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2018.08.24 最終更新
研修生

仮想通貨とブロックチェーンの関係性とは?ブロックチェーンの実態について徹底調査

ブロックチェーン,仮想通貨

仮想通貨はテレビやインターネットで一度は耳にした人が多いと思いますが、ブロックチェーンと聞くと何だろう?と思う人が大半です。

この記事ではブロックチェーンと仮想通貨のつながりについて徹底的に解説していきたいと思います。

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2017年〜2018年にかけて急激な値上がりを記録して話題となった「ビットコイン」ですが、その根幹は「ブロックチェーン」と呼ばれる技術によって成り立っています。

「ビットコイン」や「仮想通貨」については、最近ニュースなどでも大きく報道されているため、概要だけはなんとなく知っているという方も多いと思います。しかし、それらのビットコインや仮想通貨の根幹の技術である、「ブロックチェーン」についてはどのくらい理解しているでしょうか?

今更聞けない「ブロックチェーンとは?」という疑問を解消するために、本記事ではブロックチェーンの仕組みやメリット・デメリット、実際の活用事例などについて紹介していきます。

ブロックチェーンとは

ブロックチェーン,仮想通貨
まずは、ブロックチェーンについての概要や仕組みについて解説していきます。

ブロックチェーンの概要

ブロックチェーンを簡単に説明すると、ビットコインなどの仮想通貨の売買を記録した「台帳」と表すことができます。「ブロック」とはデータの集まりであり、ここには売買などの取引情報が記録されています。このブロックが改ざんされないように、一つ一つのブロックを繋げる役割を持つものが「チェーン」です。

ブロックチェーンのデータは世界中のあらゆる場所に分散されており、ビットコインであれば、ビットコインの取引を行う世界中のユーザーのパソコンに保存され、ユーザー同士が互いに監視し合いながら公正な取引を行うことができる、公開性の高い技術といえます。

このブロックチェーンは、過去を遡って今までの売買記録が全て網羅されており、ビットコインのブロックチェーンであれば、ビットコインが生まれた2009年から発生した全ての売買が記録されているということになります。

ブロックチェーンの特徴

ブロックチェーンの特徴として、「システム障害やハッキングに強い」「改ざんが困難」という点が挙げられます。ブロックチェーンはP2Pネットワークを用いて取引が実行されるため、ある特定の人物や団体が管理する中で取引が行われるような仕組みではありません。

そのため、改ざんやハッキングを受ける中央サーバーは存在せず、また世界中に分散されたネットワーク参加者でブロックチェーンデータを共有しているため、第三者が改ざんすることが困難な仕組みだと言えるのです。

P2Pネットワークとは

ブロックチェーンには「P2P(ピアツーピア)」の技術を用いることで、金融機関など仲介業者を介さずに、仮想通貨であればユーザーのパソコンを通してユーザー同士が管理し合う仕組みになっています。

一般的に、私たちは普段日本円を預ける時には銀行などの金融機関を使いますが、これはある意味「お金を預ける銀行が単独で管理している」という状態です。このように、「データを管理するサーバー」と「そこにアクセスを行うクライアント」が存在する中央集権型のネットワークを、「クライアント・サーバー型」と呼びます。

クライアント・サーバー型では、そのサーバーがシステムダウンしたりハッキングされるリスクを常に持ち合わせていて、それによりシステム障害が引き起こされる可能性が存在します。

一方、ブロックチェーンは銀行のように権限が一箇所に集中することがなく、すべてのデータが地理的に離れたサーバーに分散して保持されるため、システム障害やハッキングなどに強く、なおかつ低コストで運用ができる仕組みになっています。

P2P方式ではネットワークに参加している個人同士は直接繋がっており、それぞれのユーザーがネットワーク上でブロックチェーンデータを共有して保有しているのです。

ハッシュ値とナンス

ブロックチェーンのブロック単位には、「複数の取引データ」に加えて「前の取引データのハッシュ値」「ナンス」が記録されています。

「ハッシュ値」とは、データを暗号化した値のことです。ハッシュ値は、少しでもデータの内容が変化すれば、ハッシュ値もまったく違うものに変わるという特徴があります。このハッシュ値の仕組みが、ブロックチェーンの改ざんを困難なものしている大きな要因の一つです。

もう一つ、「ナンス」についてですが、これはブロックを生成するために必要な数値を指します。ナンスはブロックが発生するたびに計算して求める必要があり、このナンスを求める計算はマイニングと呼ばれています。

マイニング

マイニングとは、仮想通貨の取引履歴のシステムに参加し、ブロックを生成するために必要な数値を計算する作業のことです。

ビットコインなどの仮想通貨において取引の整合性を保つために、実行された取引記録をブロックチェーン上に追記していくことでそれを可能としています。 この追記作業は「ブロック生成」と呼ばれています。

中央管理機関を不要とし、仮想通貨の取引における整合性を保つためには、このブロック生成が正常に行われている必要があるのです。つまり、利用者自身がマイニングに参加することで、その通貨が正常に取引される環境を整える一役を担っているということが言えるのです。

この追記作業には極めて多い計算量を必要としており、ビットコインなどの仮想通貨では、利用者のコンピューターリソースをこの計算処理に用いています。ユーザーそれぞれがブロックチェーン上に取引記録を追記処理していくというイメージになります。

そして、この追記作業のための計算処理を行い、追記処理を成功させた人に対しては、報酬として新たな仮想通貨が支払われることになっています。ここまでの流れが「採掘(マイニング)」と言われるものになります。

サトシ・ナカモトという人物について

そもそものブロックチェーンの始まりについてですが、2008年10月に「サトシ・ナカモト」という人物がブロックチェーン技術に関する論文を発表したことが始まりです。

サトシ・ナカモトについては詳細な情報がなく、判明していることは1975年生まれで日本に暮らしていたという程度で、その情報についても信憑性はあまり高いものではありません。

サトシ・ナカモトという名前から、日本人の男性がイメージできますが、実際のところはその国籍も性別も正確な情報はなく、謎が多い人物と言えます。

ブロックチェーンのメリット

ブロックチェーン,仮想通貨
ブロックチェーンはユーザー同士が互いに監視し合いながら公正な取引を行うことができる、非常に画期的な技術であることがわかったと思います。それでは、実際にブロックチェーンを技術が活用されることでどのようなメリットがあるのかを解説していきます。

中央集権化を防ぐことができる

ブロックチェーンでは情報を一元管理するのではなく、世界中のユーザーのパソコンに分散して取引を管理することで「中央集権化」を防ぐことができます。

「非中央集権型」であることの特徴としては、通貨の価値をブロックチェーンを用いて個人間で担保することができる点が考えられます。

日本円であれば国や日本銀行が中央管理者として存在し、日本円という通貨に信用を担保していますが、仮想通貨はそのような中央管理者が存在しないため、ブロックチェーン技術を活用して利用者自らがその価値を担保し、自由に取引を行うことを可能としています。

さらに、取引記録がユーザーの間で管理されているため、一部の特定の権限者が独裁的に管理を行う、ということも避けることができます。

また、非中央集権型であれば、ブロックチェーン上にあるデータに誰でもアクセスが可能になるため、その運用性の高さからイノベーションが起きやすくなるという側面もあります。

改ざんや不正を防ぐことができる

ブロックチェーンはP2Pネットワークを使っているため、ある特定の権限者や団体が中央集権的に管理をしているわけではありません。そのため、銀行のように改ざんの対象となる中央サーバーが存在せず、すべてのデータがブロックチェーンとして繋がっています。

また、ブロックチェーンは暗号化されて保存されており、暗号化されたデータは不可逆性を持っています。データの一部を改ざんすれば、ブロックチェーンで分散した他のデータとの整合性が取れず、不正はすぐに明らかになります。

つまり、改ざんするためには過去の記録を含めてすべてのデータを改ざんする必要があるのです。これは現実的には不可能といえるため、ブロックチェーンの仕組みは改ざんや不正を防ぐことができるとされています。

また、たとえシステムダウンが一部で起こったとしても、データが様々な場所へ分散されているため、他の場所ですぐに復旧をすることができます。

海外送金コストが安くなる

これまでの海外送金では一般的に金融機関を通して送金されており、海外送金のたびに数千円の手数料が発生していました。個人であれば海外に送金する場面はそこまで多くはありませんが、海外取引のある企業においてはその海外送金コストは非常に大きな負担となっています。

しかし、ブロックチェーンによって利用者同士が直接通貨をやりとりできるようになり、金融機関を介さないため海外送金にかかる手数料も大幅に安くすることができます。

スマートコントラクトにより契約の効率化を図れる

スマートコントラクトは、契約の自動化を意味しています。コントラクト(契約)をスマートに行うことができるプロトコルであり、当事者間の取引をブロックチェーン上にプログラムとして記載することで、契約の条件確認や実行までを自動的に執行させることができます。

スマートコントラクト技術を使うことで不正を防げることはもちろん、決済に関わる時間の短縮や、そもそも仲介者を必要としなくなるためコストの削減にも繋げるとされています。今現在、世の中で仲介業者が行う仕事のほとんどを自動化できる可能性を秘めており、ユーザー同士が直接的に取引を行う非中央集権型のサービスの実現に繋がります。

スマートコントラクトは今の社会構造を変える可能性があると言われており、世界各国でスマートコントラクトを活用した取り組みが行われています。

ブロックチェーンのデメリット

ブロックチェーン,仮想通貨
前述のようにブロックチェーン活用のメリットとしては様々な点が考えられますが、まだまだ発展途上の技術であり、反対にデメリットも考えらます。ここで、ブロックチェーンの活用が進む上での課題点を挙げていきます。

処理に時間がかかる

ブロックチェーンはこれまでの取引を記録を全て記録し、新規の取引記録を追加する際には承認作業などのプロセスが必要になるため、処理に時間がかかってしまうという点が課題です。

改ざんや不正を防ぐために、記録が追加されるたびにチェック作業がかかるのはメリットでもありますが、その処理にどうしても時間が必要になるのです。

例として、ビットコインの海外送金についても、ビットコインが利用されるようになって間もない頃は10分以上の時間がかかっていました。

ブロックチェーンの利用が進めば進むほど、その取引履歴のデータは次々と加算されデータ量が増えていくため、最終的には膨大な量になっていきます。現状ではそのデータ量に対して対応ができているとしても、今後ブロックチェーンの利用が推進されていけばこのようなデータ量の問題が発生し、今のコンピュータやネットワークの性能では対応が難しくなる危険性があります。

51%攻撃を受ける可能性がある

ブロックチェーンは世界中のパソコンで分散されて取引や送金などの処理をしています。不正やハッキングを防ぐために、分散されているコンピューターの51%以上がその取引について承認をすれば、「不正なし」として取引が処理される仕組みになっています。この時、過半数の承認が得られなければ、「不正あり」と判断され、ブロックチェーンが機能しなくなります。

つまり、悪意のあるマイナーが分散されている処理について51%を上回る計算能力を掌握することができた場合、不公平な処理についても「不正なし」の取引として強引に処理することができてしまうことが言えます。これは51%攻撃と言われています。

全体の51%を超える計算能力を持つことは現実的ではないようにも思えますが、ビットコインのブロックチェーンについては、世界のマイニング業者の80%以上が中国に存在していたと言われています。

その後規制によりこの割合は変わっていますが、それまでは理論的には中国のマイニング業者がいつでも51%攻撃をできる状態にあった、と言えるのです。

今後も現実的に実現されるのかは別として、ブロックチェーン全体の過半数を超える処理能力を持つような団体が誕生すれば、不正を強制的に処理されてしまう可能性が考えられます。

匿名性の高さから悪用される危険がある

ブロックチェーンが活用されている場合、通貨の送受信に関わる「発信元アドレス」と「送金先アドレス」についてはブロックチェーン上に記録されることになります。また、仮想通貨においては個人情報の登録を必要とせずに通貨の送受信が可能です。

しかしながら、記録されているのは基本的には送受信記録であり、それを送った人物を特定することはできません。この匿名性の高さが悪用されてしまうと、犯罪行為や脱税行為などを行われてしまう可能性が出てきます。

また、ビットコインなど仮想通貨を送受信する際に必要な「ウォレット」はメールアドレスさえあれば誰でも簡単に作ることができ、使い捨ても可能です。取引所や金融機関を介さずにP2P方式で直接送金ができることが、脱税行為などに利用されるリスクを含んでいるのです。

一方で、ブロックチェーン上のアドレスと個人情報が結びつく仕組みにしてしまうと、アドレスから個人の保有残高などを遡ることができてしまうため、その場合は個人情報漏洩の問題点が発生します。

機密性が低い

ブロックチェーンは取引に関わる様々なデータを分散して保存されていますが、そのデータは公開されており、誰でも確認することができるようになっています。

この公開性の高さがブロックチェーンのメリットでもあり、様々な分野で応用可能なことから世界各国で導入が進んでいるといえるのですが、誰でも確認できるという機密性の低さはデメリットにもなりえます。

例えば企業が行う金額の非常に大きい取引についてもブロックチェーンを通して確認ができるとなれば、企業の機密情報の漏洩にも繋がってきます。企業の行う金融取引には機密にしなければいけない取引も多く存在するため、そのような取引データまでブロックチェーン上に記録することは安全性の点で問題があると言えます。

ブロックチェーンへの記録が適さないケースも多いため、プライベートな情報として記憶する技術も求めらています。

仮想通貨イーサリアムとブロックチェーン

ブロックチェーン,仮想通貨
ここまで、ブロックチェーン技術のメリットやデメリットを見てきました。それでは、ビットコイン以外の仮想通貨においてはどのようにブロックチェーンが活用されているのか、ここでは仮想通貨の一種「イーサリアム」を例として解説していきます。

イーサリアム(Ethereum)とは?

イーサリアム(Ethereum)も仮想通貨の一種であり、その時価総額はビットコインに次ぐ規模をもっています。仮想通貨は1,000以上の種類がありますが、その数ある仮想通貨の中でも、イーサリアムは第2位の市場規模を保っているのです。

イーサリアムの誕生は、2013年にヴィタリック・ブテリンという人物が設計を始めました。日本でも2015年頃から仮想通貨取引所で取引が可能となっています。イーサリアには開発者チームは存在していますが、ビットコインなどの仮想通貨と同様にP2Pネットワークシステムを用いて取引管理がされているため、中央管理者を必要としていません。

ビットコインとの大きな違いとしては、通貨の持つ目的の部分です。主な目的が「決済」であるビットコインに対し、イーサリアムは「プラットホーム」としての役割を担っており、これは主にアプリケーションを開発する上で利用されるものです。つまり、イーサリアムのブロックチェーンシステムを使って、世界中の開発者が新規のアプリケーションの開発ができるようになっているのです。

スマートコントラクト

このイーサリアムでもブロックチェーン技術が活用されているわけですが、ビットコインとの大きな違いは「スマートコントラクト」が活用されているという点です。

スマートコントラクトには、事者間の取引をブロックチェーン上にプログラムとして記載することで、契約の条件確認や実行までを自動的に執行させる機能があるため、例えば「このような条件が整ったら、誰にいくら送金する」といった契約をプログラムすることでそれが自動的に実行されるようになります。

そしてその契約についても、実際に執行された際にはブロックチェーン上に追記されていきます。

つまり、ビットコインであれば、すべての売買取引などの決済記録についてブロックチェーン上で管理していますが、イーサリアムであればその契約内容までを一緒にした内容を、取引開始とともにブロックチェーン上に記録しておくことができます。

これにより、契約内容を実行するために仲介者が不要となり、その分の人件費を抑制できることなど様々なメリットを生み出すことができます。

また、このイーサリアムのスマートコントラクトについても、過去に取引された契約内容をブロックチェーン上で保存することができます。

すべての契約内容が分散型ネットワークであるブロックチェーンに記録されることにより、世界中の誰もがその内容を確認することが可能となり、その監視の目を逃れながら不正や改ざんを行うことは非常に難しいと言えます。また、過去の契約の履歴は半永久的に記録されているため、個人の信用情報も自動的に蓄積されていくとういことになります。

イーサリアムの脆弱性

前述の通り、イーサリアムはアプリケーションを作る上での「プラットホーム」としての役割を担っています。そのためには、特定のデータをブロック上に後から付け加えられるような設計である必要が出てきます。

つまりブロックチェーンのブロックに、他のデータを埋められるように空白部分があるということであり、この空白部分がイーサリアムの弱点とも言えるわけです。

実際問題としてイーサリアムは度々攻撃を受けてきた過去があり、システム修正も行われています。このシステム修正を原因として、新たな通貨である「イーサリアムクラシック」が誕生しました。

また、イーサリアムのプラットホームを利用して作成されたアプリケーションについては、イーサリアムの開発者とは無関係な独自の組織が運営しています。

例として、日本の仮想通貨取引所「coincheck」で取り扱いのある「Auger」という通貨も、イーサリアムのプラットホームを利用して作成された仮想通貨です。

イーサリアムの今後について

イーサリアムのプラットホームを利用して作られたアプリケーションは続々と誕生しています。ICOと呼ばれる、仮想通貨を利用した資金調達についてもイーサリアムが多く活用されており、世界中の大手企業もイーサリアムを活用したプロジェクトに乗り出しています。

しかし、前述のようなイーアリアムの脆弱性の課題も残っているため、まだまだ発展途上の技術であると言えます。このような課題点をいかに解消しつつ、イーサリアムのプラットフォームを活用したゲーム領域への進出や、Dappsと呼ばれる分散型アプリケーションの開発を進めていくのか、今後もイーサリアムには注目が集まることが予想されます。

ブロックチェーンの活用事例

ブロックチェーン,仮想通貨
ここまで解説してきたブロックチェーン技術ですが、実社会でも次々と活用されるようになってきています。それでは、企業がどのような形でブロックチェーンを活用しているのか事例を挙げて解説していきます。

損害鑑定業務への活用事例(三井住友海上火災保険)

まずは、ブロックチェーン技術を用いて、火災損害などの鑑定業務の効率化を図る実証実験の事例です。これは三井住友海上火災保険が日本損害保険鑑定人協会と共同して行いました。

これはブロックチェーンを情報のやりとりに活用し、損害保険会社と鑑定会社の間で行っている、業務の進捗状況などにおける業務連絡の効率化を目指すものです。

ブロックチェーン技術を活用することで、改ざんや紛失を防ぐことによるセキュリティの向上効果や、様々な面でのコスト削減効果が期待されています。

火災保険の保険金支払いに関する損害調査については、損害保険会社と鑑定会社間の進捗状況の確認等において、すべて郵送やFAXを中心に行われていました。

この方法では、情報が共有されるまでにタイムラグが発生することや、情報が漏れてしまう危険性が指摘されていました。この問題について、高度なセキュリティが確保されたブロックチェーン技術を用いることで、業務の効率化を狙ったのが今回の実験の目的です。

具体的な効果としては、電子データ化の実現により情報通信時間が短縮され、保険金の支払がスムーズに行われることや、ブロックチェーン技術により活用することで、これまで行っていた強固なセキュリティ構築が不要となり、システム開発に関わる費用を大幅に抑えられるとしています。

宅配ボックスへの活用事例(GMOインターネット)

続いては、宅配ボックスのサービスにブロックチェーン技術を活用することで「本人のみが受け取れる」ことを可能にすることを目指した実証実験の事例です。これは、GMOインターネット、GMOグローバルサイン、セゾン情報システムズの3社が共同で行いました。

近年は通販サイトの台頭により宅配便の利用者は年々増大していますが、それに伴い再配達の問題も浮き彫りになっています。再配達の増加は人材不足の配送業者にとって大きな負担となり、何度も配達することで二酸化炭素の排出量の増加にまで繋がっています。

このような宅配便を取り巻く問題に対して、今回GMOインターネットグループやセゾン情報システムズなどが共同し、ブロックチェーン技術を応用させることでの解決を目指しているのです。

今回の実験では、システムにおける基盤をGMOインターネットがもつブロックチェーンプラットフォーム「Z.com Cloud ブロックチェーン」を基にして行わました。また、セゾン情報システムズの「HULFT IoT」が宅配ボックスに採用されています。

テスト運用では、宅配ボックスが池袋PARCOの店頭に設置して行われました。注文した人が「カエルパルコ」を通じて購入した商品が宅配ボックスに配送されると、注文者にはQRコードがメールで送られます。そのQRコードは宅配ボックスを開けるための鍵情報となっており、注文者は送られてきたQRコードを利用し、宅配ボックスから商品を受け取るという仕組みになっています。

このような宅配ボックスとブロックチェーン技術を利用した商品の受け取り方法が整備されていけば、ユーザーが都合の良い日時で受け取ることができ、また安全性にも配慮された受け取り方法が実現可能となります。人材不足に苦しむ配送業者にとっても、再配達が減ることで大幅な負担の軽減が期待されます。

電源ソケットへの活用事例(Nayuta)

3つ目は、ブロックチェーン技術を電源ソケット(コンセント)に応用することで、使用権をコントロール可能にしたNayutaの事例です。ブロックチェーン技術においては金融分野に強い関心が集まっていますが、実際にはこの事例のように非金融分野においてもIoTへの活用として大きな期待が持たれているのです。

この事例ではブロックチェーン技術を用いることで、「所有者が、電源ソケットの利用できるタイミングを限定して使用権を第三者に付与する」という内容の実現を図っています。

電源ソケットの持ち主は、「○年○月○日○時~○年○月○日○時までの間に、○時間のみ使用可能」というような使用権を条件付けすることができ、その条件をスマートフォンのアプリを通してユーザーを指定して送ることができるようになっています。

使用権が送られた利用者は、スマートフォンのアプリを使って電源ソケット間との「BLF通信」により、電源ソケットを使用することが可能になります。

たとえば、会議室や市内の公共施設などのオープンな場所において、使用可能な日時に制限をかけながら電源ソケットを設置することができます。

多くの人が利用できるオープンな環境にコンセントが設置されていると、断りなく勝手に使う利用者がいたりと、設置すること自体にリスクが考えられます。この問題に対して、ブロックチェーン技術を応用させることで勝手に利用することが不可能となり、社会インフラの充実に繋がる事例だと言えます。

今後も注目のブロックチェーン技術

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ブロックチェーンの仕組みから実際の活用事例までを紹介してきましたが、いかがだったでしょうか?ブロックチェーンはシステムダウンや第三者による改ざんのリスクが非常に低く、ビットコインをはじめとした様々な仮想通貨の整合性を保つためにはなくてはならない存在だと言えます。

さらに、活用事例でも見てきたように、金融分野以外にもブロックチェーンの技術は活用が期待されています。ブロックチェーンが今後、社会全体に浸透していくことができれば、仮想通貨への注目度は今とは比較にならないほど高まっていくはずです。

仮想通貨に注目をしている方は、ブロックチェーン技術の今後の発展にも目を向けていく必要がありますね。

最終更新日:2018年08月24日

【この記事を書いた女子会メンバー】

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