ブロックチェーンとは？特徴や仕組み・将来性を分かりやすく徹底解説

ブロックチェーンとは、仮想通貨やNFTゲームなどの基盤となっている技術です。

現在では多種多様なニーズに応えるため、さまざまなチェーンが開発・提供されています。

しかし、そもそもブロックチェーンの仕組みを理解できていない方も多いのではないでしょうか。

そこでこの記事では、ブロックチェーンとはどんな技術か、利用するメリット・デメリットなどを解説します。

ブロックチェーンは言わば、「次世代の新たなデータ管理の在り方」といえます。

情報の管理方法は従来のように縦型ではなく、ユーザー同士による横型で展開されるのが特徴です。

ブロックチェーンを利用する上で外せない仮想通貨は、国内外の仮想通貨取引所を利用して入手できます。

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ブロックチェーンとは？

ブロックチェーンは取引情報をブロックにまとめ、チェーン状に繋いでいく仕組みのことです。

元々はビットコインの基盤となる技術として誕生しており、2008年にサトシナカモト氏という人物によって提唱されたのち、ビットコインと共に世の中に送り出されました。

その後も、イーサリアムを始めとしたさまざまな仮想通貨の開発・管理の基盤として利用が普及しています。

ブロックチェーンはその仕組みから、仮想通貨取引といった価値を交換するシーンでの活用に強みを持っているのが特徴。

そのため、現在では不動産の権利書やアートの証明書などでも活用が進んでいます。

ブロックチェーンとデータベースの違い

ブロックチェーンとデータベースの違いは、管理体制とデータの取り扱いです。

従来のデータベースはサービスを提供する管理者を中心に、1対多の関係性を築いていました。

サービス利用者の情報は全てが管理者のもとに集約されるため、管理者による情報の改変や万一のハッキング被害のリスクがゼロではありません。

その点、ブロックチェーンは特定の管理者を置かず、ユーザー同士が相互に繋がることでネットワークを維持しています。

利用者が同じデータを共有しているため、安易に情報を改ざんすることができません。

ブロックチェーンと仮想通貨の違い

ブロックチェーンと仮想通貨、特にビットコインと混合して考える方も多いですが、両者は全く別の仕組みです。

上記でもお伝えしたように、ブロックチェーンはビットコイン開発過程で生まれた仮想通貨の基盤です。

仮想通貨はブロックチェーンの活用によって、その価値の担保や取引記録を可能にしています。

そして、仮想通貨をやり取りするには、まず仮想通貨取引所のアカウント作成が必要です。

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ブロックチェーンの仕組み

では、一体どのような仕組みでブロックチェーンが稼働しているのでしょうか。

ここでは、仮想通貨取引を例にブロックチェーンの仕組みを簡単に紐解いていきます。

取引情報の生成

ブロックチェーン上でまず行われるのが、取引情報の生成です。

例えば、「AさんがBさんに1BTCを送金する」といった取引を実行したとしましょう。

この際、確実に自身発の取引であることを証明するために、取引情報には暗号化が施されます。

ブロックチェーンでの作業が完了し、1BTCが届く時点でBさん自体が復号化が行われる流れです。

取引情報はこの暗号化を済ませたのち、ブロックチェーン上に公開されます。

ブロック単位で情報を管理

ブロックチェーン上に公開された取引情報は、一定時間ごとにひとつのブロックにまとめられます。

例えばビットコインであれば、10分単位でひとつのブロックが形成されており、取引完了までに最低10分は必要です。

各ブロックの中身には取引情報はもちろん、以下の情報も含まれています。

ブロックを生成したら、その後は既存のブロックチェーンにブロックを繋げる作業が行われます。

マイナーによる取引承認

生成したブロックをブロックチェーンに繋ぎ込むためには、前のブロックの情報（ハッシュ値）が必要です。

ハッシュ値を探すためには、前ブロックのナンス値を総当たり的に探し出すしかありません。

このナンス値を探し出す作業のことをマイニングと呼び、マインニングを行う人はマイナーと呼ばれます。

マイニングの結果、見事ナンス値を探し出し、取引承認されたブロックが最後尾のチェーンに追加。

ブロックチェーンに取引情報が記録された状態となるため、AさんからBさんへの1BTCの送金が完了します。

ちなみに、仮想通貨を入手する際には国内取引所のアカウント作成が必要です。

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ブロックチェーンの特徴

ブロックチェーンが持つ特徴は以下のとおりです。

P2Pによる非中央集権を実現

ブロックチェーンは、ネットワークの維持に特定の管理者を必要としません。

上記でもお伝えしましたが、従来のシステムは特定の管理者の下に利用者が存在する「中央集権型」となっています。

しかし、中央集権型には以下のようなリスクがついて回るのが課題でした。

その点、ブロックチェーンはP2P（peer to peer）の通信方式を採用。

各利用者が自律的に動き、それぞれが同じ情報を共有する「非中央集権型」のシステムとなっています。

取引履歴等は全てブロックチェーン上に公開されるので、誰もが情報を参照でき、情報改ざんといった不正があればすぐに検知できる仕組みです。

高度な暗号化技術を用いている

ブロックチェーンは高度な暗号化技術を用いているため、安全性が高いのも特徴です。

その暗号化技術として代表されるのが、データの暗号化でも一般的に用いられている「公開鍵暗号方式」です。

例えば、AさんがBさんに仮想通貨を送る場合の流れは以下のとおりです。

公開鍵と秘密鍵は一対であるため、違う鍵であると複合化は行えません。

第三者によるなりすましや不正な情報アクセスなどをブロックしてくれるので、特に価値交換といったシーンでの恩恵は大きいといえるでしょう。

コンセンサスアルゴリズムの導入

ブロックチェーンの核となる技術が、コンセンサスアルゴリズムです。

コンセンサスアルゴリズムが機能するからこそ、不特定多数が参加するチェーン上でも円滑な取引承認が可能です。

例えば、以下のようなコンセンサスアルゴリズムが現在の主流となっています。

また、積極的な合意形成参加を促すため、コンセンサスアルゴリズムはユーザーに対して仮想通貨をインセンティブとして与えているのもポイント。

つまり、参加者のインセンティブへのモチベーションが、ブロックチェーンを維持しているといえるでしょう。

インセンティブとして獲得した通貨は、国内取引所等で日本円に換金可能です。

仮想通貨の換金には、取引にかかる手数料がほとんど無料であるDMM Bitcoinを利用するとよいでしょう。

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ブロックチェーンのメリット

ブロックチェーンを利用するメリットは、以下のとおりです。

サーバーダウンがない

ブロックチェーンには、サーバダウンという概念がありません。

もっと簡単に言えば、ユーザーそれぞれがサーバーの役割を果たしているといえるでしょう。

上記でも解説したように、ブロックチェーンに参加するユーザーそれぞれが取引履歴を共有しています。

そのため、仮に自然災害等で国内ユーザーのコンピューターが故障しても、世界に参加者がいればブロックチェーンは問題なく稼働し続けます。

全世界のコンピューターが破壊されない限りは、ブロックチェーンが途切れることはありません。

信頼が不要である

ブロックチェーンはお互いの信頼性が不要、トラストレスである点もメリットです。

従来のシステムの取引シーンでは、取引相手と別に第三者が仲介するケースがほとんどでした。

取引の間に仲介が入るということは、詐欺や恣意的な取引操作が行われる懸念もあり、第三者への信用が不可欠となります。

その点、ブロックチェーンであれば第三者の介入なしに、直接ユーザー同士の取引が可能です。

取引内容はユーザーによる相互監視を受けているため、信頼性は参加ユーザーに分散される形となっています。

スムーズ・低コストの送金が可能

ブロックチェーンは従来よりも送金コストが抑えられる点もメリットでしょう。

特に法定通貨の国際送金のシーンでは、送金元銀行・中継銀行・送金先銀行など、複数の銀行による介入が一般的です。

それぞれの銀行にて通貨の処理が行われるため、送金までに時間がかかり、手数料の高騰がネックとなっていました。

その点、ブロックチェーンでは仲介となる銀行を通す必要がないため、ダイレクトでスムーズな送金を実現できます。

仮想通貨の送金には仮想通貨専用のウォレットのみならず、各取引所が利用されるケースもあります。

特にDMM Bitcoinでは送金手数料が無料に設定されているので、比較的低コストならの送金が可能です。

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ブロックチェーンのデメリット

ブロックチェーンを利用するデメリットは、以下のとおりです。

記録した情報は削除できない

ブロックチェーンでは原則、記録した情報を削除できません。

上記でもお伝えしているとおり、あらゆる情報がチェーン上のユーザーに分散するためです。

仮に情報を修正するとなった場合、情報の改ざんと同様に全てのブロック情報を書き換える必要があるでしょう。

情報の改ざんができないというメリットは、考え方を変えればデメリットにもなり得ます。

ブロックチェーン上の記録は、たとえチェーンの開発者であっても修正・消去ができません。

環境負荷の懸念がなされている

ブロックチェーンによるマイニングは、環境へ悪影響を与えている点もデメリットでしょう。

なぜなら、ブロックチェーンの核となるコンセンサスアルゴリズムは、膨大な電力消費を必要とするケースがあるためです。

特に「PoW」では、チェーン上の参加者が一斉に計算作業を始めるため、電力消費も非常に大きくなります。

事実、PoWを採用しているビットコインは、需要拡大によって取引量が増加しており、消費電力も年々増加しています。

アメリカを始めとした各国もPoWの消費電力を重く見ており、今後PoWの規制の動きも強まる考えられます。

スケーラビリティ問題が課題となっている

ブロックチェーンでは「スケーラビリティ問題」が目下の課題となっています。

スケーラビリティ問題とは、取引量過多による取引の遅延や手数料が高騰している状態のことです。

ひとつのブロックに格納できる情報量決められているため、ブロックに収まり切らない情報は処理が後回しにされます。

さらに取引量が増加していくことで、ブロックチェーンは本来のパフォーマンスを発揮できなくなります。

利用するチェーンによっては、気軽に取引を行えない可能性がある点に注意が必要でしょう。

ブロックチェーンの種類

ブロックチェーンと一口に言っても、その種類は大きく分けて以下の3つに分類されています。

パブリックチェーン

パブリックチェーンは、これまでに紹介してきた特徴を持つ一般的なブロックチェーンです。

どのチェーンも中央管理者を置かず、不特定多数でオープンな環境となるのが特徴。

取引承認には合意形成が必要なので取引の透明性は高いですが、その分取引が遅延しやすいのが課題です。

パブリックブロックチェーンは、情報の透明性が高い・自由な取引が可能という点を活かして、仮想通貨取引やNFT取引などの価値交換シーンで活用が進んでいます。

プライベートチェーン

プライベートチェーンは、中央管理者を中心に限られた人数で構成されたブロックチェーンです。

パブリックチェーンと異なり、中央管理者が参加者を決めるクローズドな環境が特徴です。

管理者の許可がないとユーザーは参加できないので、悪意のあるユーザーの参加リスクが少ないのがポイント。

クローズドな環境であるからこそ、チェーン上に記録されている情報をコントロールできるという利点もあります。

主に企業や組織など、外部に情報を公開せずにブロックチェーンを活用したい場合に利用されます。

コンソーシアムチェーン

コンソーシアムチェーンは、管理主体が複数に分かれているブロックチェーンです。

簡単に言えば、パブリックとプライベートのハイブリッドなチェーンです。

分散型の形を取りながらも、プライベートチェーンさながらの大量処理が可能。

ネットワークの参加には管理者の許可が必要となり、参加者による取引承認の合意形成が行われます。

複数の企業や組織間で、サービス運用するケースなどで積極的に活用されているチェーンでしょう。

ブロックチェーンを深く理解するためにも、まずは仮想通貨に触れてみるのが一番です。

取引所の利用は、低コストでの仮想通貨取引に対応しているDMM Bitcoinを検討してみてください。

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ブロックチェーンの今後の見通し・予想

今後ブロックチェーンが普及していくかは、以下のポイントが重要になってくるでしょう。

仮想通貨の一般層への浸透

今後仮想通貨が一般層へ浸透していけば、よりブロックチェーンの利用機会も増えていくでしょう。

仮想通貨はこれまで数多くのチェーン上で開発が進み、新たな活用方法が見出されてきました。

事実、仮想通貨は今や一国の決済通貨としても採用されており、通貨としての存在価値を示しています。

例えば、中央アメリカに位置するエルサルバドルでは、2021年6月にビットコインを法定通貨として採用しています。

一国の通貨として採用されるわけですから、通貨に対しての信頼性・価値の担保は必須です。

ブロックチェーンによって改ざん不可・強固なセキュリティを満たした仮想通貨は、上記の必須項目を見事クリアしたといえるでしょう。

仮想通貨が今後どう活用されていくかといった動向は、基盤となるブロックチェーンにも大きく影響する要因になり得ます。

他分野での活用

仮想通貨のみならず、他分野での活用もブロックチェーンの今後を左右するでしょう。

事実、ブロックチェーンを活用したサービス市場は年々拡大しており、2025年度には7000億円の国内市場規模に達すると予想されています。

今やブロックチェーンは、仮想通貨のみの技術ではありません。

事実、ブロックチェーンは独自の強みから、仮想通貨以外のシーンでも活用されています。

ブロックチェーンの活用によって、従来の仕組みが持つ作業の煩雑さや時間的コストの解消などが期待されています。

Web3.0の概念の普及

次世代のインターネットと呼ばれる「Web3.0」の概念が拡大していくかも、ブロックチェーンの将来性を左右します。

なぜならブロックチェーンは、Web3.0の根幹となる仕組みであるためです。

これまでのインターネットは言わば、世界的大企業に個人情報がすべて集約されている状況でした。

しかし、ブロックチェーンの分散管理技術であれば大企業へ依存することなく、自身の情報を自分で管理できます。

仮想通貨やNFTといったWeb3.0の技術の土台もブロックチェーンです。

今後いかにWeb3.0が一般層に受け入れられていくかも、ブロックチェーンの将来性のカギとなるでしょう。

ブロックチェーンを身近なものに感じるためにも、まずは仮想通貨に触れてみることが重要です。

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ブロックチェーンの注意点

ブロックチェーンを活用していくうえでの注意点は、以下のとおりです。

個人情報を安易に公開しない

ブロックチェーンを活用したサービスを利用する際は、安易に個人情報を開示しないことが重要です。

上記でもお伝えしたように、一度ブロックチェーン上に情報が記録されると消去できません。

特に、氏名や住所といった個人を特定できる情報の取り扱いには注意が必要です。

情報は暗号化されているものの、不特定多数の人の手に情報が渡ってしまいます。

仮に自身の保有する秘密鍵を公開してしまえば、簡単に情報を複合化されてしまうリスクもあるでしょう。

ブロックチェーンを利用する際は、自身の情報管理を徹底する必要があります。

悪意を持ったユーザーが入り込む可能性がある

誰でも参加できる点を利用して、悪意を持つユーザーが参入する可能性もゼロではありません。

ブロックチェーンはハッキングリスクが少なからず存在しており、その中で最も懸念されているのが51％攻撃です。

51％攻撃が行われれば、不正取引の実行やマイニングによって不正に利益を得ることにつながります。

特にパブリックチェーンではチェーンへの参加者を制限できないので、51％攻撃ような不正のリスクが潜んでいます。

ブロックチェーンに関するよくある質問

ここでは、ブロックチェーンに関してよくある質問について回答します。

ブロックチェーンは途中で派生することはありますか？

ブロックチェーンの仕組みを大幅に変更する場合、チェーンが派生する場合があります。

例えば、アプリ開発を行えるようにしたい、コンセンサスアルゴリズムを変更したいケースなど。

「より柔軟に対応していこう」といった考えによるブロックチェーンの分裂は、「ハードフォーク」と呼ばれます。

ブロックチェーンではデータの全てが記録されますか？

ブロックチェーンで記録されるのは、あくまで取引記録のみです。

すべてのデータをチェーン上に保存していては、処理速度の遅延は免れません。

画像や動画といった比較的重いデータに関しては、一般的には別でデータベースが用意されています。

しかし、すべてのデータをブロックチェーンで管理する「オンチェーン」という考え方も存在します。

今話題のブロックチェーンゲームとは何ですか？

ブロックチェーンゲームとは、ブロックチェーン技術を活用して開発されたゲームのことです。

NFTゲームとの呼ばれ方もされており、従来の課題であったチートプレイやゲームプレイで稼げない点を払拭。

ゲーム内で独自の仮想通貨を発行できるため、ユーザーがプレイによって独自トークンを稼ぐことができます。

ブロックチェーンのまとめ

ここまで、ブロックチェーンの特徴や将来性について解説しました。

今回の内容をまとめると以下のとおりです。

ブロックチェーンの登場によって、さらに「分散型」という考え方が普及しました。

これまでの中央集権型から脱却し、ブロックチェーンによって世間はより「ユーザーの尊重に意識」が向いてきています。

今後、ブロックチェーンが私たちの生活にとって当たり前になる日が可能性も高いでしょう。

そのためにも、まずは国内取引所からアカウント作成を行い、仮想通貨を入手しておくのがおすすめです。

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