ブロックチェーンとは
ブロックチェーンは、もともと仮想通貨のビットコインを実現したことで有名になった技術です。仮想通貨の多くは、第三者を介さずにユーザー同士が直接取引を行う仕組みになっており、取引の履歴を記録する目的でブロックチェーン技術が使われています。
現在では仮想通貨以外にも、音楽や絵画などのデジタルデータの著作権管理、契約取引の自動化など、さまざまな分野で応用されています。
ここでは、ブロックチェーン技術について見ていきましょう。
取引記録をネットワーク上に分散させ、その正確性を維持する技術のこと
ブロックチェーンとは、取引の記録をネットワーク上に分散させ、データの改ざんや破壊などを防ぎ、正しい取引を行うために用いられる技術のことです。
それぞれのブロックは、合意された取引履歴の記録と、各ブロックを接続するための情報とともに構成されており、取引が行われるごとにブロックが連結されていきます。ブロックチェーンでは「ハッシュ」や「電子署名」などの暗号技術を用いて、データの改ざんを容易に検出できるようになっています。
そのため、取引を改ざんするためには、それ以降につながっている取引もすべて改ざんする必要があり、データの改ざんや破壊がむずかしいのが特徴です。このように、データの改ざんがむずかしく、改ざんされても容易に検出できる仕組みのため、高い信頼性を確保することが可能です。
また、ネットワーク上に取引記録が分散しているのも、大きな特徴の一つです。ブロックチェーンは、特定の管理者が管理する集中管理型の仕組みではなく、ユーザー同士がそれぞれ保持している情報がつねに同期されている分散型の仕組みをとっています。一部のシステムが停止や故障を起こしても、システム全体に与える影響を抑えることが可能です。
ブロックチェーンが誕生した背景
ブロックチェーンが誕生する以前、データを正しく管理するのはシステム管理者の仕事でした。システム管理者が集中管理型の仕組みをつくり、すべてのデータを管理します。その一方で、システム管理者がデータの改ざんや、システム停止などができてしまうという問題点がありました。
しかし、ブロックチェーンなら管理者を必要とせず、個人情報などの重要な情報がどこかに集中することがありません。そのため、改ざんや削除が困難であり、取引を安心して行うことが可能です。
このように、ブロックチェーンは従来と異なる新しい技術であり、次世代のプラットフォームになる可能性をもつため、注目を集めています。
クラウド型のデータベースとの違い
クラウド型のデータベースでは、複数のコンピューターに分散して、データを保管しておくことが可能です。データはバックアップがとられているため、データの改ざんやエラーを検出して、修復もできます。そのため、ブロックチェーンの仕組みと似ている部分があります。
しかし、上記でもご説明したとおり、ブロックチェーンはネットワーク上に分散されて情報が存在する、分散型の仕組みです。一方、クラウド型データベースは、システム管理者が管理する集中管理型のため、その点が異なります。
クラウド型データベースでは、システム管理者がデータの抹消や改ざんなどをしようと思えばできてしまいますが、ブロックチェーンではできません。ユーザー自身が自分の取引履歴を削除はできず、たとえサービス提供者であっても、記録されたデータに手を加えられないようになっています。
ブロックチェーンのメリット
ブロックチェーンを活用すると、どのようなメリットが得られるのかをご説明します。
情報の正確性・信頼性が高い
ブロックチェーンは、取引履歴が鎖でつながれたように保存されているため、データの改ざんがしにくくなっています。
それぞれの取引のブロックにはハッシュ値が設定されており、過去のデータの改ざんが行われるとハッシュ値が変わるため、すぐに検知されてしまいます。そのため、ある一部のブロックのデータを改ざんするだけでなく、そこにつながるすべてのデータの改ざんが必要です。
このように、データの改ざんがむずかしい仕組みになっているため正確性や信頼性が高く、ユーザーは安心して利用できます。
取引が効率化される
ブロックチェーン技術は進化をつづけ、現在は契約や取引を自動化する「スマートコントラクト」という仕組みが登場しています。この仕組みにより、人の手を介することなく、効率的に取引を行うことが可能です。
コストの削減につながる
ブロックチェーンは分散型の仕組みであり、中央でシステムを管理する必要がなく、仲介役が不要です。そのため、取引を行う際のコストを削減できます。
たとえば、ビットコインを海外に送金する際に、金融機関を通さず取引ができるため、手数料が安くなるなどのメリットがあります。
システムダウンのリスクが少ない
ブロックチェーンは分散型の仕組みをとっているため、一部のサーバーがダウンしても、全体への影響は少なくすみます。そのため、システムダウンによるリスクが少ないのも、大きなメリットです。
ブロックチェーンのデメリット・注意点
ブロックチェーンによるメリットは多いですが、一方でデメリットや注意点もあります。ここでは、ブロックチェーンを活用するうえでのデメリットや注意点について、ご説明します。
51％攻撃のリスクがある
51％攻撃を紹介する前に、仮想通貨の「マイニング」について説明する必要があります。マイニングは、仮想通貨のブロックチェーンに取引を記録して新しいブロックチェーンをつくる際に行われ、一定の条件を満たすと仮想通貨を手に入れることができます。
この条件を決めるのが「PoW」と呼ばれるプログラムです。PoWのアルゴリズムによってブロックチェーンのデータ改ざんができないようになっていますが、組織的に膨大な計算処理を行うことができれば、その通貨の取引を独占できてしまいます。
この仕組みを悪用して、悪意ある集団または個人が、全体の50％を超えてマイニングを行うと、不正な取引も承認できてしまうリスクが存在します。これが51％攻撃の問題です。
51％攻撃を防ぐ方法はいまのところありませんが、発生の可能性は低いとされています。
データ量が膨大になる
ブロックチェーンは、取引が進めばそれだけ取引履歴が増えていくため、データ量が膨大になっていきます。今後、ブロックチェーンによる取引が増えると、通信量やデータ量が増えていき、処理しきれなくなる恐れもあります。
ブロックチェーンの活用例
ブロックチェーンの技術は具体的にどのように活用されているのか、活用例についてご紹介します。
仮想通貨（暗号資産）
もともと、ブロックチェーンは仮想通貨の一つであるビットコインを実現するために、開発された技術です。仮想通貨は第三者を介することなく、ユーザー同士が直接取引を行うものです。その際に、取引記録を利用することを目的として、ブロックチェーンが使われています。
ショッピングサイトのトレーサビリティ確保
大手スーパーマーケットのショッピングサイトでは、ブロックチェーンを活用し、食品が生産農家から店頭に並ぶまでのトレーサビリティを確保しています。この仕組みにより、食品の生産者や流通経路が透明化され、消費者の安心感が高まりました。
チケット販売・入場システム
音楽業界では、ライブなどのチケットの販売・入場システムにブロックチェーン技術を導入しています。これにより、チケットの購入から入場までを管理でき、規約で禁止されているチケットの譲渡行為などを防げるようになりました。
行政サービス
デジタル先進国といわれるエストニアでは、ブロックチェーン技術をいちはやく行政サービスに導入しています。エストニアでは、納税、投票、土地・法人の登記、結婚・離婚手続き、パスポート発行などの手続きをインターネットで完結させることが可能です。
ブロックチェーンの今後について
ここまでご説明したとおり、ブロックチェーン技術によって、さまざまな取引、契約、手続きなどを安全かつ効率的に行うことが可能です。また、ブロックチェーンは分散型の仕組みであり、従来のように集中管理型のシステムを介入する必要がありません。そのため、内部犯行による不正や、システムダウンなどにも強いというメリットもあります。
日本では、経済産業省や総務省がブロックチェーンの活用を積極的に推進しており、金融庁は利用者保護のための規制の整備を進めています。
近い将来は、パソコンやスマートフォンなどの電子端末だけでなく、自家用車や自宅などもブロックチェーンにつながり、便利なサービスを利用できるようになるかもしれません。買い物やサービスの利用、行政手続き、ビジネスにおける契約や取引などの幅広い分野で、より安全で効率的にサービスを利用できるようになるでしょう。
まとめ
ブロックチェーンとは、取引履歴が暗号化技術を用いて、過去から1本の鎖のようにつなげて記録することにより、記録の改ざんや変更、削除などを防ぐ技術です。もともとは、仮想通貨のビットコインを実現するために開発された技術です。現在では仮想通貨以外にも、食品の産地や製造、流通、消費などの記録を追跡する目的や、契約取引の自動化など、さまざまな分野で応用されています。
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この記事でもご紹介したとおり、ブロックチェーン技術をビジネスに活用することで、業務効率の改善や生産性の向上などが期待できます。
しかし、ブロックチェーンは登場したばかりの技術であり、法整備なども追いついていません。また、ブロックチェーンに関する知識や技術、ノウハウも必要です。そのため、IT人材が不足しており、新しいブロックチェーンの仕組みやツールを導入するのはむずかしい企業様も、多いかもしれません。
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監修
株式会社SHIFT
「ヒンシツ大学」クオリティ エヴァンジェリスト 永井 敏隆
大手IT会社にて、17年間ソフトウェア製品の開発に従事し、ソフトウェアエンジニアリングを深耕。SE支援部門に移り、システム開発の標準化を担当し、IPAのITスペシャリスト委員として活動。また100を超えるお客様の現場の支援を通して、品質向上活動の様々な側面を経験。その後、人材育成に従事し、4年に渡り開発者を技術とマインドの両面から指導。2019年、ヒンシツ大学の講師としてSHIFTに参画。
担当講座
・コンポーネントテスト講座
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