ブロックチェーンの基本的な仕組みやメリット・デメリットについて解説

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次世代の社会基盤となりうる可能性を秘めた技術といわれているのが「ブロックチェーン」です。デジタル時代の革新的技術ともいわれており、今や仮想通貨にとどまらず、金融分野からそのほかの分野にも実用化に向けて実証実験の動きが加速しようとしています。

そこで今回は、ブロックチェーンの基本的な仕組みやメリット・デメリットについて解説していきます。

ブロックチェーンとは?

ブロックチェーンとは、一般に、「取引履歴を暗号技術によって過去から1本の鎖のようにつなげ、正確な取引履歴を維持しようとする技術」とされています。データの破壊・改ざんが極めて困難なこと、障害によって停止する可能性が低いシステムが容易に実現可能等の特徴を持つことから、銀行業務・システムに大きな変革をもたらす可能性を秘めています。

ブロックチェーンの基本的な仕組みについて

取引履歴(ブロック)が暗号技術によって過去から1本の鎖のようにつなげるかたちで記録され、一つのブロックは、合意された取引記録の集合体と、各ブロックを接続させるための情報(前のブロックの情報など)で構成されます。ブロックチェーンとは、このブロックが複数連結されたものを指します。ある取引について改ざんを行うためには、それより新しい取引についてすべて改ざんしていく必要がある仕組みとなっているため、データの破壊・改ざんが極めて難しくなっています。

また、ブロックチェーン化された取引記録は、特定の管理主体が存在する通常の集中管理型システムと異なり、複数のシステムがそれぞれ情報を保有し、常に同期が取られる「分散型台帳」という仕組みで管理されているため、一部のシステムが停止・故障しても、システム全体の運行・稼働に与える影響を抑制することが可能となっています。

ビットコインとの違いとは?

ブロックチェーンはビットコインなどの仮想通貨と混同されやすいですが、ブロックチェーンと仮想通貨は異なる概念です。ビットコインは仮想通貨の一種であり、ブロックチェーンを技術基盤の中核として利用しています。ブロックチェーンは自律分散型のシステムであり、ビットコインはあくまでブロックチェーンを活用した技術の一形態となります。

ブロックチェーンの種類

ブロックチェーンの種類には、大きく分けてパブリックチェーンとプライベートチェーンとコンソーシアム (共同事業体) チェーンの3つがあります。

パブリックチェーンが参加者に制限がなく許可を必要としない (パーミッションレス) のに対して、プライベートチェーンは特定ユーザーのみ参加することが許され、パーミッションを必要とする点で大きく異なります。またコンソーシアムチェーンはこれらの中間的な立ち位置となります。それぞれどのような違いがあるのか、詳しく解説しましょう。

パブリックチェーン

パブリックチェーンの特徴は、管理者が存在せず、参加者に制限がなく不特定多数のユーザーが利用できる点です。また取引データが全て公開されており透明性が高い点も挙げられます。しかしながら単独でルールを変えることはできず、参加者の一定数以上の合意があった場合に変更可能となるため、合意形成までに何カ月も時間を要することがあります。

パブリックチェーンの典型的な用途として挙げられるのが、ビットコインをはじめとした仮想通貨です。

プライベートチェーン

プライベートチェーンの特徴は、単体で管理者が存在し、限定されたユーザーのみが利用できる点です。またパブリックチェーンに比べると透明性・公共性がやや低く、中央集権的な要素が含まれていますが、参加者が限られているため、取引の承認はスムーズです。

プライベートチェーンの用途は、企業単体や組織内、たとえば金融機関などにおいて取引を記録する際に用いられます。

コンソーシアムチェーン

コンソーシアムチェーンの特徴は、複数の企業や組織 (特定できる多数) の管理者が存在し、限定されたユーザーのみが利用できる点です。パブリックチェーンとプライベートチェーンの中間に位置するブロックチェーンとも言われており、パブリックチェーンより参加者が少ないため合意形成のスピードは保ちながら、プライベートチェーンのように単独でルールを書き換えることができなくても、一定数以上の合意形成が必要となってくるため、ある程度の透明性は担保することができます。

さらにセキュリティに関しても単独企業の運営に任せるわけではなく、複数の企業がそれぞれセキュリティ対策を講じるため、3つの中では最もセキュアなシステムを構築することができます。

ブロックチェーンのメリット・デメリット

ここからは、ブロックチェーンのメリットとデメリットについて紹介していきます。

ブロックチェーンのメリット

まずは、ブロックチェーンのメリットについて説明していきます。

改ざんされにくい

ブロックチェーンはハッシュを利用したデータの暗号化を行い、暗号化されたデータ(ブロック)はチェーン型のデータ構造を持ち、それぞれのブロックが一つ前のブロックのハッシュ値情報を保持しています。ブロックを改ざんしようとすると、過去のブロックを一つひとつ改ざんしてハッシュ値の整合を取る必要があるため、改ざんが極めて難しく、時間が経過するほど改ざんが困難になります。

公明な記録を残すことができる

ブロックチェーンで保存された取引は、すべてインターネット上で公開されており、誰でも閲覧可能です。取引内容は削除されないため、どのような取引が行われているか時系列で確認できます。このような、後追いで確認できる性質を「トレーサビリティ(追跡可能性)」と呼びます。

取引内容をいつでも誰でも閲覧できる点は、ブロックチェーン取引の透明性につながります。個人情報に抵触しない範囲で取引内容を公開できるため、仮想通貨の取引など、公明な記録を残すことができます。

システムに掛かるコストが少ない

従来の中央集権型の管理システムでは、サーバー側で一括して処理を行いますが、ブロックチェーンの場合、取引に参加しているノード(各接続機器)側で分散して処理を行います。そのため、システム提供者は高額なサーバーを用意する必要がなく、導入コストや運用コストを抑えることが可能です。

ブロックチェーンのデメリット

ブロックチェーンにはさまざまなメリットがある一方、現状では複数のデメリットもあります。

法整備が整っていない

ブロックチェーンはさまざまな場面での活用が期待されており、ブロックチェーンを用いたソリューションが多数生まれている一方、その技術の進歩に法整備が追いついていない状況です。新しい技術であるがゆえに、法的に未成熟な部分を狙って攻撃されるケースがあります。また、ブロックチェーンは非中央集権的なシステムであるために、国境を超えた法整備をいかに進められるかが現状の課題となっています。

悪意を持つ参加者が入り込む可能性がある

特定人物や組織に依存せず、管理できる点がブロックチェーンのメリットですが、悪意ある参加者を排除できないリスクがあります。ブロックチェーンはオープンな環境のため、誰でも取引に参加することが可能です。仮にブロックチェーンの取引数が改ざん可能な少量である場合、複数のハッカーが協力し、ブロックチェーンを丸ごと改ざんする危険性もあります。

悪意を持った人物を排除するため、あえて中央管理者を設けて参加者を特定する「プライベートブロックチェーン」を採用する方法があります。ただし、ブロックチェーン本来のメリットとなる「自由な環境」が損なわれるため、慎重に判断しましょう。

記録したデータを削除できない

データを改ざんできないメリットがある反面、ブロックチェーンは一度データを保存すると削除できません。誤って不要な情報がブロックに入った場合、暗号化された状態ではあるものの、ネットワーク上の参加者すべてに情報が行きわたります。そのため、データの記録には十分な注意が必要です。

処理速度が遅い

高スペックなサーバーを使用することで処理速度の向上が見込める中央集権型管理システムとは異なり、ブロックチェーンは処理速度に課題があります。ブロックチェーンの仕組みである「P2Pネットワーク」では、処理能力は参加者の接続機器に依存します。そのため、スペックの低い機器が複数つながっている場合、処理速度が遅くなるのです。

処理速度の改善のため、仮想通貨の取引システムは定期的にアップデートを行っていますが、1回の取引で10分ほど時間がかかります。そのため、金融機関の取引や証券取引などスピードが求められる取引では、現状ブロックチェーンは不向きです。

まとめ

ブロックチェーンには、メリットだけでなくデメリットもあります。しかし、ブロックチェーンはうまく活用すれば、暗号資産取引のみならず、社会全体を支えるインフラにもなりえます。

ブロックチェーンを活用したサービスは日々生み出されて、従来の作業がより効率化され、同時に新たな価値も生み出されています。ブロックチェーンはまさに、将来を変える可能性を秘めているテクノロジーと言えるでしょう。

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