ブロックチェーンとは？仕組みをわかりやすく解説

ブロックチェーンとは、多数の独立したコンピューターにコピーされる共有の取引記録です。取引はブロックにまとめられ、各ブロックは暗号技術で直前のブロックとつながっているため、過去の記録を誰にも気づかれずに変更するのは極めて困難です。1 つの企業に帳簿を任せる代わりに、参加者は共通のルールに従って、どの取引が有効で、どの順番なのかを合意します。

誰のものでもないのに誰もが検証できる台帳。この発想こそが、Bitcoin のような暗号資産を可能にしています。スマートコントラクト、ステーブルコイン、トークンの土台でもあります。基本的な仕組みを理解すれば、暗号資産の世界のほかの部分もずっと理解しやすくなります。

構成要素：取引、ブロック、ハッシュ

取引とは「アドレス A からアドレス B へ 0.1 コインを送る」といった指示です。送信者の秘密鍵で署名され、鍵そのものを明かさずに所有者が承認したことを証明します。公開鍵と秘密鍵 のガイドで、この署名の仕組みを解説しています。

取引は ブロック にまとめられます。各ブロックには、取引のまとまり、タイムスタンプ、そして直前のブロックの ハッシュ が含まれます。ハッシュとは数学的な関数が生成する短いデジタルの指紋で、入力を 1 文字でも変えると指紋はまったく別物になります。この点については記事 暗号資産とは？デジタルマネーの仕組み で詳しく取り上げています。

各ブロックが直前のブロックのハッシュを含むため、ブロックは鎖のようにつながります。誰かが古い取引を書き換えようとすると、そのブロックのハッシュが変わり、次のブロック、さらにその次のブロックと、現在に至るまでのつながりが壊れます。誠実なノードはすべて、改ざんされたバージョンを即座に拒否します。

ノード：同じ台帳の多数のコピー

ノードとは、ブロックチェーンのソフトウェアを動かすコンピューターです。フルノードは全履歴をダウンロードし、すべての取引とブロックをルールに照らして独自に検証します。署名は有効か、送信者は本当にその資金を持っているか、ブロックは正しく構成されているか、などです。この点については記事 暗号資産（仮想通貨）とは？初心者向けのわかりやすいガイド で詳しく取り上げています。

パブリックブロックチェーンでは誰でもノードを運用できるため、止めたり買収したりできる単一のサーバーは存在しません。あるノードがオフラインになったり嘘をついたりしても、他のノードはそれを無視するだけです。ブロックチェーンが「分散型」と呼ばれるのはこのためですが、分散の度合いはネットワークによって大きく異なります。詳しくは ブロックチェーンとは？わかりやすい解説 で解説しています。

コンセンサス：ネットワークが合意する方法

ノードには、特に有効なブロックが 2 つ同時に現れたとき、次にどのブロックを採用するかを合意する方法が必要です。このプロセスをコンセンサスと呼びます。代表的な方式は次の 2 つです。

どちらの方式も、履歴の書き換えを極めて高コストにします。過去のブロックを変えるには、攻撃者がマイニング能力またはステーク価値の過半数を支配する必要があり、これは 51% 攻撃 と呼ばれます。大規模なネットワークでは現実的ではありませんが、小規模なネットワークでは実際に起きています。詳しくは プルーフ・オブ・ワークの解説 と プルーフ・オブ・ステークの解説 をご覧ください。

取引がブロックチェーン上を進む流れ

ウォレットから暗号資産を送ると、次のことが起こります。

1. 1ウォレットが取引を作成し、あなたの秘密鍵で署名します。
2. 2署名済みの取引がノードに送られ、ノードはそれを検証して、メンプールと呼ばれる待機場所に保持します。
3. 3マイナーやバリデーターが取引を選び（通常は手数料の高いものを優先）、新しいブロックにまとめます。
4. 4ブロックがネットワークに共有され、ノードは検証したうえで自分の台帳のコピーに追加します。
5. 5その上にブロックが積み重なるほど、取引を取り消すのは難しくなります。これを承認（コンファメーション）と呼び、多くのサービスは複数の承認を待ってから支払いを確定とみなします。

公開台帳を表示するウェブサイトであるブロックエクスプローラーを使えば、この流れを自分で確認できます。ブロックエクスプローラーの使い方 のガイドで方法を紹介しています。

ブロックチェーンが得意なこと（と苦手なこと）

ブロックチェーンが真価を発揮するのは、互いを信頼していない人々が、誰もこっそり書き換えられない共有の記録を必要とするときです。

• 銀行を介さずに世界中へ送れる デジタルマネー。
• ステーブルコインからトークン化ファンドまで、資産を表す トークン。
• 書かれたとおりに実行されるプログラムである スマートコントラクト。貸し借りや取引などに使われます。
• 透明性そのものが目的となる 公開の監査証跡。

信頼できる運営者がすでにいて、オープンさよりスピードが重要な場面には向きません。従来のデータベースのほうが速く、安く、ミスがあったときにも修正しやすいからです。ブロックチェーンには現実的なトレードオフもあります。処理能力の限界、需要が高まると跳ね上がる手数料、そして通常は取り消せないミスです。企業の「ブロックチェーン」プロジェクトの多くは、そもそもブロックチェーンを必要としていませんでした。関連記事：ICO・IEO・IDO の違い。

リスクとよくある誤解

• 「ブロックチェーン上にある」は、正しい・安全という意味ではありません。 ブロックチェーンは受け取った有効な取引を、詐欺も含めて忠実に記録します。トークンがオンチェーンに存在しても、それが正当であることの証明にはなりません。
• 透明性はプライバシーではありません。 ほとんどのブロックチェーンでは、すべての取引が公開されています。アドレスは仮名ですが、実在の人物と結びつけられることも少なくありません。
• 取り消せないことは両刃の剣です。 間違ったアドレスに送金したり、悪意ある取引に署名したりしても、通常は相談先がありません。
• 分散の度合いはさまざまです。 一握りのバリデーターが運営しているネットワークや、財団が停止できるネットワークもあります。Bitcoin と同じくらい分散していると思い込む前に確認しましょう。

まとめ

ブロックチェーンとは、多数の独立したコンピューターが保持し、暗号技術でつながれ、不正を高コストにするコンセンサスによって更新される共有の台帳です。オープンで検証可能な記録のための強力な道具ですが、その上に作られたプロジェクトを信頼できるものにするわけではありません。コインやトークンを使う前に、公式情報とリアルタイムのデータを、たとえば当サイトの 暗号資産一覧 にある該当ページで確認しましょう。そして、チェーンはあなたの成功と同じくらい忠実に、あなたのミスも記録することを忘れないでください。