金融全般

暗号資産の土台であるブロックチェーンを1から理解する【金融基礎知識】

ビットコインなどの暗号資産は、高い金銭的な価値を持つようになりました。

政府や中央銀行による価値の裏づけがないにも関わらず価値を持つことができるのは、暗号資産がブロックチェーンというコンピュータ技術で運営されているからです。ブロックチェーンを使うと「確かな運営」ができるので、人々が信頼できるようになり、それが価値を増やしていきます。

この記事では、「聞いたことがあるが仕組みを知っているわけではない」という人向けに、ブロックチェーンの基礎知識を解説します。

ブロックとは、チェーンとは

暗号資産の「暗号」とはデジタルデータのことです。暗号資産は、貨幣や硬貨のような通貨を使っていないのに、通貨のような役割を担っています。通貨の代わりになるのがデジタルデータです。

ビットコインを例にとって説明してみましょう。ビットコインの単位はBTC（ビットコインと読む）です。

例えば、自分が1BTCを自動車販売店に渡して、自動車を手に入れたとします。「渡す」といってもビットコインはデータなので、コンピュータのなかで「渡る」だけです。つまり、自分の1BTCが自動車販売会社に移動したことは、データの形で記録されます。

このデータが消えなければ、そして、このデータがビットコインを使っている人全員に承認されれば、それは10,000円札の札束という物体が移動したのと同じ効果が生まれます。

「消えないデジタルデータ」と「全員に承認されるデジタルデータ」を実現したのが、ブロックチェーンになります。

台帳の1ページがブロック、ブロックのつながりがチェーン

ブロックチェーンでは、すべての取引が「台帳」に記録されます。

すべての取引とは、本当にすべての取引のことです。1BTCが自動車販売会社に移動したことも、自動車販売会社がその1BTCで別の自動車を仕入れたことも、ビットコインの取引になるので、台帳に記録されます。

すべての取引が記録されている台帳は、1つの暗号資産につき1つしかありませんが、それを1台のコンピュータで管理しようとすると、とてつもなく大きなコンピュータが必要になります。

そこでブロックチェーンでは、台帳を分散して管理しています。台帳の1ページが1つのブロック、というイメージになります。

台帳のすべてのページは連係しているので、ブロックはつながっていなければなりません。ブロックのつながりが鎖のようなので、チェーンと呼ばれています。

事実上、改ざんできない

ブロックチェーンは優れた技術ですが、それでも人がつくったものなので「絶対に取引データが改ざんされない」とはいえません。しかし、理論上は、ブロックチェーンの台帳のデータは改ざんできません。

それは「ハッシュ値」という技術を使っているからです。

ハッシュ値は1つ前につくられたブロックの内容

ハッシュ値とは、1つ前につくられたブロックの内容のことです。

暗号資産を使った取引が増えると、ブロックは増えていきます。しかし、古いブロックの内容は消えません。古いブロックの情報は、ハッシュ値に置き換わって格納されるからです。

悪意ある者が、不正に暗号資産を入手するために、ハッシュ値を改ざんしたとします。最新のブロック内の情報は、ハッシュ値の情報がベースになっているので、あるハッシュ値の情報が書き換えられると、そのあとのブロックの情報が狂ってきます。

つまり、1つのハッシュ値を改ざんして、それをバレないようにするには、その後のすべてのブロック内の情報も改ざんしなければなりません。

ブロックチェーンが拡大すると、それは事実上不可能です。それで、ブロックチェーンの台帳のデータは理論上は改ざんできない、といえるわけです。

すべてのユーザーが台帳を共有している

ブロックチェーンでは、すべてのブロックチェーン・ユーザーが1つの台帳を共有していて、これも安全性を高めています。

例えば、ある企業の会計台帳が、経営者と経理担当者しか閲覧できない状態にあったとします。このとき経営者と経理担当者が結託すれば、いかようにも決算内容を改ざんできてしまいます。しかし、会計台帳を多くの社員の目に触れるようにすれば、改ざんできません。

ブロックチェーンはユーザー全員で台帳を管理しているので、不正が起きにくいと考えられています。

P2Pネットワークだから強固

ブロックチェーンはP2P（peer to peer）というモデルを採用しています。コンピュータが苦手な人はP2Pモデルの概念を理解するのに苦労するかもしれませんが、先に「P2Pではないモデル」を知るとよく理解できると思います。

サーバーとパソコンの関係は、P2Pではないモデルです。

パソコンでサイトを閲覧できるのは、パソコンが、サイトのデータが保管されているサーバーに接続して、サイトのデータを読み取らせるよう要求しているからです。

この仕組みのおかげで、100人が自分のパソコンで同じサイトを閲覧しても、同時に閲覧することができます。100台のパソコンが、それぞれ独立してサーバーにアクセスしているからです。

このサーバーとパソコンの関係は、一見すると合理的なようにみえますが、サーバーがダウンすると一瞬で利用できなくなるという大きな欠点があります。この欠点を解決したのがP2Pモデルです。

P2Pでは、ピアという1）データを保持し、2）データの要求を行う端末が、複数存在します。サーバーは存在しません。ピアはお互いにつながっているので、ほかのピア内のデータを閲覧することも、自分のデータをほかのピアに閲覧させることもできます。

この状態であればいくつかのピアが破壊されても、台帳全体は毀損されません。そのため、ブロックチェーンはP2Pモデルによってより強い安全性が保たれているということができます。

ブロックチェーンの歴史：ビットコインの基盤技術として開発された

ブロックチェーンの考え方が誕生したのは1990年代とされていますが、この理論を実用化できるレベルまで引き上げたのは、サトシ・ナカモトという人物が2008年に発表した論文とされています。

サトシ・ナカモトは日本人ふうの名前ですが、国籍を含めいまだにその人物は特定されていません。そしてサトシ・ナカモトは、2009年にブロックチェーン技術を使って、ビットコインをつくりました。

ビットコインの急成長はマスコミが報じるとおりですが、ビットコインの歴史はブロックチェーンの歴史といってもよいでしょう。

ブロックチェーンの将来性：日銀や政府も注視

ブロックチェーン技術には将来性がある、といってよいでしょう。例えば日本銀行は2016年に公表した「中央銀行発行デジタル通貨について」という報告書のなかで次のように述べています（※2）。フィンテックを代表する技術とされるブロックチェーンや分散型元帳技術について、中央銀行が自ら実証実験を行う事例もみられている。日本銀行としては、これらの調査分析や実証実験などの動向を丹念にフォローしつつ、フィンテックを巡る国際的な議論に積極的に参画していく。

ブロックチェーンに強い関心を持っていることがわかります。

経済産業省は、次のように評価しています（※3）。ブロックチェーン技術は（中略）フィンテックの次の注目技術である。

ブロックチェーンは民間発の民間のための技術なので、民間企業も注目しています。 ●三菱UFJ銀行
三菱UFJ銀行は、2019年12月に行内初のブロックチェーン実装案件として貿易金融プラットフォーム「komgo」を導入し、貿易金融の分野で長年課題となっていたペーパレス化、事務効率化や不正リスクの軽減に取り組む（※4）。 NECでは、早期からブロックチェーンの研究に取り組んでおり、その成果は、著名論文誌（ACM TISSEC）や国際会議（ACM CCS）に採択され、Bitcion XTの公式実装に採用されています。更に、学会誌での記事の執筆などブロックチェーンの発展に向けた活動を行っています（※5）。

ブロックチェーンは「本物の技術」ということができます。

※2：https://www.boj.or.jp/research/wps_rev/rev_2016/rev16j19.htm/
※3：https://www.meti.go.jp/main/infographic/pdf/block_c.pdf
※4：https://innovation.mufg.jp/detail/id=413
※5：https://jpn.nec.com/techrep/journal/g16/n02/160205.html