どうも。カルチャーマニアのSai（@saisei_to_hakai）です。
「“ブロックチェーン”って、どういう仕組みなの？わかりやすく教えて！」そんなアナタへ。
最近よく聞くようになった“ブロックチェーン”。「インターネット以来の大発明」と言われますが、いったいどんなものなのか？
むずかしくて何だかよくわからないですよね。
暗号資産＆ブロックチェーンの本を片っ端から読んだ僕が、ブロックチェーンとその仕組みについてわかりやすくお伝えします。
サルでもわかる【ブロックチェーンの仕組み】わかりやすく解説
まず、“ブロックチェーン”をあえて一言でいうなら…
「改ざんできないデータベース」。それがブロックチェーンです。
こう聞いても、なんとなーく、ぼんやりとしかイメージできないですよね。
なぜ“ブロックチェーン”はむずかしいのか？わかりずらいのか？
それは「ものすごく大きいもの」だからです。
例えば「インターネット」もそうですし、「社会」とか「海」とか…そういった「ものすごく大きいもの」って、概念を理解するのが難しいですよね。
「海」を知らない人に「海」を説明するなら、皆さんはどうするでしょう？
一言では説明できませんよね。
塩の水があって、波が立って、魚がいっぱいいて、いろんな国に面していて…という風にいろんな側面を見ないと「海」は理解できないわけです。
同じように“ブロックチェーン”も、いろんな面を見ないと理解できません。それだけ大きなものなのです。
はじめは「“ブロックチェーン”って、なんだかむずかしいな…」となりますが、いろんな面から見てくことによって、なんとなーく“ブロックチェーン”の概念がわかるようになっていくでしょう。
“ブロックチェーン”の一面を聞いて「わかった！」となるようなものではない、ということです。
少しずつ概念がわかる「海」のようなものなので、「わからないなぁ…」と思ってもご安心ください。
一歩づつで大丈夫。ブロックチェーンの一面から学んでいきましょう。
【ブロックチェーンの仕組み】２つの面に分けよう
“ブロックチェーン”を理解するうえで、見かたを大きく2つの面に分けます。
- ブロックチェーンの仕組み、それ自体
- 暗号資産を成り立たせているブロックチェーンについて
この２つに分けて見た方が“ブロックチェーン”について、つかみやすいんじゃないかと思います。
次の章から【ブロックチェーンの仕組み】をなるべくわかりやすく説明していきますが、
まずは“暗号資産のブロックチェーン”を見てからのほうがわかりやすいかもしれません。
暗号資産・ビットコインを成り立たせている“ブロックチェーン”については、コチラにまとめています↓
【関連記事】＞＞＞初心者でもわかる【ブロックチェーン】とは何か？わかりやすく解説
それでは【ブロックチェーンの仕組み】について、いってみましょう。
仮想通貨は、国外では“暗号資産”と呼ばれています。
文字通り、暗号化されてやりとりされているわけですね。
ブロックチェーンは、この“暗号化”する技術のかけ合わせによって成り立っています。
ブロックチェーンを構成している主な技術は、この4つです↓
- ハッシュ値
- 公開鍵と秘密鍵
- 電子署名
- タイムスタンプ
これだけ聞いてもわけわかりませんよね。以下にひとつづつ説明していきます。
【ブロックチェーンの仕組み】その①ハッシュ値
ブロックチェーンの仕組みを語るうえで、いちばん重要ともいえるのが「ハッシュ値」です。
これは、数学や暗号の知識がないと、理解するのが難しいです。なので、ここではこうおぼえてください。
「ハッシュ値が与えられたデータは、少しでもイジるとすぐバレる」
つまり、改ざんされたり、破損したり、っていうのが瞬時にわかっちゃうわけです。
「ハッシュ」って聞くと、いちばんなじみがあるのは「ハッシュドビーフ」じゃないでしょうか。
「ハッシュドビーフ」の「ハッシュ」は、日本語にすると「けちょんけちょんにして混ぜる」って意味です。
同じく「ハッシュ値」も、けちょんけちょんにされた英数字です。
暗号ですから、メッタメタのぐっちゃぐちゃにして、わからなくする必要があるわけです。
「ハッシュ値」を出すには、データを「ハッシュ関数」という計算式に通します。
「ハッシュ関数」をわかりやすくイメージするなら、「けちょんけちょんにするコックさん」と思ってください。
食材(データ)を、コックさん(ハッシュ関数)がけちょんけちょんにしてできたのがハッシュドビーフ(ハッシュ値)です。
一見、ハッシュ値はデタラメな英数字ですが、データが少しでも違うと、全く違うハッシュ値になります。
これによって、「データに少しでも手が加えられようもんなら、即検出」ということができます。
「ハッシュ値」の特性を活かして、改ざんができないようになっている。
それがブロックチェーンの重要な仕組みなのです。
【ブロックチェーンの仕組み】その②公開鍵と秘密鍵
暗号化する＆元に戻すのには、3つの鍵が必要になります。それが「公開鍵と秘密鍵」です。
公開鍵はデータを暗号化する時に使う鍵です。誰でも使えるようバラまかれます。
して暗号化されたものは、そのままでは何が書いてあるのかさっぱりわかりませんよね。
そこで、元に戻す必要があるわけです。これを「復号」といいます。
元に戻す(復号)時に、秘密鍵が必要になります。
秘密鍵は公開鍵と対になっています。
金庫の鍵みたいなものなので、もちろん、特定の人しか持てません。
この秘密鍵と公開鍵によって、情報もれや不正を防ぐことができる。
ブロックチェーンのセキュリティが保たれる仕組みなのです。
【ブロックチェーンの仕組み】その③電子署名
デジタル文書の作った人を証明できるのが「電子署名」です。
デジタルデータだと、コピーできてしまうわけで、本物かどうかわからないと困りますよね。
そこで「これが本物！」と証明できるのが「電子署名」なのです。
ブロックチェーンに記録される取引には、必ず「電子署名」があります。
この「電子署名」は、先に言った「ハッシュ値」と「公開鍵」によって成り立っている技術です。
ただし「電子署名」だけだと不十分な部分もあります。
なので「電子認証局」や「政府・行政機関」などの“第三者”が認証する仕組みがあります。(それぞれ、「PKI」「GPKI」と呼ばれます)
この「電子署名」によって、ブロックチェーンの取引が「本人のもの」と認証されているわけです。
【ブロックチェーンの仕組み】その④タイムスタンプ
「タイムスタンプ」とは、データを作った時刻を記録する仕組みです。
なので、暗号の技術ではありません。デジタルではフツーに使われているものです。
これをブロックチェーンに持ってくると「この時刻にデータができたよ！」という証明ができます。
ブロックチェーンでのタイムスタンプは、世界中からのデータなのでバラつきはあるものの「おおよその時刻」は出てきます。
タイムスタンプによって「確かにデータが存在している」という証明ができるわけです。
【ブロックチェーンの仕組み】まとめ
さあ、これで【ブロックチェーンの仕組み】を構成する要素がわかったはずです。
- ハッシュ値 暗号化した値で、改ざんをすぐに検出できる
- 公開鍵と秘密鍵 暗号化して、特定の人が元に戻せる
- 電子署名 データを作った本人を証明できる
- タイムスタンプ データを作った時刻を証明できる
これらの技術をかけ合わせることでできた、【ブロックチェーンの仕組み】をまとめると、こうです↓
「データの作成者を特定でき、
それが本人であると証明でき、
それがいつ行われたかがわかり、
それが改ざんできなくなり、
そのデータが本物だと証明できる」
これによって「デジタルの通貨」を取引できるようになった。それが“ブロックチェーン”なのです。
さらにくわしく【ブロックチェーンの技術】を知りたい方へ
【ブロックチェーンの仕組み】をわかりやすくお伝えするにあたって、いろいろな本を読みました。
中でも、参考にしたのはコチラの本↓
『いちばんやさしいブロックチェーンの教本 人気講師が教えるビットコインを支える仕組み』杉井靖典 著
「いちばんやさしい…」とありますが、めちゃくちゃむずかしかった。
なので、なるべくわかりやすいようにポイントを拾ってまとめました。
もし「もっとくわしくブロックチェーンの技術が知りたい」という方がいたら、こちらの本を読んでみるのがいいかと思います。
最後に、この本の中で著者が言っていた、興味深い発言を引用してシメにしたいと思います。
ブロックチェーンのデータ構造は理論的なものであることが理解できると、
「ブロックチェーンには必ずしもブロックが必要ではないのではないか？」という考えにおよぶと思います。
(中略)
理論的により高度に分散され、より拡張性の高い分散型台帳技術を考える場合、
ブロック構造を持つことがその足かせとなることは明白です。
ブロック構造を持たない分散台帳のほうが効率よく処理できる可能性が高く、
今後はそのような実装が隆盛してくるものと想像ができます。
現に、ビットコインが抱えている拡張性問題はブロック構造を持ったことによる足させが具現化している一例ともいえます。
そのため、本書を執筆している時点ですでに「ブロックチェーンとは、古い型の分散型台帳の実現方法の１つ」なのだと、
筆者は思わずにいられないのです。
他、暗号資産＆ブロックチェーンについてはコチラにまとめています↓
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