今日のテーマ:ブロックチェーン

ブロックチェーン

よくビットコインは「ブロックチェーン」という技術で統制され,セキュリティーが保たれている」と言われるけど,具体的にどのようなものなのかを知ってる人は意外と少ない。

 

 

チェーンのようなものが,ハッキングをブロックしているのだろうと思っている人も多いのではないだろうか?難しいことはちょっとというあなたに,思い切り単純化して世界一易しく解説しよう。

1.peer to peer(P2P)ネットワーク

ブロックチェーンの最大の特徴は,分散処理にある。
円やドルといった実通貨は,銀行を通して,引き出し,預け入れ,送金などがおこなわれる。つまり,集中一括管理がされている。従って,銀行には,取引台帳ともいうべき,台帳が存在するけど,サーバーがハッキングによりダウンしたり、システムに不具合が生じたらネットワーク全体の運用が停止に追い込まれる。これに対し ブロックチェーンは「分散型台帳」ともいうべきもので,ネットワークに接続している仲間が,取引データ(トランザクション)を分散して管理(みんなで管理)し合っている。
P2P では、参加者が同様のデータを分散して保持しているため 1 つのサーバーが故障やハッキングにより機能停止してもシステム全体に影響を与えることはない。

2.視覚的理解

ブロックチェーンは,10 分ごとの取り引きデータ(ブロック)が鎖(チェーン)のように時系列で繋がっている。

 

3.ブロックの仕組み

これでは,データのブロックを繋ぎ合わせただけに過ぎない。
なぜ,セキュリティが守られるのか?
各ブロックには,前ブロックのハッシュ,ナンス,複数の取引データが納められている。

①ハッシュ化による不正改ざん防止:

「前のブロックのハッシュ値」と「取引データを足し合わせ」特殊なハッシュ関数を用いて,ハッシュ化する。ハッシュはあるデータを一方向にしか演算できず,ハッシュ化されたデータは元のデータには戻らない。1文字ほどの僅かな書換でもハッシュ値は大きく変
わってしまい,改ざんは容易に発見されてしまう。ビットコインではブロックのハッシュは「一定数(図では 3 つ)の 0 からはじまるハッシュ」が有効なブロックであると規定しているが,前のブロックの取引を改ざんすると、ハッシュが変わって 0 が連続しない値になってしまい、その後ろのブロックのハッシュも連鎖的に 0 が連続しないものになってしまい,その結果後ろのブロックもすべて無効になってしまう。

②ナンス Number used once(=nonce 一度だけ使用される使い捨ての数字の略)発見。

ブロックチェーンにはもう一つの仕掛けがある。ナンスを発見しなければブロックチェーンにブロックを格納することができない。ナンスによって次のブロックのハッシュ値が変動する仕組みになっている。「そのブロックのハッシュ値がある値以下になること」とい
うルールが定められているため,その条件を満たす適切なナンス値を探さなければならない。ナンス値は、0 から数値を 1 ずつ増やしてその都度ハッシュ値を計算して検証して、総当たり的手法で探すしかなく、効率よく計算で求める方法は存在しない。各々のコンピ
ュータをつかって計算を行い,適切なナンス値を最初に見つけ出した利用者に対してのみ、報酬として新規のビットコインが発行される仕組みとなっている。この作業を,金鉱で金を掘り当てる作業に例え「mining:マイニング(採掘)」と呼ばれる。
以上のようにブロックチェーンは、その仕組みからデータの改ざんや不正が非常に困難な仕組みとなっており,サーバーが攻撃されたり、データが書き換えられてしまうという
リスクはブロックチェーンではほとんど無いと言って良い。

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