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ブロックチェーンのチェーンは存在しない?基本の仕組みを理解しよう!

2019.02.07

コラム

ブロックチェーンのチェーンは存在しない?基本の仕組みを理解しよう!

難しそう?縁遠い?ブロックチェーンの誤解
近年はさまざまな次世代技術がメディアを賑わせ、IoT、AI、ビッグデータなど、数年前まではほぼ耳にすることのなかったワードが、当たり前の頻出ワードとなることが増えています。中には言葉として知っていても、詳しい理解が追いつかなくて……というケースもあるのではないでしょうか。

そうした時代の新ワードといえるひとつに、ブロックチェーンもあります。日本語では分散型台帳技術と訳されることの多いブロックチェーン技術は、仮想通貨(暗号資産)とセットで取り上げられることが多く、同様の意味またはそれに特化した技術と誤解されている方も目にします。

しかしブロックチェーン技術は、本当のところそうしたものではありません。応用領域が非常に広く、私たちの日常生活を大きく変革させる可能性と将来性に満ちた画期的な技術です。

一見、難解そうに思われるその内容や仕組みも、実はこれまでの暗号化技術を中心とした複数の技術・概念を巧みに組み合わせることで成り立っており、整理していけば、比較的シンプルに、初心者でも論理的に理解していくことができるものとなっています。

今回はブロックチェーンの誤解を解きながら、基礎基本から正しい知識を身につけていただけるよう、その仕組みに関わる解説を行っていきます。

ブロックがチェーンでつながっているからブロックチェーン?
ブロックチェーンは、従来のWebサービスや一般社会におけるサービスのように、提供元となる国や企業など、特別の権限を持った管理主体を置かないデータ保存の仕組みで、非中央集権的で高い透明性を持っている点が大きな特徴となっています。

ブロックチェーンで記録・管理するデータは、ネットワークに参加する不特定多数のユーザー(ノード)によって正しさを保証し合い、維持し合う分散的管理で、半永久的に保たれるようになっており、改ざんがきわめて困難で、実質的にゼロダウンタイムを実現できる、信頼性と安定性の高い仕組みが、比較的容易に、民主的に構築できるところも優れたポイントです。

ブロックチェーンの場合、データは取引データのかたちで取り扱い、その価値移動履歴を明細のように示したものをトランザクションといいます。世界中で発生した複数のトランザクションについて、一定数を集め、格納したデータの塊を「ブロック」といい、これが台帳の1ページにあたるものとなっています。

記録したいデータを収め、次々に生成されていくブロックを、特別な関係性を持たせることでつなぎ、あたかもチェーンをなすように連ねていくことから、ブロックチェーンと名づけられていますが、そこには物理的なチェーン(鎖)が存在しているわけではありません。あくまでも仮想の話です。

日本語で“台帳”という言葉が使用されるのも、このつながりが、複数のページを綴じていくことで、1冊をなすものになっているイメージと重なるからであり、ブロックやチェーンが存在しないのと同じく、紙のページや台帳帳簿が実際にここにあるわけではありません。

ブロックチェーンのつながりの正体
では、ブロックチェーンでチェーンにたとえられる、ブロック間のつながりは実際のところ、どのようなものになっているのでしょうか。先述の「特別な関係性」とは何なのでしょう。

ブロックは、トランザクションについて、元データそのままのかたちで情報を格納しているのではなく、ハッシュ関数による暗号化処理を行って収めています。

ハッシュ関数というのは、どんなデータでも一定の文字数による不規則な文字列(ハッシュ値)表示にして返す一方向性関数で、同一のデータならば、結果は必ず同じになりますが、ほんのわずかでも元データに違いがあれば、全く異なる結果を導く性質を持ったものです。

また一方向性関数として、元データがあればハッシュ値を計算することは容易ですが、逆に生成されたハッシュ値から元データを導き出すことは不可能という点も、この関数の大きな特色です。

ひとつのブロックには、このハッシュ関数で処理されたトランザクションデータの他に、直前のブロックデータ内容をハッシュ値にしたデータが含まれており、これによって連なりを持つ構造となっているのです。

仮に、ブロックチェーン上の過去に生成されたひとつのブロックにおいて、そこに格納された情報の一部が改ざんされたとしましょう。すると、このブロックから生成され、次のブロックに格納されているハッシュ値が生成・連結時とは全く異なるものになってしまいます。つながりが切れ、何かおかしなことが起きている、障害が発生しているとすぐに分かるわけです。

よって、すでに確定した情報を削除したり、改ざんしたりしようとすると、その部分だけでなく、そこから先、後続する全てのブロックについてハッシュ値が変わってくるため、整合性を保つには全て変更を施していかなければならなくなり、事実上、処理として不可能な事態になります。ここからブロックチェーンは改ざんに強いという性質も生まれているのです。

このようにブロックチェーンでは、ひとつ前のブロックの内容に影響を受けて、ハッシュ値というかたちによる特別な関係性を取り結び、次のブロックが生成・連結される仕組みになっています。これがつながりの正体であり、“ブロックチェーン”と呼ばれる所以です。


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(画像は写真素材 足成より)