ブロックチェーンって結局何？仕組みや課題、具体的な活用事例を丁寧にご紹介します！

そんな声にお応えして、今回はブロックチェーンの概要や仕組み、種類について簡単でわかりやすくご説明します！
ブロックチェーンについて分かるだけで仮想通貨の仕組みをかなり詳しく知ることができてしまいます！

ブロックチェーンとは一体どのような技術なのでしょうか？ここではブロックチェーンの簡単なご説明と誕生の経緯、更に多くの方が疑問に思うデータベースとブロックチェーンの違いについてご紹介します！

ブロックチェーンとは、ブロック単位で情報を管理しチェーンのように連結して保管する技術です。

ブロックは一度連結されると管理者であってもデータを変更することができません。また、多数の参加者に同一のデータを分散して所持させるため、システムダウンやシステムメンテナンスなどが必要ありません。

データベースもブロックチェーンも、インターネット上のデータとして情報を保存しています。 しかし、データベースにはサービスの管理者や管理サーバーが必要となっており、管理者がデータを抹消、改竄することができます。 一方でブロックチェーンでは、サービスの提供者にもデータの抹消や改竄ができなくなっています。

管理者もデータを変更することができないため、ブロックチェーンを用いることで信用度が低いスタートアップのサービス提供者に安心して取引を任せることもできます。

Satoshi Nakamotoはネット上のユーザーネームのようなもので、現在に至るまで本名や性別、日本人なのかどうか、グループか個人なのかすらわかっていません。
ビットコインもブロックチェーンも匿名の論文によって誕生しています！

ブロックチェーンでは、取引データをブロック単位で管理し、ブロック同士はチェーンのように連結させて保管しています。 ブロック内には取引データの他に一つ前のブロックのデータも入っています。そのため、一箇所で改ざんを行うとそれ以降に繋がれたブロック全てを改ざんしなければいけません。

コンセンサスアルゴリズムとは、悪意を持った人を含む不特定多数の参加者の間で正しい合意形成を得るための仕組みです。合意形成を得ることができて始めて新しいブロックが生成できるため、ブロックチェーンには必須の仕組みとなっています。

コンセンサスアルゴリズムとして、ビットコインではPoW(プルーフ・オブ・ワーク)が、イーサリアムではPoS(プルーフ・オブ・ステーク)がそれぞれ採用されています。

P2P(Peer to Peer)ネットワークとは、複数のコンピュータ同士がサーバーを介さずに直接通信を行う仕組みです。 一箇所のサーバーで管理する中央管理システムではなく、複数台のコンピュータで管理されているためシステムの故障に強くなっているのが特徴です。また、個人情報を一箇所のサーバーで管理しないため、セキュリティも強固なものになっています。

P2Pは暗号資産の他に大量のメッセージを無料で送信できるLINEやビデオ通話が可能なSkypeなど、多くのアクセスを必要とするもので利用されています！

パブリックチェーンには誰もが参加できるため、サービス提供者でも参加者の総数を把握することができません。
サービス提供者も参加者も不特定多数で対等な立場となるため、個人情報が中央集権的に集まることも避けられ、通常の管理システムに比べてセキュリティが強固なものになるのが特徴です。

プライベートチェーンとは、参加に単体の管理者の承認が必要なブロックチェーンです。 参加者を限定することができるため、参加者数を把握することができ、悪意を持った人の参加を抑えやすいのが特徴です。 そのため、パブリックチェーンとは異なり厳格なコンセンサスアルゴリズムが無くても正常に機能しやすいです。

プライベートチェーンでは、組織の判断によってブロックの削除が行われることがあるため、ブロックチェーンの長所である管理者がいないことによる情報の透明性は無くなってしまう点には注意が必要です。

コンソーシアムチェーンとは、参加に管理者の承認が必要なブロックチェーンです。プライベートチェーンでは管理者や管理組織は一つだけでしたが、コンソーシアムチェーンでは複数の管理組織が存在します。

コンソーシアムチェーンのメリットとしては、プライベートチェーンのように参加者を限定しながらも管理者を複数にすることで非中央集権的な運用ができる点です。
一方、デメリットとしてプライベートチェーンと同じように参加者を限定し、明確に管理者が存在するため透明性は確保されていない点があげられます。

ブロックチェーンには、その特徴的なデータの保存方法から他のサービスでは不可能なメリットが多数存在します。それぞれのメリットを詳しく見ていきましょう！

ブロックチェーンはその仕組み上、改ざんを行うことは非常に困難になっています。これはブロック内に取引データの他に、一つ前のブロックのデータも入っており、改ざんする際は改ざんするブロックから後ろのブロックを全て改ざんしなければいけないためです。

今まで、データの不正改ざんをされないように各社で高コストをかけてサーバーに投資をしてきました。しかし、ブロックチェーンでは仕組み上改ざんがされないため、高コストをかけてサーバーに投資する必要がなくなっています。

ブロックチェーンではP2Pシステムが採用されているため、システムダウンやサーバーメンテナンスの時間が存在しません。

ブロックチェーンでは一度合意がなされたデータはたとえサービス提供者でも書き換え、消去ができなくなっています。そのため、誰の手でも改ざんされていないことを保証できる、透明性の高い記録を残すことが可能となっています。

先ほどデータを消せないのがブロックチェーンの利点と言いましたが、これが問題となってしまう場面も存在します。例えば、日本では個人情報保護法には個人情報を本人の求めに応じて削除する義務が定められています。しかし、ブロックチェーンを利用してしまうと二度と消せなくなってしまうだけではなく、暗号化されて全参加者の元にデータが行き渡ってしまいます。

一般的にビットコインでは送金開始から完了までに約10分、イーサリアムでは約15秒かかると言われています。ブロックチェーンの混雑状況によっては更に時間が延びるため、即時決済などの場面では専用ウォレットで対策がとられています。

ブロックチェーンの利用が進むほど、ネットワークの通信量や取引データとして保管するデータ量が増えてしまいます。そのため、あらゆる分野でブロックチェーンが普及した場合通信量やデータ量が増えてしまい、コンピュータやネットワークの性能向上、ストレージの拡大では対応できない可能性が指摘されています。

エストニアはスローガンとして「e-Estonia(電子国家)」を掲げているデジタル先進国です。

エストニアは人口が約130万人と小規模な国家です。エストニアでは1960年代からITに関する教育や研究が盛んであり、また1990年代には政府がIT教育に多額の投資を行うなどでITに強い国となっていきました。
日本の人口はエストニアの約100倍となっているため、デジタル化にかかるコストもかなり多くなってしまいます。そのため、日本で政府のデジタル化が起こるにはかなりの時間がかかることが予想されます。

Right Originsはチョコレートのフェアトレードを行うオランダの非営利団体です。 通常、カカオ農家はチョコレートのサプライチェーンのうちわずか6.6%の利益を受け取っていました。カカオが加工されて出荷されるまでに多くの中間業者が存在するため、手数料として多くを持っていかれてしまうためです。 また、品質保証は紙での管理が多く、改竄も容易となっていました。

今回はブロックチェーンについて、歴史や仕組みを交えながら幅広い視点でご紹介しました！
ブロックチェーンの特徴がどのような仕組みから生まれているのか、解説を通して繋がりを感じていただけたら嬉しいです！