ブロックチェーンとは

近年、金融サービスに次世代技術を応用した「フィンテック(Fintech)」の動向についてネットやメディアでよく取り上げられていますが、フィンテックの背景となる代表的な技術として、スマートフォーン、人工知能(AI)・ビッグデータ分析の他に「ブロックチェーン」(分散型台帳技術)があります。

実はこの「ブロックチェーン」が仮想通貨と密接な関係にあり、仮想通貨を支えるコア技術と言われています。

「ブロックチェーン」の正体は一体何なのか、なぜ注目されているのでしょうか。以下はブロックチェーンの基本知識や今後発展の見通しについてご紹介します。

ブロックチェーンとは

よく混同されやすいですが、ブロックチェーン(Blockchain)とビットコインは別物です。

ブロックチェーンはビットコイン開発の過程で生まれ、ビットコインの取引を記録する分散型台帳を実現するための技術です。ビットコイン以外も多くの仮想通貨はブロックチェーンを技術基盤としていますが、ブロックチェーンを使わないDAG(Directed Acyclic Graph)型仮想通貨など例外もあります。

ブロックチェーンの仕組み

仮想通貨を送付する際の取引履歴のデータを「トランザクション」(Transaction)といい、一定数のトランザクションを格納したものを「ブロック」(Block)といいます。銀行の預金通帳に例えると、「トランザクション」は預入・引出などの取引履歴で、「ブロック」は複数の取引履歴をまとめた通帳の1ページというイメージです。

取引が新規に生成されたブロックやそれに続くブロックに取り込まれる流れを「承認」(Confirmation)といい、ブロックが新しく追加されて次々と鎖(チェーン)のように連なり、「ブロックチェーン」になります。

ブロックチェーンの仕組み

ブロックチェーンの仕組み

  • ①仮想通貨の送付に伴い、トランザクションを新規作成
  • ②複数のトランザクションが一つのブロックに取り込まれる
  • ③ブロックが次々と追加され、チェーンに繋がる

ブロックの生成にはコンピュータによる膨大な計算が必要で、この計算作業を「マイニング」(Mining)と呼びます。マイニングを行う個人は「マイナー」(Miner)、集団で行うグループは「マイニングプール」(Mining Pool)と呼ばれています。

マイニングの報酬として仮想通貨が新規に発行され、最も早く正しくブロックを生成したマイナーに付与されます。大規模なマイニングには専用マシンの用意と大量の電力消費が必要なため、独力でマイニングする代わりにマイニング企業に資金や計算機資源だけを提供し、出資分や計算機資源に応じて配当をもらう方法もあり、「クラウドマイニング」(Cloud Mining)と呼ばれています。

マイニングの種類
マイニングの種類

マイニングの種類

ブロックチェーンの特徴・メリット

仮想通貨の大半は、中央管理者を置かず分散化されたノード(※)でデータがそれぞれ保管され、複数ノード間がP2Pで通信し利用者全員でデータを管理する「分散型ネットワーク」を採用しています。

ブロックチェーンで取引を記録する際、取引データがネットワーク上に公開され、参加者全員が取引記録の正当性を検証し、合意によって有効化されますので、二重払いなど不正の記録を排除することが容易になります。

取引データは大量に分散化されたノードで保管されるため、一部のノードで記録の改ざんが行われてもネットワーク全体の記録まで改ざんすることは極めて困難とされています。(取引の「不可逆性」)さらに、一部のノードがサイバー攻撃を受けデータが破壊された場合でも、他のノードでは同一のデータが保存されているため、データの復旧は可能です。すべてのノードが同時に破壊されない限りブロックチェーンのサービス停止はほぼなく、現状実質的には「ゼロダウンタイム」となっています。

※ノードとは、ネットワークに能動的に接続されている電子デバイス、コンピュータなどを指します。

P2Pネットワーク型
P2P分散型ネットワーク

ブロックチェーンの種類

ネットワークの管理者・参加者の特徴に応じ、ブロックチェーンは大きく「パブリック型」、「プライベート型」、「コンソーシアム型」の3種類に分けられます。

管理者あり 管理者なし
参加者限定 プライベート型
コンソーシアム型
参加者非限定 パブリック型

ブロックチェーンの分類

「パブリック型」ではブロックチェーンネットワークに管理者が存在せず、誰でもネットワークに参加し、取引台帳の記録と承認ができます。ビットコインなど多くの暗号通貨はパブリック型のブロックチェーンを利用しています。

それに対し、「プライベート型」と「コンソーシアム型」のブロックチェーンに管理者は存在します。管理者・参加者ともに単一の組織・グループに限定されるのが「プライベート型」で、管理者の許可により複数の団体・組織が参加可能なのが「コンソーシアム型」と呼ばれます。

「パブリック型」の場合、ネットワークが分散化されているため、参加者が増えれば増えるほど取引記録の改ざんが困難になり、またシステム障害に強い特徴があります。「プライベート型」「コンソーシアム型」では参加者のコンセンサスがより取りやすく、取引の承認スピードが大幅に向上されます。特に「コンソーシアム型」では、信頼される参加者によって取引の承認が行われるため、記録・承認の安全性もある程度担保され、スピードと効率が両立できる点から金融機関間の決済などに有力視されています。

ブロックチェーンの応用

記録の証明

情報が一旦ブロックチェーンに記録されると改ざんが困難という特性から、不動産契約や保険、土地管理など「記録の証明」として、ブロックチェーンを使う実証実験が行われています。

コストの削減

ブロックチェーンを活用して取引処理のコストを抑えることで、金融インフラにおける送金や決済サービスのコスト削減などへの活用に注目が集まっています。

スマートコントラクト

「スマートコントラクト」(Smart Contract)とは、「ブロックチェーンで自動執行するプログラム」のことです。第三者を介さずに予め定義されたコード通りに処理を行うため、IoT(Internet of Things)や著作権管理、シェアリングなど様々なサービスへの運用が期待されています。

スマートコントラクトの仕組み

スマートコントラクトの仕組み

  • ①契約の事前定義
  • ②契約条件の履行
  • ③取引記録の承認
  • ④決済の自動執行

ブロックチェーンの課題と今後

仮想通貨だけでなく、様々なサービスに展開されていくブロックチェーンですが、技術面ではまだ発展途上であり、いくつか問題点と課題が残っています。ここでは下記3点についてご説明します。

処理速度の問題

「パブリック型」ブロックチェーンにありがちな問題です。例えばビットコインの場合、1ブロックのサイズは1MBのため、1秒に平均6〜7件しか処理できません。1秒で最大56,000件以上処理できるVISAカードに比べると、リアルタイム決済においてはビットコインの処理性能がまだまだ後れを取っていることが分かります。

ブロックサイズの拡大に伴う懸念

処理速度の問題を解決すべく、ブロックサイズの拡大が行われています。例えば2017年8月にビットコインから分裂されたビットコインキャッシュは、ブロックサイズを1MBから8MBに上げ、更に2018年5月には32MBに拡大されました。

しかしブロックサイズが拡大すると、マイナーがブロックを発見した後ブロックをネットワークに伝播するのに遅延が発生します。この遅延を利用し、ブロックを発見したマイナーが先んじてマイニングをスタートすることが可能です。そうすると、ハッシュパワーが大きいマイニンググループが常にマイニングで有利な立場になり、小さいハッシュパワーを持つマイナーが次第に吸収され、マイニングの寡占化が進む可能性があります。本来ブロックチェーンの理念である「分散型=非中央集権的」ネットワークの構築が崩れ、ハッシュパワーを握るマイニンググループが不正を働き、ネットワークの安全性が十分に確保できない恐れもあります。

マイクロペイメントの手数料

マイクロペイメント(Micro Payment)とは数円、数百円など少額決済のことです。仮想通貨を使ってマイクロペイメントを行う場合、取引がブロックチェーン(パブリック型)で承認されるにはマイナーに手数料を支払う必要があります。大量にマイクロペイメントを繰り返すと送金コストが膨れ上がってしまいますので、マイクロペイメント時に手数料がかからないよう議論が進められています。

なお、現在ブロックチェーンの技術革新を促すため、業界・国境をまたいで各種プロジェクトが展開されています。日本銀行とECB(欧州中央銀行)がブロックチェーン技術の実証実験を行うなど国家レベルの共同研究のほか、各国の大手金融機関を中心に発足された「R3コンソーシアム」や、金融機関・テクノロジー企業が多数参加している「ハイパー・レッジャー・プロジェクト(Hyper Ledger Project)」など、民間での協力も進められています。多くの日本企業も既にブロックチェーンへの取り組みを始めていると言われ、今後さらに拡大する見通しです。

以上、ブロックチェーンについて簡単にご紹介しました。一見難しく、日常生活からかけ離れたイメージが強いブロックチェーンですが、技術の革新によって利用が広まるのか、5年・10年先に人々の暮らしをどのように変えていくのか、ブロックチェーン関連技術の今後の成長は大いに期待できると言えるでしょう。

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