産として有名。
特にイーサリアムはスマートコントラクトという新しい概念を持ってきました。
- スマートコントラクト
- ブロックチェーン上で自動的に実行されるアプリケーション向けプログラム。
特定の条件が満たされた場合に自動的に動作するように設計されています。
【不動産の売買にスマートコントラクトを活用する場合】
売主と買主は、スマートコントラクトに必要な情報（物件の詳細、価格、支払いスケジュールなど）を入力し、スマートコントラクトによって契約が自動的に実行。
支払いが完了すると、物件の所有権が買主に移転します。
このように、スマートコントラクトによって契約の履行が自動的に行われ、信頼性の高い取引を実現可能です。
各暗号資産は、それぞれ異なる特徴や目的がありますが、ビットコインとイーサリアムの時価総額や取引量が他暗号資産を圧倒しています。
代表的な暗号資産とプラットフォームの主な特徴を紹介します。
| 暗号資産 |  BTC |  ETH |  BNB |  XRP |
| プラットフォーム | ビットコイン | イーサリアム | BNBチェーン | リップル社管理の 分散型台帳技術 |
| 特徴 | ・最初の暗号資産 ・発行上限：2,100万枚 ・パブリック | ・スマートコントラクト搭載 ・パブリック | ・スマートコントラクト搭載 ・発行上限：2億枚 ・プライベート ※バイナンス社が管理 | ・発行上限：1,000億枚 ・プライベート ※リップル社が管理 |
| 主な用途 | 資産の保管 | アプリケーションの プラットフォーム | ・バイナンス(取引所)での手数料割引 ・アプリケーションの プラットフォーム | 低コストでの送金 |
| 発表者 | サトシ・ナカモト | ヴィタリック・ブテリン | ジャオ・チャンポン | Ryan Fugger |
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あたりでチェックしてみて下さいね。
実際に売買することで暗号資産の利便性を体感できるよ！
最初はビットコイン。
- ビットコイン
- ブロックチェーンとセットで覚えている人も多いことでしょう。
最初に有名になった暗号資産です。
謎の匿名人物であるサトシ・ナカモト氏が発表した暗号通貨で、主な用途は資産の保管。
デジタルゴールドとも呼ばれていますね。
国の通貨が信用できないからビットコインで保管している人もいるぐらいメジャーな暗号資産です。
続いてイーサリアムです。
- イーサリアム
- ビットコインに次ぐ第２位の時価総額を誇るメジャーな暗号資産ETHのプラットフォームです。
「資産の保管」以外の機能を追加したブロックチェーンとして有名。
話題のNFTも主にイーサリアムが活用されています。
ブロックチェーン技術を組織(DAO)や金融(DeFi)といったインフラ機能にも展開している、話題性に事欠かないプラットフォームといえます。
三番目はBNBチェーンですね。
- BNBチェーン
- 暗号資産最大の取引所であるバイナンスが管理しています。
ビットコインやイーサリアムと異なり、企業が運営しているプライベート型ブロックチェーン。
公共性や取引の透明性の面ではパブリックチェーンに劣る一方、データ処理のスピードや手数料といった側面で強みは発揮しています。
魅力的な取引所ですが、金融庁より暗号資産交換業者として無登録であることの指摘を受け、現在日本市場からは撤退している状況です。
XRPで最後です。
- リップル社管理の分散型台帳技術
- 国際送金のための次世代決済プラットフォーム。
分散型台帳技術を活用していますが、ブロックチェーンとは異なるシステムを採用しております。
リップル社が管理しているため、中央集権的ですが、送金時間が短い強みを持ちます。
ブロックチェーンの仕組み
どのようにして複数のPCでシステムを構築しているのか
ブロックチェーンの仕組みは、トランザクションデータ(取引情報)をブロックに記録。
それらのブロックを鎖状に連結していくことで、データの改ざんが困難な分散型台帳システムを構築しています。
冒頭の図を再掲しますね。
各ブロックは1つ前のブロックのハッシュ値を含んでいます。
もし過去のデータを改ざんしようとすると、それに連動した全てのブロックのハッシュ値を再計算する必要があり、これが非常に困難です。
つまり、全体でシステムを構築しているため、一部が改ざんされたとしても繋がっているところで不整合が発生し、改ざんが成立しなくなります。
もう少し掘り下げて知りたい人は続きをどうぞ。
ハッシュ関数の活用
ブロックチェーンを構築する技術にハッシュ関数と暗号化が挙げられます。
細かい説明になるため、ざっくり理解するレベルでよければ飛ばして下さい。
ハッシュ関数とはブロックにあるデータをハッシュ値に処理する計算式のことです。
こんなイメージ。
このハッシュ関数の主な特徴は不可逆性であるということ。
不可逆性とは元に戻せないということだよ！
最近増えている電子契約にも活用されている既存の技術。
この元に戻せない技術と暗号化を組み合わせる点がポイントです。
- ブロックA
- ①ハッシュ関数によってブロック情報がハッシュ値へ変換
②ハッシュ値を秘密鍵により暗号化
③ブロック情報と暗号化されたハッシュ値をBへ送信
- ブロックB
- ③Aから暗号化されたハッシュ値とブロック情報を受信
③公開鍵で暗号化されたハッシュ値を解読
④ブロック情報をハッシュ関数でハッシュ値へ変換
⑤上記の③と④が合っていることを確認
この過程を経ることで、ブロック同士がチェーンのように繋がります。
ちなみに、「ハッシュ関数」のハッシュは「ハッシュドビーフ」のハッシュとされてます。
ハッシュは細切れを意味しており、「ハッシュ関数」も入力値を別の複数の数字に変換してますので、バラバラにするという意味が同じであるためです。
ナンス値について
「ナンス値？何それ？？」
って人がいるかと思います。
そもそも知っている人の方が少ないです。
私もブロックチェーンに興味を持ち知った人間の1人ですから。
ナンスとはハッシュ値を出力するために必要な値
先程ハッシュ関数という言葉が出てきましたが、この関数に入力する値のこと。
こんなイメージです。
マイニングはこのナンス値を見つける作業のことをいうよ
このナンスを見つける人のことをマイナーといい、マイニングを成功させることで報酬を得るシステムとなっています。
つまり、ブロックを繋げる(≒生成する)ためにはハッシュ値が必要となり、その過程でナンス値を見つけているわけです。
ハッシュ値やナンス値の確認方法
Blockchairなどエクスプローラーサイトで確認可能。
例えばハッシュ値はこのような画面で見ることができます。
出典：BLOCKCHAIR
ハッシュ値やアドレスといった情報から、取引している金額や内容など全て分かる点からも、ブロックチェーンの透明性の高さを理解できます。
ブロックチェーンを一言で表すと
ブロックチェーンは、
「改ざん困難な分散型台帳システム」
と表現できます。
トランザクションデータがブロックに記録され、鎖状に連結されることで過去のデータを改ざんすることが非常に難しくなり、分散型の構造によってセキュリティや信頼性が向上しているためです。
ブロックチェーンの脆弱性と対策
透明性、不変性、高いセキュリティなどのメリットを持つブロックチェーンですが、完璧ではありません。
51%攻撃やスケーラビリティの問題など
いくつかの脆弱性が存在します。
- 51%攻撃
- ネットワークの過半数以上の計算能力を持つ攻撃者が、トランザクションの承認やブロックの生成をコントロールすることができる攻撃
過半数を支配されてしまうと、都合のいいデータに書き換えられてしまいます。
ブロックチェーン全体の51％を支配するなんて不可能に近い方法ですが、可能性がゼロではありません。
とはいえ対策も立てられており、既にイーサリアムをはじめ各ブロックチェーンに導入され始めています。
- スケーラビリティの問題
- ブロックチェーンの取引処理速度が限られており、多くのユーザーが利用すると遅延が発生
対策として、オフチェーン処理などが開発されています。
オフチェーン処理とはブロックチェーン上に、取引の最終結果のみを記録するといった方法
です。
全ての処理をブロックチェーン上で実施すると大きな負荷が掛かってしまうため、細かな処理はチェーン外で実施。
そうすることで、ブロックチェーン上への負荷を減らし、遅延を取り除こうとする方法です。
ブロックチェーンに脆弱性は存在しますが、技術の進化により対策が進められており、今後の発展が期待されています。
ブロックチェーンの活用事例
ブロックチェーンは、暗号資産取引やデジタル上のデータ管理など、多くの分野で活用されています。
理由として、データの透明性やセキュリティを向上させることが、さまざまな分野へ応用できそうと考えられているからです。
具体的には以下のような事例が挙げられます。
金融業界
実例：マスターカードの場合
- Crypto Sourceの開発
- 今後
・暗号資産の購入、保有や売却を可能とするテクノロジーのサポート
・取引監視やセキュリティ対応等のユーザーサポート機能充実
といったサービスを盛り込んだ事業を展開予定です。
食品サプライチェーン管理
実例：ネスレの場合
- コーヒーのトレーサビリティ
- 商品パッケージのQRコードを読み取ることで、消費者は生産地から工場での焙煎、粉砕、梱包されるまでのコーヒーの旅を追うことが可能。
透明性とサステナビリティへの取り組みを消費者に届けています。
・不動産業界:
実例：Propyの場合
- 不動産仲介事業
- 登記簿登録や送金などブロックチェーン上で処理できるようなサービスを展開。
煩雑な不動産取引をシンプルになるよう設計されております。
ブロックチェーン技術は幅広い分野で利用されており、今後もその活用範囲の広がりが期待されています。
ブロックチェーンの将来展望
ブロックチェーン技術はますます進化し、安全で効率的なシステムの完成を予感。
分散型システムや暗号技術の進化によって、いろんな分野で使えるようになっていくでしょう。
例えば、イーサリアム2.0というブロックチェーン技術が開発され、その技術によってスケーラビリティ問題の改善が期待されています。
他にも、インターオペラビリティ技術という異なるブロックチェーン同士が連携できる技術なども開発中です。
インターオペラビリティ技術を活用することで、ブロックチェーン技術の利点であるセキュリティ、透明性、不変性が拡大され、より高いレベルの信頼性を獲得。
異なるブロックチェーンが相互に通信できるようになることで、より多様なアプリケーションやサービスの開発が期待されています。
新たなビジネスモデルも生まれてきています。
例えば、ブロックチェーン技術を活用した分散型マーケットプレイスが登場し、一部のデジタル商品の取引を中央集権型のシステムに頼ることなく行うことが可能となりました。
つまり、ブロックチェーン技術は、ますます進化していくことが期待されており、これからの未来においても、大きな役割を果たすことが予想されます。
まとめ
ブロックチェーンは、中央集権型システムとは異なる分散型台帳技術であり、データの改ざんが困難であることが特徴です。
この技術は、金融や不動産など様々な分野で活用されており、将来的にはさらに多くの分野で利用が広がることが期待されています。
また、ブロックチェーンの安全性は、ハッシュ値や公開鍵・秘密鍵による暗号技術が用いられており、セキュリティ面でも信頼性が高いといえます。
将来の基幹技術ともいえますので、今後の動向をチェックしていきましょう。
ビットコインやイーサリアムを持っていますか？
もし持っていないのであれば、試しに少額購入してみて下さい。
実際に取引することで、どれだけ画期的な技術なのかを実感できますよ。
なんでもそうですが、実際に触ってみるのが、一番学びになりますからね。
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