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暗号資産(仮想通貨)の技術ブロックチェーンの仕組み分散型台帳とは

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暗号資産(仮想通貨)の技術ブロックチェーンの仕組み分散型台帳とは

概要

ブロックチェーンとは何か具体的にどういったものなのか説明しているホームページ見てもよくわからないという人向けにわかりやすく解説しています。

実はブロックチェーンはしっかりとした定義はまだありません。研究者それぞれ若干定義が異なっていますので総合的にまとめて記事にしています。

ブロックチェーンとは

ブロックチェーンとは取引情報などのデータを管理する分散型台帳技術です。そもそも分散型隊長技術がなぜブロックチェーンと言われるようになったかと言うと一つの台帳に記録します。すると台帳が1ページ出来上がります。その1ページの単位をブロックと言います。

ブロックの承認をするのが不特定多数のノード(マイニングしているPC)からの承認になります。重要なのはそのブロックが過去から未来までの情報を持っているブロックとブロックが繋がりチェーンのように持っている状態である必要があります。そこでブロックチェーンというなの由来があります。下の図のようなイメージです。

暗号資産(仮想通貨)の分散台帳とは

台帳とは

仮想通貨の取引の履歴を記録しているデータです。

台帳をどのように分散しているのか

台帳を1つのノード(個人か組織)が保有するのではなくP2P(peer to peer)ネットワークによって共有されています。P2Pネットワークを一つのデータベースとして利用してます。

上の図でも描いていますが1台のマイニングしているPCがネットワーク上で繋がっており繋がったPC群が一つのデータベースとしての役割を担っています。

P2P(peer to peer)ネットワークとは

2005年頃に流行したwinnyというソフトウェアがありました。winnyはコンピュータ同士がデータを共有し合う技術のことです。ブロックチェーンには同じ技術が使われています。

ビットコインを扱っているパソコンやサーバーがそれぞれデータを共有しています。winnyではセキュリティやモラル等に問題があり、利用されなくなりましたがブロックチェーンはセキュリティが非常に高いです。

マイニング(採掘)とは

ビットコインの一定期間ごとの取引記録を取引台帳に追記する作業です。取引記録をしているPCやサーバーに対して新規で発行したビットコインが支払われます。世の中の新規で発行されるビットコインは取引記録しているPCやサーバーの報酬です。

ノードとは

ブロックチェーンに参加している個人もしくは組織(企業や団体)のパソコンかサーバーのことです。もっとわかりやすく言うと「マイニングを実施しているPC」です。

ブロックチェーンのセキュリティPoW

ブロックチェーンのセキュリティはこのPoW(Proof of work)によって保たれています。取引偽造を防ぐための分散合意システムと言われ今までまともに悪用されたことがありません。
PoWはCPUの処理数に対して発言権を与え多い発言権を持っている人をブロックチェーンの取引の正悪を判断してきました。CPUの多いノードつまり、人の多さといっても過言ではありません。

ブロックチェーンを実施するにあたり一部の悪意を持った人が混じってきても多数の善良なノードによる計算が勝っているので簡単に悪意を働くことができない仕組みになっています。

ブロックチェーン購入失敗

上記の図のように51%以上のマシンがOKを出さない限り取引は成立しません。ビットコインのマイニングPCは世界中にかなりの数ありますのでまず、不正はできません。大抵の場合は下の図のように取引できるのが普通です。

ブロックチェーン購入成功

ブロックチェーンは仮想通貨以外の活躍を見せている

ブロックチェーンといえば暗号資産(仮想通貨)と思われますが最近は仮想通貨以外のところでもブロックチェーンは活躍しています。

例えば、有名なのが不動産テック企業のGA Technologiesはブロックチェーン技術を活用した不動産デジタルプラットフォームの構築を開始しました。契約や登記、決算のデジタル化で利用されています。

アメリカのウォルマートでは食品の安全性や東名瀬雨をタンプする取り組みでIBMと提携してサプライチェーンの情報にアクセスし、業過を横断した色のトレーサビリティの実現を目指しています。

まとめ

ブロックチェーン技術は主にビットコインで利用されており進化し続けています。そしてもはや仮想通貨の分野以外でもこの技術は利用されてきています。

近い将来の技術として必須になってくるのでエンジニアは是非仕組みを知っておくことが重要です。ブロックチェーンの発展は今やAIやVR/AR、IoTの業界の中でもかなり進んできているのではないでしょうか

ブロックチェーンについて絵で見てわかりやすく書かれた本が2020年12月21日に発売されます。これを見ればより詳しく簡単に紹介されています。プライベートブロックチェーンやパブリックブロックチェーンなどこのブログではお伝えしていない詳しいことまで書かれています。

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