ブロックチェーンとは何か―金融業界を変革するテクノロジー

ブロックチェーンとは？

ブロックチェーンは、分散型ストレージによる透明性の高いデータ共有を可能にする先進的なデータベース管理システムです。情報は「ブロック」として保存され、それらがチェーン状につながることで、データの時系列的な整合性と検証性が保証されます。ネットワークの合意がなければ、チェーンの削除や改ざんはできません。

この特性により、ブロックチェーン技術は改ざん不可能な分散型台帳を構築できます。注文、決済、口座、その他の取引の追跡が可能となり、世界中の分散型バリデータが取引の詳細を確認できるため、記録は正確で透明性が高く、改ざん耐性を持ちます。

さらに、不正な取引記録を防ぐ仕組みが組み込まれているため、ブロックチェーンは分散型台帳技術（DLT）とも呼ばれています。この分散型という性質により、単一の主体がネットワーク全体を支配することはできず、参加者の間でセキュリティと信頼が強化されます。

ブロックチェーンの仕組み

ブロックチェーンは、主に以下の4つのステップで機能します。

• ステップ1：ブロックチェーンへの取引記録
• ステップ2：コンセンサスレイヤーによる検証
• ステップ3：ハッシュによるブロック間の連結
• ステップ4：取引の完了

ブロックチェーンへの取引記録

ブロックチェーン上の取引は、ネットワーク上で物理的またはデジタル資産が一方から他方へ移動することを表します。取引データはデータブロックとして記録され、取引当事者、検証内容、発生日時、場所、取引理由など、あらゆる詳細が記録されます。

この包括的な記録により、取引のあらゆる側面が文書化され、必要に応じて追跡が可能です。この方法による透明性が、ネットワーク参加者間の信頼構築と、トラブル発生の可能性低減につながります。

コンセンサスレイヤーによる検証

ネットワーク上の大多数のバリデータが、記録された取引が正しいことに合意する必要があります。合意形成のルールはネットワークごとに異なりますが、ブロックチェーンの設立時に定められます。この段階でのバリデータの多様性や数によって、各ブロックチェーンの分散度が決まります。

代表的なコンセンサスメカニズムには、Proof of Work（PoW）、Proof of Stake（PoS）、Delegated Proof of Stake（DPoS）があります。それぞれセキュリティ、速度、エネルギー効率の観点でメリットやトレードオフがあります。コンセンサスレイヤーは、ブロックチェーンネットワークの完全性とセキュリティ維持に不可欠です。

ハッシュによるブロック間の連結

バリデータが合意すると、ブロックチェーン取引は台帳のページに相当するブロックに書き込まれます。取引情報に加え、暗号化されたハッシュが新しいブロックに追加されます。ハッシュはブロック同士を鎖のようにつなぐ役割を果たします。ブロックの内容が意図的または偶発的に変更されると、ハッシュ値も変化し、不正な改ざんの検出が可能です。

このように、ブロックとチェーンは強固に連結され、取引の編集や偽造はできません。新たなブロックの追加ごとに、前のブロックや全体のブロックチェーンの検証性が強化されます。これは、積み木で塔を作るようなもので、途中のブロックを抜くとその先の塔全体が崩れます。

この暗号的連結によりブロックチェーンの不変性が保証され、デジタル時代における最も安全なデータ記録・保存手段の一つです。

取引の完了

全ての検証プロセスが終わると、取引の詳細はブロックチェーン上で公開され、追跡可能となって透明性が確保されます。この最終ステップにより、取引は恒久的に記録され、ネットワーク合意なしに改ざんや削除はできません。

完了した取引はブロックチェーンの恒久的な記録となり、ネットワーク参加者全員が参照できる信頼性の高い情報源となります。

ビットコインとブロックチェーンの違い

ブロックチェーン技術は1991年、Stuart Haber氏とW. Scott Stornetta氏によって初めて考案されました。彼らは、文書のタイムスタンプが改ざんできない仕組みを目指していましたが、当時は理論上のものでした。2009年1月にビットコインが登場し、ブロックチェーン技術が初めて実用化されました。

ビットコインプロトコルはブロックチェーン技術の上に構築されています。Satoshi Nakamoto（サトシ・ナカモト）とされる開発者が発表した論文やホワイトペーパーでは、「信頼できる第三者を必要としない完全なピア・ツー・ピア型電子マネーシステム」と説明されています。

ビットコインは支払い台帳を透明に記録する手段としてブロックチェーンを利用しているだけであり、目的は金融システムの透明性と平等性の実現です。しかし理論上、ブロックチェーンは「いかなるデータポイント」も不変的に記録できる特性を持ちます。

記録できるデータには、取引、選挙の投票、商品在庫、NFT（Non-Fungible Token）、身分証明書、不動産登記などが含まれます。近年はOrdinalsのようなNFT生成など、ビットコインブロックチェーンの新たな活用も進んでいますが、これがビットコインに必要かどうかはコミュニティ内で議論されています。

この間、何万ものプロジェクトが、取引記録以外の社会的課題解決へのブロックチェーン活用を模索しています。例えば、改ざん不可能な記録機能により、民主的選挙の安全な投票手段として用いることができます。

たとえば、国民一人ひとりに暗号資産やトークンを配布し、各候補者にウォレットアドレスを割り当て、有権者が希望する候補者のアドレスへトークンや暗号資産を送る方式です。

ブロックチェーンの透明性と追跡性により、人手による票集計や悪意ある紙の投票用紙の改ざんを排除できます。加えて、従来のような仲介者も不要となり、不透明で検証困難な部分も解消できます。

ブロックチェーンのメリット

ブロックチェーン技術は、さまざまな形で発展・拡張が可能です。家の建築に例えれば、構造が堅牢であればどんな増築もできます。同様に、ブロックチェーン基盤上のアプリケーションやユースケースの開発は無限に広がり、デジタル社会の基盤となるデータ転送システムを強化します。

高い正確性

ブロックチェーンネットワーク上の取引は数千台のコンピューターで承認され、人為的な関与がほぼ排除されるため、ヒューマンエラーが減り、データ記録の正確性が向上します。

ネットワーク内の1台が計算ミスをしても、その影響は1つのコピーのみに留まります。このエラーが全体に及ぶには、ネットワークの51％以上が同時に間違う必要があり、ビットコインのような大規模ネットワークではほぼ不可能です。

この分散型検証により、ブロックチェーン上のデータは高い信頼性を持ち、不正や改ざんに対して強固です。

取引コストの削減

通常、消費者は銀行による取引検証や弁護士による書類署名に手数料を支払いますが、ブロックチェーンは第三者の検証を不要にし、コストを削減します。

たとえば、ビジネスオーナーがクレジットカード決済を受け付ける場合、銀行や決済事業者が取引処理を行うため手数料が発生しますが、ビットコインは中央管理者がいないため、取引手数料も限定的です。

仲介者を排除することで、ブロックチェーン技術は各種取引コストを大幅に削減でき、事業者・消費者双方にとって経済的です。

分散化

ブロックチェーンは情報を一か所に集中して保存せず、ネットワーク上の複数のコンピューターに分散してコピーされます。新しいブロックが追加されるたび、全ノードが自分のブロックチェーンを更新します。

中央データベースに集約せずネットワーク全体に分散することで、改ざんが困難になります。仮に一部がハッカーに侵害されても、そのコピーだけが影響し、コンセンサスシステムで拒否されます。

この分散型アーキテクチャにより、ブロックチェーンは攻撃に強く、一部ノードが障害・侵害を受けてもネットワークは維持されます。

高効率

中央管理機関を通じた取引は決済まで2～3日かかることがありますが、ブロックチェーンは24時間365日稼働します。たとえば、金曜夜に小切手を預けても口座反映は月曜朝になることがありますが、ブロックチェーンなら最短10分で取引完了、数時間で安全性が確保されます。国際取引など時間がかかる場面でも有効です。

ブロックチェーンネットワークは常時稼働しており、いつでも取引が処理できるため、柔軟かつ迅速な決済が可能です。

よくある質問

ブロックチェーン技術の中核原理は何ですか？ 従来のデータベースとの違いは？

ブロックチェーンの中核は分散化と分散型台帳です。従来のデータベースと違い、コンセンサスメカニズムによりデータの不変性を保証し、単一障害点がなく、信頼不要な取引を可能にします。

ブロックチェーンは金融業界をどのように変革しますか？ 実用例は？

ブロックチェーンは取引コストの削減、効率向上、金融リスクの最小化をもたらします。主な用途は分散型の国際送金、スマートコントラクトによる自動決済、透明性の高いサプライチェーンファイナンスなどで、グローバルに迅速かつ安全な金融取引が実現します。

ブロックチェーン技術を使った取引は安全ですか？ リスク・制限は？

ブロックチェーン取引は暗号技術で保護されていますが、ノード攻撃、秘密鍵の紛失、スマートコントラクトの脆弱性などのリスクがあります。ユーザーは秘密鍵を厳重に管理し、不可逆的な損失を防ぐ必要があります。

ビットコインとブロックチェーンの関係は？ ブロックチェーンは暗号資産以外にも使えますか？

ビットコインはブロックチェーン技術を基盤とする暗号資産ですが、ブロックチェーンはそれ以上の用途があります。分散型台帳技術であり、ビットコインは最初の主要ユースケースです。現在ではサプライチェーン管理、ヘルスケア、投票システムなど幅広い産業で活用されています。

ブロックチェーンの分散化のメリットは？

分散化により単一障害点が排除され、セキュリティが高まり、システムの耐障害性が向上します。権限が複数ノードに分散されることで中央集権的リスクが低減し、透明性と改ざん耐性の高いデータ管理が可能です。

一般の人がブロックチェーン技術を学び、活用する方法は？

まずビットコインやブロックチェーンの基本をオンラインで学び、実用例や小規模プロジェクトに取り組みましょう。コミュニティに参加し、ホワイトペーパーやテストネット環境で実践しながら経験を積むと良いでしょう。