目次
ブロックチェーンとは？
ブロックチェーンとは、 取引が記録された「ブロック」を鎖のようにつなげて管理する仕組みです。
ブロックチェーンは、「分散型台帳技術」(DLT:Distributed Ledger Technology)とも呼ばれます。記録を分散して管理しているため、不正な取引や二重使用などを防止できるので記録の改ざんが難しいことや、障害が発生しにくくシステムダウンしにくいといった特徴を持っています。
ブロックチェーンは、インターネット以来の発明とも称され、特に相性の良い金融業界を抜本的に変えるポテンシャルに期待が集まっています。すでに金融業界では多方面にわたって実証実験が行われており、特に注目されているのは国際送金や証券決済の分野です。金融取引の劇的なコスト削減につながる可能性があるのです。
それだけではなく様々な業界を変える可能性があるため、ますます注目されている技術です。
ブロックチェーンの仕組みと特徴
ブロックチェーンとは、ビットコインを支える技術として開発されたもので、取引データの固まりであるブロックを一定時間ごとに作成し、時系列順にチェーンのようにつなげていくことにより、データを保管する技術です。データの集まりであるブロックをつなげていく形態がチェーンのようにみえることから、「ブロックチェーン」と呼ぶのです。
また、まったく同じ情報が散らばった複数のコンピューターに保存されていることが特徴です。その散らばった個々のユーザー同士が直接データのやりとりする方法を「ピア・ツー・ピア（PeertoPeer、P2P）」と呼びます。
主な特徴として、
- 改ざんが難しい
- 可用性が高い
- コストが低い
といった点が挙げられます。これらの特徴について一つずつ確認してみましょう。
改ざんが難しい
まず、過去の取引データを改ざんすることが困難であるという点が代表的なメリットです。
ブロックチェーンは、過去のすべての取引が記録された一本のチェーンになっています。また、ブロックチェーンの新しいブロックを作るために、1つ前のブロックの要素を反映していくという方式をとります。
各ブロックには、取引記録に加えて1つ前のブロックに関するデータ、ハッシュ値が含まれます。そのため、ある取引データを改ざんするには、一つ目から最新のブロックまですべてのブロックを作り直す必要があるのです。
また、P2Pのネットワークに接続したすべてのコンピューターにまったく同じ情報が保存されているという点もポイントです。
- ネットワーク上のすべてのコンピュータに保存されている
- たった一本のチェーンが一方向にしか生成されない
- つまり不可逆的である
という特徴によって、コピーや二重取引などの不正取引が不可能となっているのです。
従来の銀行などが構築したシステムでは、中央のサーバーさえハッキングすれば、不正な取引を実現することができましたが、こうした欠点を克服しているのです。
可用性が高い
次に、可用性が高いという点です。ブロックチェーンでは、同じデータを分散して管理しているため、自然災害や停電、外部からのハッキングなどによりどこか1カ所でデータが失われても問題ありません。
他のデータ管理しているコンピュータが作動していれば、システムの維持を継続することができるのです。中央の管理者がデータをまとめて維持する場合に比べて、障害が発生しにくく、システムがダウンしにくいのです。
システム運用のコストが低い
三つ目のシステム運用のコストが低いという点が、注目されている最大の要因と言っても間違いではありません。あらゆる業界において劇的なコスト削減に貢献する可能性があるためです。
例えば、銀行などの金融機関は、取引や顧客に関する膨大なデータを維持する必要があります。そのために大規模な集中管理センターを保有して、セキュリティやバックアッブに巨額の費用をかけています。
これに対して、ブロックチェーンでは、管理コストの小さい分散型のコンピュータで取引を管理することができます。さらに堅牢性やセキュリティ機能も備えることができます。
ブロックチェーンの課題とその解決策
ここまではブロックチェーンのメリットについて見てきましたが、当然課題も存在します。まだまだ技術としては未成熟な部分も多いのです。
ビットコインの技術的な問題点
まずは、ブロックチェーンが最初に実装され実用的にも利用されているビットコインを通して技術的な問題点について考えみましょう。
現状、ビットコインのブロックチェーンは大量のユーザーには対応できません。もし、一気にユーザーが増えると、処理がパンクして予期せぬエラーが起こる可能性があります。
また、膨大な取引を受け入れる体制も整えると同時に、一般ユーザーがすぐに使えるように最適化しなければなりません。より多くのユーザーを呼び込むには、難解な専門用語や、数字とアルファベットの羅列を利用せずとも、取引できるような仕組みが必要でしょう。
市場の流動性にも問題があります。初期から投資しているユーザーには値上がりを期待してコインを長期的に保管する人が多いと言われています。ビットコインの発行量は最大2,100万BTCと設定されているので、インフレによる価値減少の可能性がなく長く保有するインセンティブが働くのです。
ビットコインがより流動的になるには、多くの場所で決済手段としてビットコインを使えるするなどユーザーに使用を促すことが必要でしょう。
ブロックチェーンでは、高度なプライバシーやセキュリティが保障されていますが、アカウント情報の管理などはすべて自己責任となります。
ウォレットをなくしたり、秘密鍵を忘れてしまったりした場合、二度とコインは取り出せません。すべてのユーザーが適切に管理することが難しいであろうと考えれば、バックアップを保管するために信頼できる仮想通貨取引所の存在が不可欠でしょう。
また、処理の速度や処理できる取引量にも問題があるので、根本的に異なる処理方法を唱える人も少なくありません。
実際に、ビットコインのブロックチェーンからフォークして新たなコインを作る試みが実施されています。代表的な例として、速度を重視した処理を実装するためビットコインのソースコードに修正を加えたライトコインがあります。
スマートコントラクトにおける課題
次はイーサリアムに実装されているプロトコル、スマートコントラクトの課題について考えてみましょう。
スマートコントラクトは所有権を規定し管理することにおいて、その不可逆性が特徴です。しかし、これが思わぬデメリットになるかもしれません。上記の特徴が意味するのは、間違った人のアカウントに取引を実行してしまってもやり直しがきかないということです。
高い確実性を持っている一方で、人の裁量や妥協の余地が全く無くなってしまうです。この点において、混乱が減るどころかむしろ増えると主張する専門家も存在します。ここまで高いレベルで正確性の担保された取引や契約の方法は、これまで社会に存在しなかったので思わぬ混乱が発生する可能性があるのです。
取引における問題はこれまで人の手によって法的に処理されてきましたが、人のあらゆる取引が分散化された高度なネットワークによって規定されてしまうと表現すれば、その問題点がわかりやすいかもしれません。
マイニングによって増大する電力消費
エネルギー問題も深刻になりつつあります。
ビットコインに採用されているPoW(プルーフ・オーブ・ワーク)のしくみでは、ハッシュ計算を大量に繰り返す必要があります。そして、ビットコインの価値が上がるにつれてマイニング競争は激化し、必要とされる計算量並びにそのための電力量はますます増えていくのです。
しかし、無駄に電力を消費していると考えるのは適切ではないでしょう。
取引を処理する目的のもと電力を必要としており、現実にシステムが機能しているのです。また、従来の金融システムを維持するために必要とされているエネルギー量と比較してどちらがより人類にメリットをもたらす方法なのか比較することが必要でしょう。
また、マイニングの方法やハードウェアは常に改良が続いているので、思わぬところから解決策が見つかるかもしれません。そして問題点を解決するために、PoS(プルーフ・オブ・ステーク)のような新しいアルゴリズムを採用する仮想通貨も登場しています。
政府による規制
政府による規制も普及のために大事な要素となります。安心できる環境を作るためには、政府がブロックチェーンの技術と可能性を正しく理解し、適切な法整備と国際的合意を形作っていく必要があります。
詐欺まがいのことをする悪質なブロックチェーンユーザーを野放しにするべきではありませんが、過度な規制でイノベーションを阻害することは望ましくありません。
様々な業界の衰退と雇用の現象
様々な仕組みがブロックチェーンに置き換われば、従来のサービスを提供していた企業はどうなるのでしょうか。
またブロックチェーンが人間の雇用を奪うのではないか、と恐れる人々もいます。ブロックチェーンの支持者はこの心配に対して、技術イノベーションは一時的に雇用を減少させるかもしれませんが、結果的により多くの新たな雇用を生んできたと主張します。
ブロックチェーンと仮想通貨によって取引の可能性が大きく広がり経済は拡大するのか、ブロックチェーンが劇的に自動化を進めて雇用が減り経済に悪影響をもたらすのか、実際のところまだ誰も分かりません。
ブロックチェーンの管理方法
問題が発生した時に分散型プロトコルをどのように制御すればいいのかという点も度々議論されています。実際にビットコインのコミュニティはいくつもの派閥に分裂しています。
それぞれのコミュニティには、ブロックチェーンに関する基準の作成、適切な利用法を普及させること、グローバルなインフラを構築することなどが必要ですが、ブロックチェーンに関する決定はどのように行うのが最も良いのか結論は出ていません。
プライバシーの問題
すべての情報が記録されているブロックチェーンにおいては、プライバシーの問題も考えなければなりません。匿名性の高いネットワークであることに間違いありませんが、情報はオープンになっています。
情報を収集したい国家や企業がブロック チェーンの情報を分析して、利用する可能性は否定できないのです。
反社会的勢力による利用
ドラッグの売買など犯罪に利用されるのではないかという懸念もあります。実際に、インターネット上の不正販売闇市シルクロードでは、支払いにビットコインが利用されていました。
ビットコインの取引はすべてオープンなので、現金よりも追跡が簡単と言われています。しかし、盗まれた仮想通貨の追跡に失敗することもあり一概に言うことはできません。
ブロックチェーンの種類
ブロックチェーンは、「オープン型」と「クローズド型」に分類することができます。
オープン型ブロックチェーン
「オープン型」では、誰もがネットワークに参加することができます。取引の承認作業を行うことも、それによって報酬を受けることにも誰もが自由に参加することができるのです。中央管理者はおらず、すべてはプログラムによってコントロールされています。
代表的な例がビットコインです。取引の承認作業を担うことになるマイニングも、ビットコインの売買も自由に参加し行うことができます。なおビットコインを通してブロックチェーンの理解が進んでいるため、ブロックチェーンの特徴としてオープン型ブロックチェーンの特徴が説明されることも多いですが、クローズド型とは区別して理解する必要があります。
クローズド型ブロックチェーン
「クローズド型」では、参加を許可する段階で、参加者の身元は明らかになっています。そのため匿名性が担保されないことが一般的です。取引の承認や、全体の仕組みを管理・運営することも、特定の参加者や中央の管理主体によって行なわれます。
クローズド型にはオープン型にはないメリットがあります。まず、参加者の合意をとれば、取引を高速化できる新しいアルゴリズムを採用することができます。また、不適切な取引を行ったり取引を妨害する参加者がいる場合にはその参加者を強制退去させて、ネットワークの安全性を保つことができます。
コンセンサス・アルゴリズムの種類
ブロックチェーン上での合意形成を行う「コンセンサス・アルゴリズム」には、プルーフ・オブ・ワーク(PoW) 、プルーフ・オブ・ステーク(PoS) 、ブルーフ・オブ・インポータンス(Pol)の3種類があります。
プルーフ・オブ・ワーク(PoW)
プルーフ・オブ・ワーク(PoW) とは、コンピュータによって膨大な計算量の問題を解くことに成功した人にブロックの更新権限を持たせ報酬を渡す仕組みです。ビットコインに採用されている方法で、コンセンサス・アルゴリズムとして現在最も有名な方法でしょう。
プルーフ・オブ・ステーク(PoS)
プルーフ・オブ・ステーク(PoS) とは、ネットワーク上の資産の保有量が大きく、保有期間が長い人にマイニングの難易度を低くする仕組みです。PoSにおけるマイニングは「鋳造」(minting)と呼ばれます。
ビットコインと同様に計算を行うことになりますが、完全な総当たり式ではなく、そのユーザーに応じて計算すべき範囲を狭くして鋳造に成功しやすくなる仕組みとなっています。
プルーフ・オブ・ワークの問題点であった電力量を削減できるメリットがある一方で、ネットワーク上の資産流通が滞りやすいというデメリットがあります。
プルーブ・オブ・インポータンス(PoI)
プルーブ・オブ・インポータンス(PoI)では、プルーフ・オブ・ステークのようなネットワーク上の資産の保有量・保有期間という評価基準に加え、資産の直近の使用頻度が高い人のマイニングの難易度を低くします。PoIにおけるマイニングは「ハーベスティング」(harvesting)と呼ばれます。PoSの欠点を克服し、コインの流通を活発にするために考案されました。
ブロックチェーン技術を利用した具体例
ビットコインはもちろん、現在ではブロックチェーンを利用した様々な仮想通貨が誕生しています。ここでは代表的な2つの仮想通貨について紹介します。
また、すでに様々な領域でブロックチェーンの応用が始まっています。
ビットコイン(Bitcoin)
ビットコインは、Satoshi Nakamotoが発表した論文に基づいて、2009年に運用が開始されました。ビットコインは分散されたP2Pのシステムであり、中央管理者が存在しているわけではなく、世界中のコンピュータによって取引が記録、実行されています。
平均して10分に1回で見つかるように自動的に調整された解を見つけることで取引は検証、記録されます。従来、中央銀行が行っていた通貨の発行と決済の機能を、プルーフ・オブ・ワークを導入することによって分散的に実現したのです。
またプロトコルではビットコインの発行が4年毎に半減されるように規定されており、ビットコインの発行総量は2140年に2100万BTC到達し、発行終了することが決まっています。事前に設計されたプロトコルでインフレーションを防いでいるのです。
処理できる取引量に限界があることなどから、フォークが実施されビットコインから新たな通貨も誕生しています。近年、その課題が指摘されていますが、仮想通貨では最大の時価総額を記録しています。
イーサリアム(Ethereum)
イーサリアム は 2015年にリリースされた次世代型スマートコントラクト分散アプリケーション基盤で、スイスを中心にEthereum Foundation により開発が進められているオープンソースプロジェクトです。
イーサリアムが開発される以前は基本的にビットコインの機能をそのまま引き継いでいたため、カスタマイズが難しく、仮想通貨以外の領域で利用することは現実的ではありませんでした。それに対して、イーサリアムはカスタマイズが簡単で、他の様々なアプリケーションに応用が可能です。
イーサリアムはP2Pネットワーク上で、取引履歴やスマートコントラクトそのもの、実行履歴をブロックチェーン上に記録しています。マイニングが行われると、通貨の送金やスマートコントラクトに記述したプログラムを実行・記録することで、その正統性を保証しています。
ますます広がるdAppsの可能性
dAppsとはDecentralized Applicationsを意味し、分散的なアプリケーション全般を指します。
特徴として、アプリケーションは分散的にオープンソースで管理されていること、独自のトークンを持っていること、ユーザーのコンセンサスによって改善が行われることが挙げられます。
ビットコインやイーサリアムなどの仮想通貨はもちろん、ブロックチェーンを利用した様々なサービスが含まれます。今後様々なタイプのdAppsが登場すると予想されますが、現状ではイーサリアムのシステムを利用したゲームなどが注目を集めています。
ブロックチェーンは未来をどのように変えるのか
ブロックチェーンの応用で注目されているのは、主に金融業界です。
しかしブロックチェーンはかなり汎用性が高いため、金融業界だけでなく、流通、不動産、医療など幅広い業界に応用できる技術として注目されています。
つまり、デジタルに変換した何らかの資産の所有権を登録、またそれを安全かつ即時に移転させるという作業が必要な分野においてはどこでも活用できる技術なのです。
あらゆる資産取引を記録する金融業界
現在、中央銀行などの管理者・発行者がデジタル通貨を発行する実験を始めています。デジタルに変換された資産の所有権の登録と移転は、まさにこれまで金融機関が業務として行ってきたことと同じであり、金融業界と親和性が高いのです。
ブロックチェーンが存在していなかった従来の金融業界について考えてみましょう。これまでは、取引記録を信頼できる第三者である銀行や証券決済機関などに預け、集中的に管理するというのが一般的な方法でした。
これが分散的に管理できるブロックチェーンを利用するとどう変わっていくのでしょう？
金融機関の業務とコスト構造を大きく変えることで、ユーザーである投資家、企業、個人などにとっても取引コストの削減などを通じて幅広く恩恵をもたらします。
グローバルな送金システムの構造や決済の方法は間違いなく大きく変わっていきます。具体的に金融業界にどのような変化をもたらすのか詳しく見てみましょう。
まず、ブロックチェーンがあれば、金融機関が口座開設やローンの可否を決定するために、個人情報を収集し信用力を判断する必要がなくなります。
ブロックチェーンが、取引データの正しさを証明するので、取引相手の信頼を確認する必要がなくなるのです。取引にかかる時間や不透明性によるリスクは回避できるので、個人間における資産の貸し借りはもっと柔軟になるでしょう。
自分で債券を発行したり売買したりといった活動が盛んになることで、銀行の普及していない地域の人や、起業を志す人に大きなメリットとなることは間違いありません。
また、通貨や株式、債券まで様々な資産を今より低コストで高速に移動させることができるようになります。資産の保管先も従来の金融機関だけでは無くなるかもしれません。
著作権管理が必要なクリエイティブ業界
インターネット上における情報の複製は絶えず問題になっています。コピー＆ペーストがとても簡単なので、インターネット上で著作物を無断で使用する例が頻繁に起きているのです。違反者を罪に問うためには、著作権保持者がそれぞれの違反行為について告訴をしなければなりません。しかし、インターネット上の数えきれないほどの違反行為に対して、対応することはほぼ不可能です。
また、著作権を誰が持っているのか不明確になっている点も問題でしょう。現状、政府に著作権を認めてもらうには、時間もお金もかかります。
そこでブロックチェーン利用して、ライターやイラストレーターを始め、デザイナーやアーティストなどクリエイティブに関わる人々が簡単に著作権を主張できる仕組みが作られています。代表的なものに、オーストラリアの「UprooV」やサンフランシスコの「Blockai」があります。
仕組みは簡単、ブロックチェーン上に文章や画像、動画などのコンテンツをアップロードするのです。作品ごとにコードを発行したり、証明書が発行したりして著作権を保証します。
インターネット上で著作権違反をパトロールしたり、ライセンスの発行が実行できれば、クリエイター著作権を保証しつつ、相応の報酬をもたらすことができます。
音楽や映像などの制作業界
次に、制作業界です。音楽や映像といった制作業界では関わる人が多いので、ややこしい著作権管理と、理想的ではない収益の分配構造がありました。仲介に入る事業者が利益を独占してしまう歪んだ構造となっていました。日本では、JASRACが徴収した楽曲使用料の分配が不透明であるとして、その利権は度々非難されてきました。
こちらも前の例と同じように、音楽や映像といったコンテンツをブロッチェーン上に記録すれば問題が解決するかもしれません。著作権情報から収益配分まで、プログラムに従いブロックチェーン上で自動的に実行する試みはすでに始まっています。代表的な例として、「Ujo Music」や「Dot BC」があります。
あらかじめ締結された契約に基づくスマートコントラクトに基づけば、収益配分についてより高い透明性が確保されるでしょう。このような透明性が実現できれば、不当な利益を享受していた仲介者が不要になるり、アーティストに公正な報酬がもたらされるのです。
真贋管理が大切なアート業界
本物か偽物かという証明が最も大切なアート作品の管理においてもイノベーションがもたらされます。現状では、鑑定によって発行される「作品証明書」を通じて本物であることを証明しています。
しかし、ブロックチェーン上に作品証明書を記録すれば、複製や改ざんが不可能になることはもちろん、所有権の判断しやすくなり、コスト削減や真贋管理の精度向上が期待できます。
万全の情報管理体制が必要な医療業界
膨大な情報を正確かつ高い安全性管理することが必要な医療分野にもブロックチェーンは大きなメリットをもたらします。現状、患者のカルテは各病院が個別に管理しています。
これをブロックチェーン上で管理すれば、データを高い機密性を保ったまま、病院間で共有することもが可能となります。オランダの電化製品メーカーのフィリップスや東京海上日動が、病院などと連携しながら医療情報を管理する実証実験を行っています。プライバシーの問題さえクリアすれば、医療データ管理に利便性をもたらすことは間違いありません。
煩雑な手続きが必要な不動産業界
各国政府が担ってきた土地登記の問題点もブロックチェーンで解決できるでしょう。現状、土地登記に関する情報は、政府機関のサーバーで集中的に管理されおり、外部からのハッキング耐性は高くありません。また、書類によるアナログな管理も多く、効率的な情報管理が行われていません。
ブロックチェーンで分散的に管理すれば、改ざんのリスクを減らし高い透明性を実現できます。実際に、ガーナやジョージア(グルジア)では、ブロックチェーンを利用した土地所有権の管理が始まりました。発展途上国では、土地の所有権や境界が不明瞭であることから問題が多発しており、それを解決する手段としてブロックチェーンに期待が集まっています。
スウェーデンでは、ブロックチェーンを使った土地の所有権管理を実証実験しており、登記手続きにおけるミス軽減や土地取引におけるセキュリティ向上を目指しています。
複雑なサプライチェーンを持つ小売業界
ブロックチェーンは、サプライチェーンも大幅に効率化するでしょう。
原材料から商品が消費者に届くまでの過程は、数多くの事業者が関連し、非常に複雑なものです。しかしその透明性を確保することが困難であったことから、消費者が不利益を被っていたのです。不正な管理な方法が発覚が発覚したり、不当に高い値段で提供されてしまうことがありました。
しかし、サプライチェーンの各工程をブロックチェーンに記録することで、プロセスの透明化を実現できます。何か問題が起きた時には、記録を遡って原因を明らかにすればいいのです。日本における商品偽造の問題も解決できるかもしれません。
中央集権ではない真のシェアリングエコノミー
最後に説明したいのは、ブロックチェーンによって真のシェアリングエコノミーが誕生するかもしれないということです。現状では、様々な場所にいるサービス提供者と消費者がマッチングして取引を行っていますが、取引の仲介はいまだ企業が集中的に管理しています。
しかし、ブロックチェーンを利用すれば、仲介する企業なしに真に分散的なシェアリングエコノミーのプラットフォームが実現されます。
実際にUberのような機能を持った「Arcade City」が誕生しています。このサービスでは、ドライバーは金額を自由に設定することができ、手数料を取られることがありません。サービスの利用者は金額と評価を見てドライバーを選ぶことができます。支払いは独自の仮想通貨ARCによって行われます。
2016年1月に、Uberのドライバーへの報酬額が大幅に引き下げられましたが、このような問題が起きる心配はありません。第三者が存在しないため、市場の需要と供給によって決定される民主的な価格が実現することになるのです。
ブロックチェーン3.0へ
ブロックチェーンは、このように様々な分野で応用できる可能性を秘めています。仮想通貨に利用する段階を「ブロックチェーン1.0」、金融業界に活用する段階を 「ブロックチェーン2・0」、土地登記、資産管理、サプライチェーン、医療情報などの金融だけではない様々な分野に応用する段階を「ブロックチェーン3.0」と呼ぶこともあり、それだけ幅広い活用が期待されています。
編集部おすすめのdAppsゲームはイーサエモンです！日本語にも対応しており、登場するモンスターも可愛く、初めてdAppsゲームを触ってみるという方には特にオススメです！
