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仮想通貨テクノロジー

仮想通貨テクノロジー

仮想通貨には様々な最新テクノロジーが使われています。その中でも代表的な技術がブロックチェーンです。

ブロックチェーンは、仮想通貨について調べていけば必ず出てくるキーワードで、仮想通貨が通貨として機能する際に不可欠な技術だといえます。仮想通貨をよく知るためには、ブロックチェーンについてよく知る必要があるといえるでしょう。

BITPOINT

ブロックチェーンとは?

ブロックチェーン( block chain)とは、仮想通貨の取引を管理するための技術です。

ブロックチェーンにはいくつかの種類がありますが、一般的によく知られているのが、ビットコインやイーサリアムで利用されているパブリック型ブロックチェーンです。

これは、中央サーバーを置くことなく、分散型ネットワークを構成する多数のコンピューター上で、公開鍵暗号などを使用し、個人情報が含まれない取引のデータを共有します。

各取引の履歴はトランザクションと呼ばれ、複数のトランザクション(ブロック)が各コンピューターで共有しあっている状態で、チェーンのようであることからブロックチェーンと呼ばれています。

法定通貨のように特定の中央管理者が存在しないので、システム障害にも強く、データの改ざんは不可能に近く、管理コストも安価なので、低コストでサービスが受けられる点が特徴です。

パブリック型の他には、コンソーシアム型、プライベート型があります。(この後ご説明いたします)

ブロックチェーンの仕組み

ブロックチェーンの仕組みは、ユーザー同士がお互いに管理している仕組みとなっており、この形態を「P2P ピアツーピア方式」または、「分散型取引台帳」ともいわれています。

金融機関を通さずにユーザー同士がシステムを管理していますが、ビットコインの取引ごとのリアルタイム更新には対応ができません。よって10分単位で、まとめて承認作業がおこなわれています。

ブロックチェーンの種類

ブロックチェーンは大きく分けて、「パブリック型」と「プライベート型」に分けることができます。

ブロックチェーンには、パブリック型、コンソーシアム型、プライベート型の3つの種類があります。

・パブリック型
パブリック型(オープン型とも呼ばれます)には、中央管理者がなく、不特定多数の人がネットワークに参加できます。

また、トランザクションの承認も、ネットワークに参加している人全体が行うことができます。ビットコインやイーサリアムなどは、パブリック型が利用されています。

・コンソーシアム型
コンソーシアム型は、パブリック型とプライベート型の中間のようなシステムです。

管理者はいるものの複数であり、ネットワークへの参加は、特定の複数の人となります。トランザクションの承認も、特定の複数の人で行います。

複数の組織や団体などによる運用のため、パブリックブロックチェーンよりは不正やデータ改ざんのリスクは少ないと言えます。

・プライベート型
プライベート型(許可型)は、管理者がいて、トランザクションの承認は管理者が行います。ネットワークへの参加は、特定の人のみとなっています。

中央管理者がいるため、パブリック型に比べると、不正やデータの改ざんなどが起こりやすいと言われています。

ブロックは暗号化されている

取引データである「トランザクション」は、「いつ誰にいくら送金した」という内容のデータが記録されており、それが「ブロック」になっています。

このデータは誰でも確認ができるようになっていますが、「トランザクション」の詳細はハッシュ関数により暗号化されているのが特徴です。ハッシュ関数とは、「元のデータから一定の文字数の不規則な文字列を形成する関数」のことを指します。

同一データの場合は同じハッシュ値になりますが、わずかでも違えば全然違うハッシュ値が生成されることが特徴です。また生成された文字列からは、元のデータは読み取ることはできない性質をもっています。

ブロックデータの中には、暗号化されたいくつものトランザクションと、ナンス(Nonce)という使い捨ての数字と、直前のブロックのハッシュ値が含まれています。

ナンスは、ブロックを作るに当たり、マイニング(採掘)と呼ばれる作業において生成される値です。

生成されるといっても、勝手に生成されるものではなく、マイナーたちが競って、採掘難易度より小さいハッシュ値を探し出すための数字です。

全ての取引が公開されている

ブロックチェーンによって、記録されたビットコインの取引は、全世界に公開されています。

ただしハッシュ値により暗号化されているため、「履歴」として記録されているだけで、内容の詳細はわかりません。

取引順に、取引の件数、ビットコインの取引量、ハッシュ値、前のブロックのハッシュ値などを確認することはできます。

マイニング(採掘)

ビットコインの売買は、ブロックに書き込まれることによって取引が完了します。

マイニングというのは、マイニングする作業者(マイナー)が、トランザクションをブロックに書き込む作業をするということです。

銀行振り込みをする場合、送金者が送ったお金を受取る人に届ける処理をするのは銀行です。やり方は異なりますが、マイニングというのは、その処理をする人というイメージです。

ただし、銀行と異なるのは、特定の組織や人などがそれを行うのではなく、マイナーと呼ばれる複数の人が競ってマイニングを行っていることです。

一番早くハッシュ値の計算を終えた人が、ビットコインの報酬をもらうことができます。ビットコインの新規発行は、マイナーに報酬が支払われるときにのみ行われます。

マイニングの作業を具体的に説明しますと、

1、膨大な計算をする
ブロックに記録するトランザクションを選択し、データの整合性を確認するため、ハッシュ値を求める膨大な計算をします。不正が行われていないことを証明することを「proof of work(仕事の証明)」といいます。

2、計算結果の検証
一番早く計算を終えることができたら、その計算結果を、他の参加者に検証してもらいます。

3、報酬を得る
ここで無事に成功すると、ブロックが繋がることになり、報酬を得ることができます。

ビットコインの発行総量は、2140年までに2,100万BTCと上限が決まっているのですが、そうなるとこれ以降は新規発行ができなることになります。

マイニングの報酬は、新規発行のビットコインで支払われるので、上限に達したらマイニングされなくなり、ビットコインの取引ができないのでは、という疑問が湧いてきます。

ビットコインは、4年ごとの半減期で、発行のペースが下がるようなシステムになっています。

そして、そのタイミングで取引手数料が増えるようになっているので、それをマイニングの報酬に当てることになっています。

ブロックチェーンのメリットと課題

ブロックチェーンのメリットとしては、いくつか挙げられますが、大まかにいえば、セキュリティ面とコストの軽減です。

以下にくわしくまとめました。

中央集権がないこと

中央集権がないことが、ブロックチェーンによる第一メリットといえます。中央集権化を防ぐことにより、システムのダウンを避けることが可能です。分散しているので、ダウンしても他の場所で復旧が可能になるのです。

特定の管理者に独裁的にコントロールされないことも大きなメリットです。

海外への送金などのコスト減

特定の金融機関を介することが不要なので、海外送金などの際にコストが安価になります。

従来の送金手法では、いくつもの金融機関が仲介しなければならず、時間もコストも膨大にかかりました。

ブロックチェーンを利用することで、いくつもの機関を介在させることがないため、手数料を最小限に抑えることが可能となります。

データの改ざんが不可

ブロックチェーンの大きなメリットの一つに、このデータ改ざんが実質不可能という点が挙げられます。

既述の通り、ブロックチェーンは暗号化されているので特定することができず、意図的な改ざんはデータとの整合性がとれないため、すぐに判明します。

ブロックチェーンの課題とは?

ブロックチェーンの第一の課題は、まず処理速度が挙げられるでしょう。

世界的なクレジットカードであるVISAカードの場合、4,000から6,000tpsの処理速度といわれていますが、ビットコインは7tpsと格段に遅い状況です。

パブリック型のブロックチェーンに共通している特徴とはいえ、これだけ遅いと世界的な決済手段になるためにはほど遠いといえます。リアルタイムでの処理がまだできないため、即時決済できるシステムの構築が今後の課題です。

第二には、手数料の問題です。

ブロックチェーンの中でも、ビットコインなどに使われるパブリック型は、手数料が高いという課題があります。

この手数料は、マイナーに支払われる報酬となります。

送金手数料は、自分で決めることができ、多く払うことにより処理の優先度を上げることができます。

処理速度を速くするために優先度を上げると手数料も上がりますから、今後ブロックチェーンをIoT分野などに活用しようとすると、トータルのコストが膨れ上がってしまいます。

現段階では人対人が多いので大きな問題にはなりませんが、小額決済を大量に必要とする場合は、コストの問題が生じるでしょう。

第三には、国の制御が効かないという点です。

将来的なリスクの話になりますが、このまま自国の通貨をビットコインや他の仮想通貨に変える流れが加速すると、各国政府の制御が効かなくなり、貨幣制度そのものが崩壊するという可能性も否定できません。

当面は心配する必要はないかもしれませんが、これだけ技術が進歩して流通量が増えてくると、少しづつそのあたりも対策しておく必要があるかもしれません。

BITPOINT

ブロックチェーンの今後

ブロックチェーンという技術は仮想通貨のみならず、様々な分野で活用されはじめています。専門家の中には、「インターネット以来の技術革命を起こす」といっている人もいます。

それだけ世の中を変える可能性がある技術だといえるでしょう。特に金融関連や、IoT分野との相性は良く、今後活用の普及が期待されています。

ブロックチェーンを銀行業務で活用する場合、預金業務や為替業務も自動的に行うこともできるようになります。

そして、手頃な手数料で、国際送金がさらに安価になり、クライアントとの取引がスムーズになるでしょう。

また、IoT分野では多数のインターネットアクセスがあるので、1つのデータベースで管理するのではなく、分散型のデータベースがセキュリティ面で適しています。また、悪意のあるアクセスを防ぐことも可能です。

その他にも、保険関連や配車サービス、ヘルスケア、不動産、クラウドファンディング、政治や知的財産など、あらゆる分野で革命的な変化を起こす可能性があります。

現在の中央集権的なシステムに依存している業界に対して、全て応用されていくかもしれません。

各国も技術開発に取り組んでいる

デジタル技術を駆使した金融サービス、フィンテックの動きが広まっています。

その中でもブロックチェーンの技術は突出して注目されており、主要各国もブロックチェーンの技術開発に取り組んでいます。

中でも中国は、ICOや取引所の停止など厳しく取り締まっていますが、ブロックチェーンの技術開発には積極的な姿勢をみせています。

フィンテックやブロックチェーンの関連企業が活用できる技術を、国を挙げて研究しています。

国家が後押しして誕生したアリババやテンセントなどの世界的企業のように、仮想通貨分野でもその動きが注目されています。

米国は法整備の遅れにより、積極的とはいえないようですが、カナダや欧州では国家を挙げて、積極的にいろんな分野に活用している動きがみられます。

ブロックチェーンの未来はアルトコインに?

私たちの生活に身近に起こってくるブロックチェーン革命は、ビットコインではなく、アルトコインと呼ばれる仮想通貨に反映されています。

アルトコインはまさに「ブロックチェーン技術で何ができるのか?」を考えて設計された仮想通貨です。イーサリアムやNEMなどの仮想通貨はその最たるものです。

実際にビットコインで課題であった処理速度や送金などの手続きが益々便利になってきています。今後各専門家や技術者がしのぎを削って、この技術の応用や開発に乗り出していくことは間違いありません。

BITPOINT