ビットコイン（仮想通貨）を構成する技術ブロックチェーンの仕組みとは？

ビットコイン関連の話が出たときに、ブロックチェーンという言葉を耳にしたことはありませんか？

ブロックチェーンはビットコインから生まれた技術の名称です。

 

国や銀行が発行・管理する日本円などの法定通貨と違い、ビットコインをはじめとする仮想通貨は中央管理者が不在です。

つまり、日本円でいうところの国や銀行といった中央集権がありません。

 

それでどうやって資金の決済を行うのか疑問に感じるところですが、そのシステムを成立させるために生み出されたのがブロックチェーンです。

仮想通貨のシステムを成立させるブロックチェーンの仕組みとは？

ブロックチェーンは「分散型取引台帳」と日本語に訳されています。

なんのこっちゃわからんと思いますが、わかりやすくいうとみんなで使える台帳ってことです。

それがあることによって取引ができるという意味において、「自動の取引処理システム」の一種だとイメージしてみてください。

 

AさんからBさんに1万円、もしくは1BTC（BTCはビットコインの単位）送金があったとします。

従来の銀行経由の送金の場合、そのお金の流れを管理し、担保するのは銀行です。

もし不正があれば銀行のセキュリティが対応するわけですが、ビットコインの場合、その銀行にあたる中央管理者がいません。

 

そこで、大きな1つの組織ではなく、みんなで取引の記録をチェックし、記録しようというとうのがブロックチェーンの考え方です。

図入りで説明するのがわかりやすくていいんですけど、デザイン的なことがおっつかなので下記のサイトなどを参照いただけると幸いです。

参考記事

中央管理者不在でも不正を防ぐ仕組み

銀行のような、不正をチェックする中央管理者がいないのに、どうやって公正な取引が行えるのか？

その回答として、「みんなで取引の記録をチェックし、記録」すると書きましたが、ここではそのことについてもう少し詳しく説た明します。

 

「みんな」をもう少し詳しく言うと、ビットコインシステム参加者のことを指します。

このビットコイン参加者には誰でもなれます。

 

[char no=”6″ char=”ヤギ先生”]誰でもなれるけど、実際はものすごい演算が必要なので、それ相応の設備（パワーマシン）と電力が必要となってくる。というわけで、それなりの組織じゃないと無理なんだ。[/char] [char no=”7″ char=”うさぎさん”]大きなコストがかかるんですね。[/char]

 

ブロックチェーンでは、取引をデータ化し「ブロック」と呼ばれるひとまとまりのデータを作成していきます。

その新規ブロックの作成や他の参加者が作成したブロックの検証を行う人がビットコインシステム参加者です。

 

で、このビットコインの決済システムを正常に動かすための作業ことをマイニング（採掘）といいます。

ものすごく単純に、わかりやすく書くと、「『取引帳（ブロックチェーン）』に不正なく正しい取引の実態が記録されるために、マイニング参加者はブロックを作り出し、他者の作成したブロックを検証する」のがマイニングの概要です。

 

[char no=”7″ char=”うさぎさん”]素朴な疑問なんですけど、大きなコストがかかるのに、なぜ好き好んでマイニングに取り組む人がいるんですか？[/char] [char no=”6″ char=”ヤギ先生”]マイニングでブロック作成に成功すると、報酬としてビットコインがもらえるんだ。も少し詳しくいうと、ブロックに埋め込んだ取引の手数料と、新規発行ビットコインをもらえる。[/char] [char no=”7″ char=”うさぎさん”]その報酬のために、コストをかけてでもマイニングに参加するんですね。[/char] [char no=”6″ char=”ヤギ先生”]そういうことだ。[/char]

ブロックの検証の仕方

ある参加者が作成したブロックは、他の参加者が必ず検閲するルールになっています。

そこで不正がみつかると、そのブロックは破棄されます。

 

ちなみに、 ブロックチェーンは世界中に公開 されており、誰でもそこに不正がないかを確認することができます。

ただ、世界に公開されているといっても、プライバシーを保護する仕組みもあります。

 

ビットコインを保有するにはビットコインアドレスが必要で、送金などにもこのアドレスが利用されます。

（ビットコインアドレスには個人情報は必要ありません）

A君からB君に1BTC送金した場合、「アドレスA（A君のビットコインアドレス）からアドレスB（B君のビットコインアドレス）」というデータがブロックチェーンに記載され、仮にアドレスAを見ても個人が特定されることはありません。

 

[char no=”6″ char=”ヤギ先生”]ちなみに、仮想通貨が犯罪に利用されたケースなどでは、警察などの捜査機関がビットコインアドレスから、どの端末で利用したかなどを調べることは可能だよ。[/char] [char no=”7″ char=”うさぎさん”]コインチェックのNEM(ネム)流出の報道で、コインの流れを辿るって言ってたのはそういうことなんだね。[/char]

 

本題に戻ります。

ビットコインで取引があった場合、「参加者がブロックを作成する」と先ほど説明しました。

そのブロックを作成する際に、取引データ以外にもあるデータを埋め込みます。

それは何かというと、 一つ前に存在するブロックのデータの一部 です。

 

[char no=”6″ char=”ヤギ先生”]ブロックチェーンのブロックは、全てにおいてその一つ前のブロックデータの一部が次のブロックに使用されることにより「つながれている」ことが証明されるんだ。[/char] [char no=”7″ char=”うさぎさん”]それがブロック「チェーン」と呼ばれる由来なんですね。[/char] [char no=”6″ char=”ヤギ先生”]そういうことだ。この「一つ前のブロックデータの一部が次のブロックに埋め込んでつなぐ」ことが、過去のブロックの改ざんを防ぐ仕組みの一つになるんじゃよ。[/char]

 

仮に、最新のブロックから5つ目のブロックを改ざんしたとします。

すると、次のブロック（先頭から4個目のブロック）のデータに矛盾が生じます。

 

なぜなら、4個目のブロックには5個目のブロックのデータが入っているからです。5個目のブロックデータが変われば、4個に埋め込んだ5個目のブロックデータの一部を変更しなければなりません。

そうなると、自動的に3個目、2個目・・・と先頭までのブロックを改ざんしていかなくてはならなくなります。

 

そういしている間にも新たなブロックが追加されていくために、結果的に改ざんは終わることがなくなります。そのため、事実上誰も改ざんができない状態になるわけで、これがブロックチェーンの過去記録の改ざんの防止機能となります。

 

[char no=”7″ char=”うさぎさん”]なぜ「過去の改ざんを行って言っても先頭のブロックに追いつけない」んですか？[/char] [char no=”6″ char=”ヤギ先生”]改ざんにかかる時間が、新規ブロックを作成するための時間と同じだけかかる仕組みになっているんじゃよ。だから、どうがんばっても改ざんが追いつくことがないんだ。[/char] [char no=”7″ char=”うさぎさん”]なるほどー。[/char]

ブロックチェーンでできること

ブロックチェーンによって実現した仮想通貨を利用することで、 取引記録を銀行などの管理主体なしで残すことが可能 になります。

つまり、銀行への手数料を払うことなく、人々がより自由にお金をやりとりできるようになるわけですが、これって経済的にはすごい画期的なことです。

 

またブロックチェーンでは「記録を証明」できます。

たとえば、遺言が公証役場によって証明され、不動産や会社の登記が法務局の登記所に申請することで所有権が証明され、といった感じに、「証明」というのは、今まで信頼のおける第三者によって行われきました。

 

これらの証明が第三者ではなく、「ブロックチェーンに記載されている」という事実のみで行われるようになります。

これも銀行同様、証明する第三者が不要になることで、コストが削減されるというメリットが生まれます。

 

また、既存のシステムの中にブロックチェーンを取り入れることで、「記録を残す」作業を効率的に行えるようになります。

たとえば、これまでサーバーでデジタルデータを記録していた機関がブロックチェーンを活用することで、サーバー代や記録管理のコストを削減し、他のサービスに当てるといったことが可能になります。

 

実際に銀行をはじめ、さまざまな分野で応用に取り組まれ、ブロックチェーンは大きな注目を集めています。

[char no=”6″ char=”ヤギ先生”]ブロックチェーンは、管理しているものが改ざんされたかどうかはその仕組み上わかるけど、その管理しているものが正しいかどうかの判断はできない。[/char] [char no=”7″ char=”うさぎさん”]ということは、もともと間違ったものをブロックチェーンで管理し始めると、ブロックチェーンにその正誤をチェックする機能はなく、間違ったものをそのまま保存するということですね。[/char] [char no=”6″ char=”ヤギ先生”]うん。だから、その正誤の判断を代替するAI（人工知能）とブロックチェーンを組み合わせたシステムなども研究されており、開発されれば今以上に僕たちの生活に大きな変化がもたらされるかもしれないよ。[/char]

まとめ

なんとなく、ブロックチェーンの概要をイメージいただけましたでしょうか？

詳しくは理解しなくても大丈夫ですが、仮想通貨の取引をするにあたって、最低限の仕組みを理解しておくといいと思います。

 

さらに詳しく知りたい方は、下記の書籍がおすすめです。

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