初心者でも絶対にわかるブロックチェーンの定義と仕組み 仮想通貨とブロックチェーンの基礎知識

 

sa-2
こんにちは。

sa2(@sa2fdi)と申します。

真面目な記事を挙げていますが、実は最近Youtuberになりました。笑

借金して仮想通貨を買った僕が、Youtuberになったワケ

是非一度ご覧ください。

自己紹介はこちらから。

 

「初心者でも感覚でわかる」というところを最優先事項として、複雑なブロックチェーンについて説明していきます。

 

数年後にはブロックチェーンを誰もが当たり前に利用する世の中になっていきますが、対してブロックチェーンは、理解するにはあまりにも奥深いシステムとなっています。

これからブロックチェーン技術がどのように社会にインパクトを与えるのか、まずは定義から学ぶことが大切です。

例としては、わかりやすいように一番最初に動き始めたビットコインのブロックチェーンを挙げて説明していきます。

 

ブロックチェーンの定義を、初心者でもわかりやすく

 

まず、この新しいテクノロジーはあまりにも深く革命的であるために理解/説明のハードルが非常に高くなっています。

理解のしやすさに重点を置いて概要を説明すると、次のようになるでしょう。

 

階層1「インターネットで共有されるデータベース」

階層2「取引参加者に合意された正確な情報のみが記録される」

階層3「記録の改ざん・消去は不可能であり、サーバーダウンもなく、データベースの一部が壊れても自動修復される」

 

これが、ブロックチェーンの概要です。

階層毎に分けて、さらに細かい定義を見ていきましょう。

ブロックチェーン自体はまだまだ一般社会には浸透しておらず、国際標準化はされておりませんが、現段階のスタンダードをここでは紹介したいと思います。

 

 

階層1「インターネットで共有されるデータベース」

 

ひとことで言えば、「機能強化型のデータベース」であり、単に取引を記録するためのシステムだと考えていただければ結構です。

ブロックチェーンという全く新しいステージができたというよりも、データの記録方法の中で、新しい仕組みを取り入れたものが生まれたと考えればわかりやすいでしょう。

 

じゃあ大したことはないのでは?という印象を受けるかもしれません。

しかし、データベースの機能が強化されたことによる社会へのインパクトは、計り知れないものとなっているのです。

 

共有型のデータベースとは、その名の通りネットワーク上で複数のコンピュータによって分散してデータを保持している状態になります。

このそれぞれのコンピュータはノードと呼ばれ、各ノードはすべてが等しい立場で、同じ役割を持っています。

ある取引が行われると、その内容はすべてのノードに共有され、同じように記録されていきます。

 

つまり、ブロックチェーンのネットワーク上には取引のリーダー・管理者が存在しないのです。

管理者が存在しないことのメリットは下の階層で見ていきます。

 

まとめ

・ブロックチェーンとは、分散してデータを共有する機能強化版データベースのこと

・ブロックチェーンのネットワーク上には管理者が存在せず、すべての参加者が同じ立場でデータベースの運用をしている。

 

 

 

階層2「取引参加者に合意された正確な情報のみが記録される」

 

さて、取引を記録していく上でリーダーがいないことは先ほど述べました。

各ノードが取引の承認作業をしていくことになります。

通常は中央管理者が単独で判断していくところを、複数の参加者が対等の立場で存在することにより、取引承認に対する“合意”をとる必要があります。

ブロックチェーンではすべての参加者が同じ計算(システム処理)をして、同じ結果を出すことで合意をとっていくことになります。

それでは、各ノードがブロックチェーンに参加し、コストをかけて取引の承認作業をするメリットはどこにあるのでしょうか?

 

ここでビットコインが登場するのです。

どのノードの取引承認作業が採用されるかは、その計算速度によって決まります。

最も早く計算を終え承認作業が採用されたノードには、その報酬としてビットコインが支払われるのです。(そして、他のノードの計算結果と正しいか検証され、合意に至ります。)

仮に不正を企てるものがノードを立てても、過半数が彼と同じ計算結果を出す悪人でない限り、その取引承認は合意されません。

仮に過半数となる仲間を集め(ビットコインに関しては、世界中に多数のノードいるため実際は不可能)不正を働いたとしても、その不正はブロックチェーン上で誰でも見ることができます。

その時点でビットコインは不正に改ざんされるものとしてその価値を失ってしまうのです。

結局のところ、悪人だろうが善人だろうが、正しい取引運用をすることが経済的に合理的な選択となるのです。

 

ここまで読むと、ブロックチェーンの仕組みのためにビットコインが考案されたかのような印象を受けるかもしれません。

「ビットコインを動かすためにブロックチェーンが生まれたんじゃないの?」

などと思われた方もいるかと思いますが、それが正解です。

ビットコインとは「管理者不在のpayment system」として開発が進められました。

中央銀行が発行体でない通貨を作るためには、「不正の余地がなく分散的に取引を記録していくデータベース」がどうしても必要でした。

そして、分散的に取引を記録していくためには、各参加者が取引承認作業に加わる経済的なインセンティブをつけなければならないのです。

 

こうして、ビットコインを動かすために必要なブロックチェーンは、ビットコインをエンジンとしてシステムが動くように出来上がったのです。

この恐ろしいほどに良くできたシステムは、世界中のエンジニアをうならせ、ついには有志の集まりが実際に「Bitcoin」という世界で初めての仮想通貨を作り上げたのです。

 

まとめ

・分散して取引を記録するために、運用報酬として仮想通貨が支払われる。

・不正をするインセンティブが働かない運用システムによって取引が記録される。

 

 

階層3「記録の改ざん・消去は不可能であり、サーバーダウンもなく、データベースの一部が壊れても自動修復される」

 

今までの中央集権的な取引管理、すなわち1つのサーバーに履歴を書き込んでいくようなデータの管理には様々なデメリットがあります。

・管理者が悪人だった場合、不正な取引記録管理を防げないこと

・管理者を単一攻撃するだけで取引履歴を改ざんできてしまうこと

・物理的な破損によるシステム障害が起きてしまうこと

 

ブロックチェーンは“分散”型のデータベースであることから、これらの課題を解決しています。

まず、管理者が不在です。

誰か一人の恣意的な行動がブロックチェーンを動かすことはありません。

次に、どこかのノードが仮にハッキングされたり破損してしまっても、ブロックチェーンのデータ運用には何ら影響を与えません。

不特定多数の参加者の中から、一つのノードが抜けたところで、誰も気付くことさえないでしょう。

そして、壊れてしまったノードも、他のノードと同期することで簡単にデータベースを復旧することができます。

 

ブロックチェーンの分散型データ管理は、すべての参加者が同じ処理を行うため、作業を分担することができないというデメリットがあります。

しかし、そのあえて非効率に思える運用方法を採用することで鉄壁の防御を手に入れることに成功したのです。

Bitcoinは2009年に有志の研究者やエンジニアが集まって動き始めた、言わば「ブロックチェーン技術のプロトタイプ」です。

この初めて誕生した怪しげな仮想通貨とブロックチェーンは、これまでに数々の批判を浴びながらも、2018年現在までただの1度も止まることなく動き続けています。

この事実が、ブロックチェーンが強固なシステムであることの何よりの証拠足りえるでしょう。

 

まとめ

・「管理者不在」「分散システム」であることによって、ブロックチェーンは鉄壁の防御力を持っている。

 

 

階層1,2,3とみてきましたが、これらをまとめてわかりやすいブロックチェーンの定義を作るとしたら、次のようになるでしょう。

 

 

ブロックチェーンの簡易的な定義と、トラストレスについて

 

インターネット上で共有される分散型のデータベースであり、すべての対等な参加者による合意を得て、それぞれのデータベースに同様の取引が記録される。悪意を持った参加者がいても、またデータの一部をハッキングもしくは破壊されても、分散保有しているその他のノードとのデータ同一性が保証されているために、全体としては止まることがない仕組みを備えている。

これが、ブロックチェーンの簡易的な定義です。

そして、ブロックチェーンには”トラストレス”という大きな特徴があります。

これは、「信頼する必要がない」という概念です。

取引参加者に悪意を持ったものがいたとしても不正をするインセンティブがなく、合意形成によってデータが記録されていく。

これにより、参加者は他の参加者を信用することなく、取引を行うことができます。

トラストレスであるために、第三者に仲介してもらう必要がなく、不要な手数料や時間をとられずに取引を可能にするのです。

ブロックチェーンが社会に広まれば、世の中から”代理店” ”仲介”といった業者はなくなるのかもしれません。

なぜなら、すべてブロックチェーン上で取引を行えばよいからです。

 

 

次々に生まれる新たなブロックチェーン

 

今日はわかりやすさを最優先して、ブロックチェーンの基礎の基礎を紹介しました。

あくまでのベースはBitcoinのブロックチェーンということになります。

 

Bitcoinのブロックチェーンはパブリックチェーンと呼ばれ、管理者が不在ですが、プライベートチェーンという管理者が存在するチェーンの分類もあります。

ブロックチェーンによって報酬制度が全く違えば、その参加者の性質も全く異なったものになります。

 

しかしながら今日紹介したブロックチェーンの定義は基礎としてほとんどの場合共通しているものです。

全く新しいチェーンに出会っても、これらを基準としてどう違うのか、どう優位性を持つのかを考えていければよいかと思います。

個人的にわたしが考える、2018年にとてつもない経済的インパクトを与える仮想通貨並びにブロックチェーンを今後紹介していきたいと思っています。

 

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