【ブロックチェーン】ってそもそも何?

 以前のブログでブロックチェーン技術を活用したNFTをご紹介しましたが、そもそも論の質問としてブロックチェーンって何?という質問がありましたので、今回はこの技術について分かりやすく説明していきたいと思います。

 私自身はブロックチェーンの将来性に魅力を感じていて世の中を変える可能性のあるものだと考えています。Netscape Navigatorの開発者はパソコン、インターネットに並ぶ大発明だと評価しています。

やはりブロックチェーンといえば切っても切り離せないのがビットコインですね。ビットコインの基礎となった論文の執筆者は「Satoshi Nakamoto」(サトシ・ナカモト)という人物ですが、兆円単位の資産を持ったまま国籍・性別・生存さえ分からず、いまだに正体が分からない謎の人物とされています。今回はこの歴史を紐解くというよりは、ビットコインの基盤技術であるブロックチェーンという技術の中身を見ていきたいと思います。


 そもそもこのブロックって何?チェーンって何?ということだと思いますが、ビットコインを例に説明します。まずブロックとは取引データの塊です。例えばAさんがBさんに100BTC(ビットコイン)をあげたとします。これが取引データです。またBさんがもらった100BTCから30BTCをCさんにあげたとします。これも取引データです。こういった取引が世界中で行われているわけですが、これらの取引データの塊がブロックと呼ばれるものです。1ブロックのサイズでいうと1メガバイト(MB)でそんなに大きくありません。1ブロックにおよそ2,000~4,000件の取引データが入っていると言われています(1取引当たり500バイトで計算すると2,000件、250バイトで計算すると4,000件の取引記録)。このブロックサイズといわれるブロックに書き込むことができる最大容量はもともと36MBだったところ、安全性の観点から1MBに変更されました。世界中で発生する取引は約10分で1MBを超えることが多く、約10経つと新しいブロックが形成されます。逆に考えると、取引量が増えたとしても約10分に1回しかブロックが生成されないことから、ビットコインの処理速度の遅さが問題にされています。これがいわゆる「ブロックサイズ問題」や「スケーラビリティ問題」といわれるもので、送金処理の遅延が常態化する原因となっています。10分で4,000件を処理するということは、1秒間に処理できる取引はわずか6~7件です。1秒間に処理できる取引のことをTPS(Transaction per second)といいますが、ビットコインがTPS6~7件に対して、クレジットカード(VISA)などはTPSが数千件~数万件といわれており、処理能力の違いや低さが分かります。ブロックサイズ問題に関しては、ビットコインキャッシュ(ビットコインからハードフォーク(分岐)によって誕生した仮想通貨)でブロックサイズが8MBになったり(2019年6月にアップデートを行いブロックサイズは32MBへ)、1件当たりの取引データ量を圧縮して小さくする方法(ビットコインに実装されたSegwit(セグウィット))により実現されたり、ライトニングネットワークという技術で改善が図られつつありますが、この辺りはまた機会があれば触れたいと思います。


 次にチェーンの方ですが、ある言葉をハッシュ関数というものに通すと、固定の長さのランダムで不規則な文字を出力することができます。例えば、Melonという言葉をハッシュ関数に通すと、「RP8BAR616GY725CH516NC…」というようにランダムな文字が出力されます。これがハッシュ値と呼ばれるものです。スキャンした画像もハッシュ関数に通すことができるように、Melonなどの文字ではなく1つのブロックをハッシュ関数に通すことで、こういった不規則な文字列のハッシュ値が生まれ、このハッシュ値を次に新たなにできるブロックに埋め込むことでブロックがチェーンのように次々に繋がっていく形になるのです。ある人が悪意を持って取引データを改ざん(自分のBTCの受け取りを多くする等)しようとしても、不規則でランダムなハッシュ値から入力した文字やブロックを推測することはできない(不可逆性がある)ということになります。仮にそれができたとしても、すべてのブロックがチェーンで繋がっている中で1つだけ書き換えてもデータの不整合を起こすことになり、どんどん後ろにつながるハッシュ値を全て再計算して割り出すことは多大な計算量を有するため取引データの書き換えはほぼ不可能となります。実際に2009年1月に世の中にこの仕組みが出てきてから様々な攻撃を受け続ける中で、一度もサービスが停止したことがないことからも恐らく今後も改ざんされることはないと思われます。


 ここまでブロックとチェーンの中身を見ていくことでブロックチェーンの仕組み自体が理解できてきたのではないかと思います。ブロックチェーンとは取引データの塊がチェーンで繋がるようなイメージの電子データの構成ルールのことです。今回は詳細の説明を避けますが、ブロックチェーンではブロックの承認作業を行っているマイナー(採掘者)という方もいて、管理者がいらない分散合意の仕組みが採られています。このブロックチェーンがNFTも然りですが様々な改良が加えられて幅広い領域で活用され始めているのです。また徐々にこのすごさを紹介していきたいと思います。


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