2017年3月14日 更新

ビットコインにおけるブロックチェーンの仕組みと役割

ビットコインをはじめとして、仮想通貨の取引には欠かせないセキュリティとして、ブロックチェーンが挙げられます。ブロックチェーンについての解説と、メリット・デメリットなどについてご説明いたします。

■従来のセキュリティシステムとの相違点とは?

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基本的な仕組みと役割を理解する前に、まずはブロックチェーン以前の仮想通貨におけるセキュリティシステムの歴史についておさらいしておきましょう。

ブロックチェーンのアルゴリズムが開発される前は、仮想通貨の取引(トランザクション)は中央集権型のシステムによって一元管理されていました。個々の取引データをメインサーバーにいったん集約し、サーバー内のコンピュータにおいて統合処理が行われていたのです。顧客はメインサーバーとほぼ1対1の関係で結ばれており、1回あたりの取引データの処理時間が少なくなるため、単位時間あたりの処理件数を増やせるというメリットがあります。一方で、膨大な量の取引データが1台のメインサーバーに保管されることになるためシステムダウンによる被害が拡大しやすく、いったんトラブルが起きると長期間取引がストップしてしまう危険性をはらんでいました。そうしたデメリットを解消すべく、まったく新しい発想で開発されたのがブロックチェーンです。

従来の中央集権型データ管理システムを採用せず、個々の顧客のコンピュータにそれぞれ取引の基本台帳にあたるものを記録することで、あたかも顧客同士が相互にデータを監視し合うような仕組みを確立しました。万一不正アクセスがあった場合は各台帳の整合性がとれなくなるため、悪意あるハッキングをただちに発見できるメリットがあります。メインサーバーに依存しないシステムのためシステムダウンのリスクがきわめて少なく、安定して同じクオリティのサービスを提供できるのもブロックチェーンの大きな強みです。
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■ブロックチェーンはどんなところで使われているか

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ブロックチェーンは今や、仮想通貨のデータ管理やオンライン取引のセキュリティシステムには欠かせないアルゴリズムとなっています。その基本発想はビットコイン以外の仮想通貨にも導入されており、ブロックチェーンなしでは仮想通貨は成り立たないとまで言われるようになりつつあります。

ブロックチェーンなどの高度なセキュリティシステムが特に求められるのは、オンラインカジノをはじめとするギャンブル要素の強いサービスです。オンラインカジノでは日々膨大な件数のトランザクションが発生し、1回あたりの取引額が時には数百万円単位にのぼることもあります。大規模なシステムダウンはそのまま顧客の損害に直結するため、運営側はつねに万全の体制でデータのセキュリティを守る必要があります。なおかつ、オンラインカジノでは日々刻々と取引データが変化していくため、中央集権型で処理していたのではたちまちのうちにメインサーバーがダウンしてしまいます。そのため、取引データを最小限の単位に分け、ふさわしいブロックだけをその都度取り出す方式のブロックチェーンが最適な選択肢となるのです。

ブロックチェーンはほかにも、オンラインショッピングサイトや課金制のネットゲームなど幅広い場面で応用されています。中央集権型データ管理システムの脆弱性が証明された以上、ブロックチェーンはそれに代わるベーシックなアルゴリズムとして今後も改良が重ねられていくと予測されています。
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■ブロックチェーンに代わるアルゴリズムは存在するか

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メインサーバーによる一元管理の弱点をおぎなうアルゴリズムとして、ブロックチェーンはひとつの時代を築きました。しかしながら、ブロックチェーンはまだまだ完璧なアルゴリズムとは言えません。たくさんのメリットがある一方でいくつかの欠点があるのも事実です。

プロの間でよく指摘される欠点としては、トランザクションの1件あたりの処理時間の長さが挙げられます。ブロックチェーンでは集められた取引データをいくつかの処理しやすいブロックに小分けし、過去のデータとその都度照合する形でデータの整合性が保たれています。その分だけ個々の取引の処理時間が長くなり、単位時間あたりの処理件数が必然的に少なくなることが開発者の間でも悩みどころでした。

しかしながら、ビットコインの後継と言われる次世代の仮想通貨ではその弱点を新たなテクノロジーによって克服し、1件あたりの処理時間を短縮するとともに処理件数も大幅に増やすことができました。処理時間と処理件数はオンライン取引において生命線となる要素ですから、ここの部分が改善されればこれまで速さで勝負していた既存の仮想通貨とも充分対等に勝負できると期待されています。

ただ、ブロックチェーンには汎用化を進めるうえでもうひとつ致命的な欠点があります。それはシステムの複雑さで、高度なセキュリティシステムを担保すればその代償としてアルゴリズムが複雑になるのはある意味で当然と言えます。システムがわかりにくいがためにビットコインの保有をためらう人もいるほどです。また、アルゴリズムが複雑になるほどシステム保守が煩雑になるため、開発者にとってもアルゴリズムの簡素化は急がれる課題です。
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