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2018年02月10日

【図解】ブロックチェーンとは?めちゃくちゃ分かりやすく解説

ブロックチェーンとは、一体何なのか。
Wikipediaにはこう書いてあります。

分散型台帳技術、または、分散型ネットワークである。ビットコインの中核技術(Satoshi Nakamotoが開発)を原型とするデータベースである。

出典:ブロックチェーン – Wikipedia

うむ、サッパリ分からん。

世界で仮想通貨ブームを巻き起こしたビットコイン(BTC)について調べていると、必ず出てくるのがこの「ブロックチェーン」という単語。

詳しく調べようと思っても、分散型台帳技術とか、マイニングとか、難しい言葉ばかり出てきて嫌になってしまいますよね。

そんな方に向け、この記事では、ネット上の様々なブロックチェーンに関する情報を読み漁った筆者が「ブロックチェーンの基本的な仕組み」にスポットを当てて、どこよりも分かりやすく解説していきます

記事を読み終わった時、ブロックチェーンについて人に解説できるようになっているでしょうし、仮想通貨の価格ではなく技術未来に興味が湧くようになっているはず。

ブロックチェーンとは

そもそも、ブロックチェーンとは何なのか。

簡単にいうと、世界中の人達で共有されている取引履歴のことであり、それを残す技術のことでもあります。

分かりやすく例えるなら、あなたの銀行通帳のコピーが、世界中にあるイメージ。

口座残高が、全世界に公開されているなんて恥ずかしい。
でも逆に言うと、あなたの口座残高、取引の履歴を、世界中の人達が保証してくれるってことです。

例えば、悪い人があなたの通帳を書き換えて、悪い人の口座に100万円送ったことにしたい場合、世界中のコピーを書き換えないといけません。そんなの無理ですよね。

その、書き換えがほぼ不可能な取引履歴、それを残す技術こそが、ブロックチェーンなのです。

大体の雰囲気は掴めたでしょうか?

では、どうやって記録を残しているのか、なぜ書き換えがほぼ不可能なのか。そこについて触れてみましょう。

記録は「ブロック」と「チェーン」で管理

ブロックチェーンでは、取引履歴を「ブロック」に記録して、「チェーン」のように繋いで管理していることから、この名前がついています。

新しい取引の内容は、どんどんブロックに入れて、チェーンで繋がれていきます。

そしてそのブロックチェーンを、世界中の人や機関が保存しているのです。

「ブロック」の中身

ブロックの中には、取引履歴ハッシュ値ナンス前ブロックのハッシュ値の4つが入っています。

よく分からない単語がたくさんですね。
一つ一つ解説していきます。

取引履歴

取引履歴は、銀行通帳でも見られる「誰が、誰に、どれだけ送金したのか」の記録です。

正確には「誰が」「誰に」という名前ではなく、それぞれの人に振り分けられた、銀行の口座番号のような、27~34桁のアドレスで表現されています。

つまり、記録はこんな感じで残ってるということ。

AさんBさんに10000円送金した

ragUwruhequcHARUwafU4uzEdefmaTePraBE2aCeyaweG8dr4chUY8に10000円送金した

ハッシュ値

ハッシュ値は、ハッシュ関数(覚えなくていい)という手法を使って、取引履歴などを暗号化したものです。

ハッシュ関数を使うと、日本語、英語問わず、文章を暗号化して、アルファベット数字で出来たハッシュ値に変換することができます。

例えば、先の「AさんがBさんに10000円送金した」という文章をハッシュ値に変換してみると…

AさんがBさんに10000円送金したd7ceb7792f5d27c5b98642f8abdace65

日本語が、変な文字列に変換できましたね。

ちなみに、変換前の文字が少し違うだけで、ハッシュ値は大きく変化します。

AさんがBさんに10000円送金したd7ceb7792f5d27c5b98642f8abdace65
AさんがCさんに10000円送金したada2163d8fb217b4a26d5030b853bf7a

違いは一目瞭然。
日本語を見比べるより違いが分かりやすい。

ブロックの中には、取引履歴のほかにも、前ブロックで作られたハッシュ値ナンスが含まれているので、それらがまとめて、ハッシュ値に変換されているんですね。

式で表すと、こんな感じ。

ブロックのハッシュ値
取引履歴前ブロックのハッシュ値ナンス

この式は、後で何度か出てきます。

ナンス

ハッシュ値は、d7ceb…というような謎の長い文字列になっていると説明しましたね。
そのハッシュ値って、実は数字なんです。

でも凄い長いし、分かりづらい。
1827364856より、0000005847の方が分かりやすいよねって言うと、すごい伝わると思う。それと一緒。

だから、「取引履歴 + 前ブロックのハッシュ値」という式で出たハッシュ値に、何を加えたら、決められた数字以下のハッシュ値になるのか計算して、出た答えが「ナンス」なんです。

ナンスを見つけるには、数兆回以上の計算で何度もハッシュ値を出して、答えを探すしかありません。

4つのサイコロを同時に振って、全部の数字を足して結果が5以下じゃないとダメ、みたいな。そういう果てしない作業を繰り返すイメージ。

この作業が、「Proof of Work(PoW)」や「マイニング」と呼ばれています。

前ブロックのハッシュ値=チェーン

さっき、ハッシュ値の説明で書いた式を覚えていますか?

ブロックのハッシュ値
取引履歴前ブロックのハッシュ値ナンス

この「前ブロックのハッシュ値」が、ブロックチェーンの「チェーン」と呼ばれる部分です。

3番ブロックには、2番ブロックのハッシュ値が。
4番ブロックには、3番ブロックのハッシュ値が。
…という感じで、各ブロックに、前ブロックのハッシュ値が含まれています。

例として、悪い人が、2番ブロックにある取引履歴を書き換えたとしましょう。

先ほど書いたように、元のデータが1文字でも変わると、ハッシュ値は変化するので、2番ブロックのハッシュ値が変化。

すると連鎖的に、3番ブロックに含まれる2番ブロックのハッシュ値も変化して、どんどん別ブロックのハッシュ値も変わっていきます。

当たり前ですが、ナンスは自動的に変わったりしません。

だから悪い人は、また1ブロックずつナンスを計算するハメになり、そうこうしている間に「2番ブロック以降のハッシュ値が、決められた数字以下になっていない」ということで、すぐに他の人が不正を発見できるわけです。

誰がブロックチェーンに新しいブロックを繋ぐの?

ブロックチェーンに新しいブロックを繋ぐのが、「マイニング」または「Proof of Work(PoW)」という作業で、それを行っているのが「マイナー」という人達

マイナーは、ブロックチェーン上で、決められた数字以下になってないハッシュ値がないかを確認すると共に、新しいブロックのナンスを計算する作業をしています。

この作業には、めちゃくちゃ高性能なコンピュータと、めちゃくちゃ莫大な電力が必要です。

マイニングのメリット

マイニング作業をするには、もの凄いコンピュータや電力が必要なのですから、誰もボランティアでやるわけないですよね。

仮想通貨ビットコインの場合、誰よりも早くナンスを見つけたマイナーに、報酬として、マイニングによって作り出された新しいビットコインが与えられます

これが、コインの採掘(マイニング)と呼ばれている理由です。

豆知識
今、世界には約1600万枚のビットコインが存在します。

ビットコインには採掘上限が決まっているので、マイニングによってビットコインが増え続け、採掘上限の約2100万枚になれば、新しいビットコインは生まれなくなります。

じゃあ、誰もマイニングしなくなるんじゃないの?

と思ってしまいますが、実は結構大丈夫です。

ビットコインは送金する時に、手数料がかかります。
取引所からの場合は、0.01btcが一般的ですね。

その手数料が、実はマイナーに報酬として支払われているわけです。

だから、たとえ将来的にビットコインを掘り尽くしてしまっても、マイニング報酬の手数料は貰えるので、マイナー達のやる気は保たれるだろう…と、言われています。

もっとも、ビットコインが2100万枚になるのは、2140年頃。
その頃には、みんなお年寄りですから、あまり関係ないですね。

ブロックチェーンのメリット

さぁ、いかがだったでしょうか。

これでネット上にある、大体のブロックチェーンに関する解説をスラスラ読めるようになっていると思います。

なってなかったら、クレームを入れて下さい。(心の中で)謝ります。

ここからは、ブロックチェーンがどれくらい現実世界に良い影響を与えるのかを、少し紹介していきます。

送金が高速になり、手数料が安くなる

例えば、日本からアメリカにお金を送りたいとしましょう。

銀行を利用した場合

お金は、送金銀行から、中継銀行をまわり、受取銀行に届いて、相手にたどり着きます(新生銀行の場合)。

手数料は、3000円~4000円(送金手数料・円為替手数料・中継銀行手数料・受取銀行手数料)。

手続きには、2〜4日かかります。

ブロックチェーンを利用した仮想通貨を使った場合

お金を送りたい人が、自国の取引所で仮想通貨を購入し、「○○さんにお金を送る」とマイナーに申請。

世界中のマイナーによって、申請はすぐに受け付けられ、相手国の取引所に、自国から送った仮想通貨が届きます。

相手は、その仮想通貨を現金化すれば受け取り完了。

手数料は、取引所で日本円やドルを仮想通貨に変える手数料0.1%と、1000円未満の送金手数料(最も安い仮想通貨では数十円)。

手続きは、30分~40分で済みます。

データが絶対に消えない

ブロックチェーンに残った取引履歴は、永久に消えることがありません

豆知識

仮想通貨ビットコイン(BTC)のブロックチェーンには、ビットコインが生まれた2009年から、2018年現在までの、全ての取引が記録されており、その記録は誰でも見ることができます。

それによって、何月何日に何を取引したのか、その証明がすごく簡単になります。

もしかすると、データが書き換えられないから、ブロックチェーンごと破壊しようという悪い人だって出てくるかもしれません。

ですが、ブロックチェーンは世界中のマイナーなどの人達によって管理されているので、バックアップが常に世界中に散らばっている状態。

1つの場所で保管されているブロックチェーンを破壊したところで、まったく意味がありません。

世界のどこかにあるバックアップから復元して、ハイ元通りです。

隕石でも降ってきて、地球の都市が消えたら、もしかするとブロックチェーンが無くなるかもしれないですね。

ブロックチェーンのこれから

そんなに便利なら、仮想通貨の取引履歴だけじゃなく、それ以外の情報(土地の権利など)もブロックチェーンに書き込んで、物の取引をできるようにしよう

こういった、ブロックチェーンをもっと多くのことに使おうというプロジェクトをブロックチェーン2.0と呼びます。

ブロックチェーンが実生活で使われるようになれば、家や物の売買に、第三者機関がいらなくなるでしょう。

自動販売機の「100円入れられたらジュースを出す」というプログラムのように、車の売買、家の売買なども、あらかじめプログラムしてしまえば、後は購入者が居れば成り立つわけです。

加えて、売買の時、間に入って書類を作る企業も必要ありませんから、手数料も最小限で済みます。

今まで印鑑を押したりしていた紙の書類が全て不要になる、スマートコントラクト(賢い契約)が普通の未来。とても面白そうですよね。

ブロックチェーンの技術が変えていくであろう、これからの世界に、ワクワクしませんか?