21世紀はテクノロジーの分野で最大の画期的な進歩を遂げてきましたが、その一つがブロックチェーン技術です。インターネットが誕生して以来、現代における最も重要な技術革新の一つとして位置づけられています。
多くの人にとって、ブロックチェーンは金融分野でのソリューションを提供し、デジタル通貨を処理することしかできません。しかし、この汎用性の高い発明が、情報共有、データセキュリティ、さらには投票システムなどの問題を改善できることをご存知でしょうか？
ブロックチェーンについてもっと知りたい方、ブロックチェーンが私たちの生活にどのような変化をもたらすのか興味のある方は、以下をお読みください。
ブロックチェーンとは？
ブロックチェーン技術は、ブロックに格納された大量の情報を記録することができる分散型のシステムです。暗号コードの壁に守られたブロックチェーンは、ハッキングや改変、改ざんができない不変のネットワークです。
ネットワークの堅牢性と機能性を維持するために、ブロックチェーンは分散型台帳技術（Distributed Ledger Technology；DLT）の複数の参加者によって管理されています。さらに、セキュリティとして、チェーンに記録された各取引には、ハッシュと呼ばれるアルゴリズムによる署名が押されています。
システム内で取引が発生すると、ネットワークに参加しているすべてのノードによって検証され、マイニングノードによって検証された後、1つのブロックに追加されます。ブロックが最大容量に達すると、そのブロックはチェーンに追加され、すべての取引データが台帳に記録されます。
ブロックチェーンの種類は？
ブロックチェーンが誕生して以来、様々な種類のブロックチェーンが登場し、それぞれが他とは異なる特徴を誇っています。代表的なものとしては、パブリックブロックチェーン、プライベートブロックチェーン、コンソーシアムブロックチェーン、ハイブリッドブロックチェーンなどがあります。以下では、それぞれの特徴をご紹介します。
パブリックブロックチェーン
パブリックブロックチェーンは、誰もが参加・参画できるネットワークです。通常、この種の台帳は巨大で、膨大な量の取引が記録されています。代表的な例としては、コミュニティが管理するオープンソースのコードを持つBitcoinブロックチェーンが挙げられます。パブリックブロックチェーンの他の一般的な例は、イーサリアム、ライトコイン、NEOです。
パブリックブロックチェーンは誰もがアクセスできるため、メンバー間の信頼感が醸成されています。しかし、リソースがあれば誰でも台帳に参加できるため、ネットワークのスピードやスケーラビリティに欠けるという欠点があります。
ブロックチェーンの仕組み
パブリックブロックチェーンの各メンバーは、ネットワーク内のすべての取引記録にアクセスできる自分の台帳のコピーを持っています。
パブリックブロックチェーンは、プルーフ・オブ・ワーク（PoW）やプルーフ・オブ・ステーク（PoS）などのコンセンサスプロトコルによって取引を実行することができます。これらは、ブロックチェーンにアップロードされるすべての情報が真実であり、正当なものであることを保証します。
参加者が合意に達することができない場合は、却下されます。ただし、このプロセスはコンセンサスプロトコルごとに異なり、各ブロックチェーンが独自のコンセンサスメカニズムを持つことも、他のブロックチェーンをコピーすることも可能です。
プライベートブロックチェーン
プライベートブロックチェーンは、ネイティブトークンを使用したネットワークで、ネットワークのメンバーが取引の実行前に投票できる仕組みになっています。
さらに、プライベートブロックチェーンは、パブリックブロックチェーンと比較して、ネットワークを運営する企業や団体のメンバーのみがネットワークに参加できるため、より多くの制限があります。プライベートブロックチェーンの代表的な例としては、Multichain、Hyperledger Fabric、Hyperledger Sawtooth、Cordaなどが挙げられます。
プライベートブロックチェーンは通常、非公開の資産や、業務プロセスに合理的なシステムを利用したい組織のために設計されています。プライベートブロックチェーンを管理する企業や団体は、保存されているデータへのアクセスに関して、独自のルールやパラメーターを設定することができます。
完全に分散化されたエコシステムを持つパブリックブロックチェーンとは異なり、プライベートブロックチェーンの機能を監督する当局が存在します。これは、ブロックチェーンの分散性を排除するため、デメリットの1つと考えられます。
メリットの面では、スピードが最大の特徴です。ブロックチェーンを構成するノードの数が限られているため、取引を実行する上での拡張性と堅牢性が高くなります。
コンソーシアムブロックチェーン
コンソーシアムブロックチェーンは、フェデレーテッドブロックチェーンとも呼ばれ、ネットワークのニーズに応じてパブリックブロックチェーンとプライベートブロックチェーンの両方の機能を活用できるネットワークの一種です。
コンソーシアムブロックチェーンでは、複数の企業や組織がメンバーとなることができます。ネットワーク内の各ノードは、取引を受け取るだけでなく、取引を検証する能力を持っています。
コンソーシアムブロックチェーンの代表的な例としては、Marco Polo、Energy Web Foundation、IBM Food Trustなどが挙げられます。
コンソーシアムブロックチェーンは、複数の事業者によって管理されているため、リソースの割り当てに活用することができます。また、ノードが複数の機能を持っているため、セキュリティやスケーラビリティが向上しています。
一方で、この種のブロックチェーンのデメリットとして、参加者への依存度が高いことが挙げられます。参加者の一人が不正を行えば、システム全体が崩壊する可能性があります。さらに、検閲や規制が多いため、ネットワーク全体の機能にも影響が出ます。
ハイブリッドブロックチェーン
ハイブリッドブロックチェーンは、プライベートブロックチェーンとパブリックブロックチェーンの両方を組み合わせたものです。このタイプのブロックチェーンは、パブリックネットワークに接続されていても、プライベートなエコシステムで機能することができます。
さらに、ハイブリッドブロックチェーンのルールは、組織のニーズに応じて変更することができます。また、競争力のあるセキュリティ機能を備えており、侵害やハッキング攻撃の51％に免疫があります。
ハイブリッドブロックチェーンの代表的な例としては、DragonchainやXin Hybrid blockchainなどがあります。
ブロックチェーンはどこで活用できるのか？
決済処理と送金
ブロックチェーン技術は、決済処理や送金に組み込むことができます。第三者を必要としないため、人々は長い検証プロセスを待たずに、簡単に銀行送金や請求書の支払いを行うことができます。さらに、コストも削減できるため、結果的に手数料が安くなります。
サプライチェーンの監視
サプライチェーンの監視は、業界におけるブロックチェーン技術の主な用途の一つです。チェーンの管理に紙の証跡を使う代わりに、企業はブロックチェーンを利用したシステムを使って他の支店を管理することができます。これにより、プロセスが合理化されるだけでなく、自社製品を追跡する際の非効率性も解消されます。
デジタルID
ブロックチェーン技術は、人々のためのオールインワンのデジタルIDの作成にも利用できます。ブロックチェーンの力によって、人々は身分証明や重要な書類の処理に使えるバーチャルなIDを持つことができます。さらに、役所に並んだり、高額な手数料を支払ったりすることなく、瞬時に更新することができます。