ビットコインのブロックチェーンってなに? その仕組みと問題点

ビットコインのブロックチェーン

仮想通貨(暗号資産)は分かるけど、ビットコインのブロックチェーンってなに?」

こんな疑問を持っている人も多いのではないでしょうか。

もしかしたら、「ビットコイン=ブロックチェーン」と思っている人もいるかもしれません。

そこで今回は、「ブロックチェーンっていったいなに?」について、関係性仕組みを1つずつ解説します。

この記事でわかること(ビットコインのブロックチェーン)


1. ビットコインのブロックチェーンとは

ビットコインブロックチェーンの関係は、「お金」と「家計簿」の関係です。

お金を使ったときに家計簿をつけるように、ビットコインの取引はブロックチェーンに記録します。

ビットコインのブロックチェーンとは
ビットコインのすべての送金が記録される

こうすることで、ビットコインが何に使われたかを把握し、不正が起こらない仕組みにしたのです。

■ビットコインを支えるブロックチェーン

電子データならデータベースを使えばよいのですが、従来のデータベースでは、技術を持った人がデータを書き換えてしまう可能性があります。

誰かが勝手に書き換えられるデータベースでは、ビットコインの価値を保つことはできません。

そこで、改ざんや不正を防ぐ仕組みとして誕生したのが「ブロックチェーン」です。

つまり、ビットコインという「お金」の価値を支えるものが、ブロックチェーンという「家計簿」だということなのです。


2. ブロックチェーンの仕組み

ビットコインのブロックチェーンの仕組み

ブロックチェーンは、ビットコインの取引情報を記録するデータベースです。

ビットコインの取引はすべてブロックチェーンに記録され、その記録はだれもが閲覧できるようになっています。

取引が可視化されることで、不正がないことをみんなで確認できる状況を作り、信頼性を高めているのです。

■ブロックチェーンに記録される手順

ビットコイン取引のブロックチェーンへの記録には、マイナーと呼ばれる不特定多数の承認者が関わります。

マイナーは決められた管理者ではなく、マイニングによってビットコイン報酬を受け取りたい人たちです。

例えば、AさんからBさんへビットコインを送った場合のマイニングと送金は以下のように行われています。

マイニングとは

  1. AさんとBさんの間でビットコインの取引が発生
  2. 取引情報を複数人のマイナーがチェック
  3. 1番に「問題なし!」と承認したマイナーが、他のマイナーにも承認を求める
  4. 全マイナーが「問題なし!」と承認する
  5. AさんとBさんの取引情報がブロックチェーンへ記録される
  6. 承認作業をしたマイナーには、ビットコインの報酬が与えられる

複数のマイナーがチェックすることで、ブロックチェーンに記録される取引データに不正や改ざんがないことを担保します。

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■「ブロック」は取引データのかたまり

ビットコイン取引は、世界中で頻繁に行われます。

承認者であるマイナーの数が多くても、ひとつひとつを確認するには限界がありますし、時間がかかってしまうのです。

そこで、いくつかの取引データをまとめて「ブロック」というかたまりにし、そのブロックをマイナーが承認するという方法がとられています。

ビットコインのブロックチェーンのブロック
いくつかの取引情報をまとめて1つのブロックに入れる

■「ブロック」と「チェーン」の意味

今承認されたブロックBには、前に承認されたブロックAの「続きである」という改ざん防止データも記録されます。

このようなブロックを、「ブロックA-ブロックB-ブロックC-…」と一定の方向につなぎ、「ブロック」が改ざん防止データとともに「チェーン」のようにつながれていくのです。

ビットコインのブロックチェーンの仕組み
ブロックには「1つ前のブロックから作られた情報」も入っている

これが「ブロックチェーン」の由来です。

一度記録したデータを改ざんするためには、連なったブロックの順番情報(改ざん防止データ)を含めたデータも変更しなければならず、チェーンに記録されたデータの改ざんは実質不可能になるといわれています。

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ブロックチェーンエンジニアが解説|ビットコインの仕組み


3. ビットコインとブロックチェーンの問題点

ビットコイン取引におけるブロックチェーン技術には、問題点もあります。

主に挙げられる問題点は以下のものです。

ビットコインのブロックチェーンの問題点

  • スケーラビリティ問題
  • ファイナリティー問題

3-1. スケーラビリティ問題

スケーラビリティ問題とは、ビットコインで生成されるブロック容量が小さいことに起因する、取引遅延などの問題です。

ビットコインの取引データのブロックは、10分に1回、データ容量1MBの大きさで作られます。

ビットコインの利用者が増えると取引データも増えますが、ブロック容量は1MBのままですので、取引速度の遅延に大きく影響します。

そこで、1つのブロックに入れるデータ量(トランザクションデータ量)を減らすための「Segwit」など、ビットコインをアップデートすることで対策が進められているのです。

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3-2. ファイナリティーの問題

ファイナリティー問題とは、「獲得したビットコインが自分の物であると確証するのに時間がかかることです。

日本銀行によると、ファイナリティーは以下のように表現されます。

「それによって期待どおりの金額が確実に手に入るような決済」のことを言います。具体的には、まず、用いられる決済手段について(1)受け取ったおかねが後になって紙くずになったり消えてしまったりしない、また決済方法について(2)行われた決済が後から絶対に取り消されない――そういう決済が「ファイナリティーのある決済」と呼ばれます。
引用元:日本銀行

■ファイナリティー問題が起こる原因

ファイナリティー問題は、チェーンが複数できることが原因です。

複数のチェーンができた場合、長く連なるチェーンが正当なブロックチェーンと判断され、チェーンが短いほうは切り捨てとなります。

ビットコインのブロックチェーンの問題点(ファイナリティ問題04)

例えば、あなたのコインが短い方のチェーンに属していた場合は、未認証(まだマイニングされていない取引)データとなり、あらためてマイニングされたときにようやく長いチェーンへ追加されるのです。

ビットコインのブロックチェーンの問題点(ファイナリティ問題05)

仕組み上、最終的にあなたのコインはチェーンへ追加されるため、消失するということはほぼありません

しかし、ビットコインを獲得しても、あなたのブロックが長いチェーンに追加されるまではビットコインが「自分のものになるという確証がない」ということなのです。

これが、決済機能を持つビットコインの問題点だと指摘されています。


4. その他のブロックチェーン

ビットコイン以外のコインのブロックチェーン

ビットコインとともに誕生したブロックチェーンは、その他の仮想通貨にも使われる基礎技術となりました。

例えば、イーサリアムを代表するオルトコイン(アルトコイン)も、すべてはブロックチェーンを利用しています。

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リップル(XRP)の基盤はブロックチェーンではない!その理由

また、ブロックチェーンは仮想通貨だけではなく、スマホゲームSNSなどのウェブサービスなど、幅広い分野で活躍しているのです。

ブロックチェーンを活用したスマホゲームやウェブサービスについては、以下の記事でも詳しく紹介していますので、参考にしてください。

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ブロックチェーンアプリは意外と多い! 手軽なゲームやサービスを紹介


まとめ

ビットコインとブロックチェーンは同時に誕生しました。それは、ビットコインの価値をブロックチェーンで支えるためです。

そして、ブロックチェーンには汎用性があるため、イーサリアムやイオスなど、さまざまな仮想通貨の基礎技術として使われています。

ビットコインとブロックチェーンの関係性を知っておくことで、その他の仮想通貨の説明で「ブロックチェーン」が出てきても、混乱することはなくなるでしょう。


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