ブロックチェーンとは？注目される理由や技術の特徴についてご紹介

ブロックチェーンは、取引データを分散型で管理する技術で、暗号資産（仮想通貨）で広く活用されています。

取引の透明性や信頼性を保ちながら、データの改ざんを防ぐ仕組みとして、金融業界に限らず多くの分野で注目されています。

本記事では、ブロックチェーン技術が注目される理由や、その具体的な活用事例について詳しく解説します。

今後の技術革新にも大きな影響を与えるブロックチェーンの可能性について、初心者でも分かりやすくお伝えします。

ブロックチェーンとは

ここでは、ブロックチェーンについてご紹介します。

それぞれ解説していきます。

ブロックチェーンの定義とは

ブロックチェーンとは、取引データをブロック単位で管理し、それらのブロックを鎖（チェーン）のように順番に結びつけることで情報を保存する分散型台帳技術を指します。

最もよく知られているのはビットコインの基盤技術としてのブロックチェーンで、金融取引をはじめとしたさまざまな分野で注目されています。

この技術の最大の特徴は、特定の管理者が存在せず、ネットワークに参加する全員がデータを共有し、各ノード（コンピュータ）が相互に監視することでセキュリティを確保している点です。

また、データは暗号化されており、取引の内容が改ざんされるのを防ぎます。ブロックチェーンは透明性が高く、分散型の管理方法により、システム全体の安定性も保たれています。金融分野だけでなく、契約管理やデータ認証など、幅広い分野での活用が期待されている技術です。

ブロックチェーンの分岐とは

ブロックチェーンの分岐とは、ブロックチェーンのシステムや技術が、ある理由で異なる方向に進むことを指します。この分岐には「ソフトフォーク」と「ハードフォーク」の2種類があります。

ソフトフォークは、ブロックチェーンのアップグレードが行われた際に、古いバージョンと新しいバージョンが互換性を保ちながら運用される状態です。古いルールと新しいルールが併存するため、全員が新しいルールに従わなくても、問題なく取引が進行します。

一方、ハードフォークは、従来のルールに互換性がなくなる大規模な変更が行われた際に起こります。この場合、ブロックチェーンが2つの異なるチェーンに分岐し、従来のチェーンを使用するグループと、新しいチェーンを使用するグループが存在することになります。

ビットコインのハードフォークによって生まれた「ビットコインキャッシュ」などが有名な例です。このように、ブロックチェーンの分岐は、技術的な進化や運営方針の違いから発生します。

ブロックチェーンが注目される理由

ここでは、なぜブロックチェーンが注目されているのかについて下記2点を紹介していきます。

取引の履歴が残せる

ブロックチェーン技術が注目される大きな理由の一つは、取引の履歴を透明かつ永続的に保存できる点です。ブロックチェーンは取引データをブロックごとにまとめ、それらを時系列に鎖のように連結していく仕組みです。

この連結されたデータは、改ざんが極めて困難であり、参加者全員が同じ情報を共有しているため、誰がいつどのような取引を行ったかを正確に記録・確認することができます。

また、データは分散して保存されているため、一部のデータが破損しても全体の取引履歴が保護されるという利点もあります。この透明性と信頼性の高さが、金融取引のみならず、さまざまな契約業務や認証プロセスにおいても大きな価値を持っています。

さらに、ブロックチェーンは過去の履歴を消去できないため、不正行為やデータの操作を未然に防ぐ効果もあり、監査や法的証拠の役割を果たすことができます。

あらゆる産業で活用できる可能性がある

ブロックチェーン技術は、金融業界に限らず、さまざまな産業において活用できる可能性を秘めていることから、幅広い注目を集めています。例えば、サプライチェーン管理では、商品の生産から流通、販売に至るまでの全過程をブロックチェーンに記録することで、透明性と追跡性が向上します。

これにより、消費者や規制当局は、商品の出所や品質を正確に把握でき、不正防止や品質保証の強化が可能です。また、医療分野では、患者の医療記録や診療データを安全に共有することで、医療の効率性を高め、診断や治療の正確性を向上させることが期待されています。

さらに、契約業務では、ブロックチェーンを活用したスマートコントラクトにより、契約内容を自動的に実行できるため、取引のスピードアップやコスト削減が実現可能です。

このように、ブロックチェーンは、金融、物流、医療、不動産、エンターテイメントなど、あらゆる分野で革新をもたらす可能性が高い技術として期待されています。

ブロックチェーンの特徴

ブロックチェーンは、改ざんやハッキングに強い情報管理技術として知られています。

ここでは、ブロックチェーンの高い安全性と利便性を示す4つの主要な特徴について解説します。

安全性が高いP2Pネットワーク

ブロックチェーン技術の大きな特徴の一つは、安全性が高いP2P（ピアツーピア）ネットワークを採用している点です。P2Pネットワークでは、データは特定の中央サーバーに保存されるのではなく、ネットワークに参加する全てのノード（コンピューター）によって分散的に管理されます。

この分散管理により、システム全体の信頼性が向上します。仮に一部のノードが攻撃を受けたりダウンしたとしても、他のノードがデータを保持しているため、全体としてのデータの損失やシステムの停止が防げます。

また、各ノードは相互に取引内容を検証し合うため、データの不正な改ざんや操作が非常に困難です。これにより、ブロックチェーンネットワーク全体のセキュリティが強化され、信頼性の高いデータ管理が可能になります。

特に金融取引や個人情報の管理など、重要なデータを扱う分野において、P2Pネットワークは非常に効果的な仕組みです。

データを変換する暗号技術

ブロックチェーンの安全性を支える重要な要素の一つが、データを暗号化して保護する「暗号技術」です。ブロックチェーンでは、公開鍵暗号方式という技術が用いられ、公開鍵と秘密鍵の2つのキーを使用してデータのやり取りが行われます。

公開鍵は誰でもアクセス可能ですが、データの復号には秘密鍵が必要です。この仕組みにより、送受信されるデータは第三者からは読み取られず、秘密鍵を持っている者だけがアクセスできるようになっています。

特に、取引の際には、送信者が秘密鍵を使ってデジタル署名を行い、そのデータをブロックチェーン上に記録することで、取引の真正性と安全性が保証されます。

この暗号技術は、ブロックチェーンが改ざんに強く、セキュアな取引基盤として信頼される大きな理由の一つです。また、データの保護だけでなく、取引の透明性とプライバシー保護を両立する技術でもあります。

改ざんを困難にするPoW

ブロックチェーンのもう一つの特徴は、取引データを改ざんしにくくする「PoW（プルーフ・オブ・ワーク）」というコンセンサスアルゴリズムを採用している点です。

PoWでは、新しいブロックを追加する際に、非常に難しい計算問題を解かなければなりません。この計算作業を「マイニング」と呼び、最初に問題を解いたマイナーが、新しいブロックを生成し、報酬として仮想通貨を得る仕組みです。

この計算問題を解くためには、高性能なコンピュータと多くの時間が必要であるため、不正にブロックを作成してデータを改ざんするのは非常に困難です。

さらに、一度ブロックチェーンに書き込まれたデータを改ざんしようとすると、その後に連鎖するすべてのブロックを再計算しなければならず、膨大な計算能力とコストがかかります。このため、PoWはブロックチェーンのセキュリティを強化し、信頼性を保つための重要な仕組みです。

自動で契約を行うことができるスマートコントラクト

スマートコントラクトは、ブロックチェーン技術を活用した自動化された契約システムで、契約内容がプログラムとして記述され、その条件が満たされた際に自動的に実行される仕組みです。

例えば、ある商品の代金を支払ったら、その商品が自動的に引き渡されるというように、第三者の介入なしで取引が完了します。スマートコントラクトは、ブロックチェーン上に記録されているため、改ざんが困難で、取引の透明性や信頼性が高く保たれます。

また、取引が自動で行われるため、手続きが迅速に進み、人件費などのコスト削減が期待されます。さらに、契約の履行が確実に行われるため、取引におけるトラブルや不履行のリスクが低減されます。

特に、イーサリアム（Ethereum）のブロックチェーンで導入されているスマートコントラクトは、さまざまな業界で活用されており、金融、保険、不動産、エンターテイメント分野での応用が進んでいます。

ブロックチェーンの種類

ここでは、ブロックチェーンの種類についてご紹介します。

不特定多数の人間に管理されるパブリック型

パブリック型ブロックチェーンは、誰でも参加でき、管理者が存在しない分散型のブロックチェーンです。ビットコインやイーサリアムなどが代表例で、不特定多数のユーザーが取引の承認や管理に関与します。

この型のブロックチェーンは、オープンで透明性が高く、取引データや履歴は誰でも確認することが可能です。また、取引の承認にはコンセンサスアルゴリズム（多くの場合PoW）が使われ、参加者が不正な取引を防ぎ、システム全体の安全性を保ちます。

パブリック型ブロックチェーンは、その分散性により一部のノードが攻撃されたとしても、全体のシステムがダウンするリスクが少なく、改ざんが非常に困難です。

しかし、取引の承認に時間がかかることや、マイニングなどに高い計算能力を必要とするため、スケーラビリティ（取引量が増えた際の対応能力）やエネルギー消費の問題が課題となっています。それでも、透明性や信頼性が重視される分野での利用が期待されています。

個人や単独の組織に管理されるプライベート型

プライベート型ブロックチェーンは、特定の個人や単独の組織が管理する閉鎖的なブロックチェーンです。アクセスや利用が制限されており、許可されたメンバーのみが取引の承認や管理に参加できます。

金融機関や企業が内部データの管理や業務効率化のために利用することが多く、透明性よりもプライバシーやセキュリティが重視される場面で活用されます。パブリック型と異なり、プライベート型ブロックチェーンでは取引承認スピードが速く、取引量が増えても安定した処理が可能です。

また、特定の管理者がいるため、ルールの変更や調整が柔軟に行えます。ただし、分散性が低いため、中央管理者の信頼性やセキュリティ対策が重要になります。

パブリック型に比べると改ざんリスクが高くなる可能性もあるため、強固なセキュリティ対策が求められます。プライベート型ブロックチェーンは、企業内でのデータ管理や承認作業の効率化に活用され、プライバシーが重要視される分野での利用が拡大しています。

複数の組織やグループで管理されるコンソーシアム型

コンソーシアム型ブロックチェーンは、複数の組織やグループが共同で管理を行うブロックチェーンです。パブリック型とプライベート型の中間に位置する形態で、特定の参加者にのみアクセスが許可されており、各参加者が共同でシステムの運営や管理を行います。

この型のブロックチェーンは、金融業界やエネルギー業界など、複数の企業や団体が協力して業務を行う場面で利用されることが多く、取引の透明性とプライバシーの両立が図られています。

コンソーシアム型ブロックチェーンでは、参加する組織が事前に決められたルールに基づいて取引を承認し、不正行為を防ぎます。プライベート型よりも分散性が高く、パブリック型よりも効率的に取引を処理できるため、スピードと安全性のバランスが取れたシステムといえます。

ただし、コンソーシアムに参加できるメンバーは限定されており、完全な分散型ではないため、管理者間の合意が必要になる場合が多く、柔軟な運用が求められます。

仮想通貨の取引情報が記録される流れ

ブロックチェーンでは、取引が発生すると、その情報が生成され、検証を経て記録されます。

下記のようなプロセスを通じて取引情報の記録が行われます。

仮想通貨にブロックチェーンが利用されるメリット

ここでは、仮想通貨にブロックチェーンが利用することで得られる主な利点を3つご紹介します。

これらのメリットを理解して、より仮想通貨に対しての知識を深めましょう。

データの改ざんが困難になる

ブロックチェーンの大きなメリットの一つは、データの改ざんが非常に困難な点です。ブロックチェーンは、取引データをブロックとして記録し、そのブロックをチェーン状に結びつけていく仕組みです。

この構造により、1つのブロックのデータを改ざんしようとすると、その後に続くすべてのブロックのデータも改ざんしなければならず、膨大な計算能力と時間が必要になります。

また、ブロックチェーンに記録された情報は、参加者全員が共有しており、誰かが不正を試みても、他の参加者がその不正を検知し、正しいデータを保護する仕組みが存在します。

さらに、データは暗号化されて保存されるため、第三者が勝手にアクセスしたり、情報を変更したりすることも非常に困難です。このように、ブロックチェーンは、取引データの安全性を確保するための強力な技術基盤を提供しており、仮想通貨の信頼性を高める役割を果たしています。

分散管理をしているので管理をする上でのコストが安い

ブロックチェーンのもう一つの重要なメリットは、分散管理によって管理コストが削減できる点です。従来のシステムでは、中央管理者が取引データやシステム全体を管理し、そのために大規模なサーバーやセキュリティ対策が必要となり、維持コストが高額になることがありました。

しかし、ブロックチェーンは、ネットワークに参加する各ノード（コンピュータ）がそれぞれデータを共有し、管理します。この分散型の仕組みにより、特定の中央サーバーを必要とせず、管理者やインフラにかかる費用を大幅に削減できます。

さらに、分散管理によって障害が発生した場合でも、全体のシステムが影響を受けることが少なく、管理や運営が効率的に行える点も魅力です。特に、金融業界や送金システムにおいて、コスト削減と効率化を図る手段として、ブロックチェーンは非常に有効な技術とされています。

分散管理によってシステムが安定している

ブロックチェーンの分散管理は、システム全体の安定性を高める大きなメリットがあります。従来の集中型システムでは、中央サーバーが障害を起こすと、システム全体が停止してしまうリスクがありました。

しかし、ブロックチェーンは、各ノードが独立してデータを管理・保管しているため、特定のノードがダウンしても、他のノードがシステムの運営を継続できます。

この分散型の構造により、仮想通貨ネットワークは非常に強固で、耐障害性が高く、ダウンタイムが発生しにくい仕組みが確保されています。また、各ノードが相互にデータの整合性を確認し合うため、全体としてのセキュリティも向上しています。

例えば、仮想通貨の取引においては、システムの安定性が非常に重要であり、ブロックチェーンを活用することで信頼性の高い取引が可能となります。これにより、ユーザーは安心して取引を行うことができ、システム全体の信頼性がさらに高まるのです。

仮想通貨にブロックチェーンが利用されるデメリット

仮想通貨にブロックチェーンが利用されることに多くのメリットがある一方で、利用にあたっていくつかのデメリットも存在します。

ここでは、仮想通貨にブロックチェーンが利用される際に考慮すべきデメリットについて詳しく解説します。

取引に時間がかかる

ブロックチェーンを利用する仮想通貨のデメリットの一つは、取引に時間がかかる点です。ブロックチェーンは、取引データをブロックとしてまとめ、それを一定の時間ごとにチェーンに追加していく仕組みです。

例えば、ビットコインの場合、1つのブロックを生成するのに約10分が必要です。そのため、AさんがBさんにビットコインを送金した際、取引が承認されるまでに10分以上かかることがあります。

特に取引が集中する時期やネットワークが混雑している場合、承認までの待ち時間がさらに長くなることがあり、即時性を求める取引には適さないことがあります。

銀行のように即座に確認できるシステムと比べると、仮想通貨の取引が完了するまでの時間が長いため、実店舗での決済や緊急の送金には不便さを感じる場合があります。このように、ブロックチェーンの仕組み上、取引スピードの遅さが一部の場面でのデメリットとなります。

取引量が増えるとコストがかさんでしまう恐れがある

ブロックチェーン技術を使った仮想通貨のもう一つのデメリットは、取引量が増えるとコストがかさんでしまう恐れがある点です。ブロックチェーン上で取引を承認するためには、マイナーと呼ばれるネットワーク参加者が複雑な計算を行い、ブロックにトランザクションを追加する必要があります。

このプロセスには膨大な計算能力とエネルギーが必要で、取引が増えると処理能力が限界に達し、承認までに時間がかかるだけでなく、マイナーに支払う手数料が増加することもあります。

取引量が急増すると、ネットワーク全体の負荷が高まり、取引手数料が高騰し、利用者にとってコストが上がる可能性があります。特に、ビットコインやイーサリアムなど、人気のある仮想通貨では取引の増加が手数料の上昇につながり、取引を行う際にコスト面で不利になる場合があります。

このように、ブロックチェーンは規模の拡大に伴ってスケーラビリティ（拡張性）とコストの問題を抱えやすい技術です。

法律が整備されていない

仮想通貨に関連するもう一つの大きなデメリットは、法律が十分に整備されていないことです。仮想通貨やブロックチェーン技術は比較的新しい技術であり、多くの国や地域では法的な枠組みが未整備なままです。

このため、仮想通貨取引に関連するトラブルや不正行為が発生した場合、適切な法的保護が受けられない可能性があります。例えば、仮想通貨取引所のハッキングや、詐欺的なICO（イニシャル・コイン・オファリング）による資金損失など、投資家が大きなリスクを負うケースも報告されています。

さらに、国によっては仮想通貨の取り扱いが異なり、特定の国では仮想通貨が法的に認められていない、もしくは禁止されている場合もあります。このように、仮想通貨に関連する法律が国際的に統一されていないため、ユーザーはその法的リスクや規制の違いを理解した上で取引を行う必要があります。

今後、法律が整備されることでこれらのリスクは減少する可能性はありますが、現時点では法整備の不十分さがデメリットとなっています。

ブロックチェーンが活用される事例

ビットコインなどの暗号資産に限らず、ブロックチェーンは多様な分野で応用され、数多くのサービスが誕生しています。特に改ざん耐性やスマートコントラクト機能が活用され、活用範囲は急速に拡大しています。

ここでは、いくつかの事例を分野別にご紹介します。

地方自治体での契約事務

ブロックチェーンは、地方自治体の契約事務の効率化に活用されています。地方自治体では、従来の契約業務において書類の確認や承認作業に多くの時間がかかり、業務の効率化が課題となっていました。

ブロックチェーン技術を導入することで、契約データを電子的に記録し、改ざん防止や透明性の確保が可能となります。例えば、ブロックチェーンを活用した電子契約システムでは、契約内容が改ざんされる心配がなく、契約履行の記録も容易に追跡できます。

これにより、契約プロセスがスムーズに進み、書類の紛失リスクや、手続きの遅延も防ぐことができます。さらに、電子署名とブロックチェーン技術の組み合わせにより、契約者の本人確認も厳密に行うことができ、信頼性が向上します。

こうした技術の導入は、行政のデジタル化を推進し、コスト削減とサービスの向上に寄与することが期待されています。

金融機関における取引の高速化や低コスト化

金融機関でも、ブロックチェーン技術を活用することで、取引の高速化やコスト削減が進められています。従来の金融取引では、銀行や証券会社などの中間機関を介するため、送金や決済に時間がかかり、手数料が高くなることが一般的でした。

ブロックチェーン技術を導入することで、取引が直接行われ、中間機関を省略できるため、手続きが迅速化し、取引コストが大幅に削減されます。

さらに、ブロックチェーンは24時間稼働しているため、従来の銀行の営業時間に依存せず、即時送金やリアルタイム決済が可能です。特に、海外送金の分野では、国際送金にかかるコストが大幅に低減され、従来よりも早く、安価に取引が行えるようになります。

これにより、銀行業務や決済システムの効率化が図られ、利用者にとっても利便性の高いサービスが提供されるようになります。

デジタルコンテンツの権利関係に関する本人確認

デジタルコンテンツの権利管理において、ブロックチェーン技術は信頼性を高める役割を果たしています。音楽、映像、画像、文章などのデジタルコンテンツは、容易に複製や共有が可能であるため、著作権侵害や不正使用が発生しやすい分野です。

ブロックチェーン技術を活用すると、コンテンツの権利情報を改ざんできない形で記録でき、著作権者の権利をしっかり保護することが可能です。

具体的には、ブロックチェーン上にコンテンツの発行元や権利保有者、使用許諾の履歴を記録することで、第三者が簡単に著作権の正当性を確認できるようになります。

また、デジタル作品の販売や使用許可の際、ブロックチェーンを使った本人確認が行われるため、不正なアクセスや取引を防ぐことができます。このように、デジタルコンテンツ業界では、権利の証明や不正使用の防止にブロックチェーンが有効活用されています。

世界中の人々へデジタルIDの付与

ブロックチェーン技術は、世界中の人々にデジタルIDを付与する取り組みにも利用されています。現在、世界中には法的な身分証明書を持たない人々が多く存在しており、これが金融サービスや行政サービスを受ける際の大きな障害となっています。

ブロックチェーンを使ったデジタルIDシステムでは、個人情報が改ざんされにくく、安全に管理されるため、信頼性の高い身分証明を提供することが可能です。デジタルIDは、ブロックチェーン上で発行・管理されるため、本人確認やアクセス権の管理が効率的に行えます。

特に、難民や発展途上国に住む人々にとって、デジタルIDは金融取引や医療サービス、教育へのアクセスを容易にする手段となり、社会的なインクルージョン（包摂）を進めることが期待されています。ブロックチェーンの技術を使ったデジタルIDの普及は、今後ますます進展していくと考えられます。

オンラインゲームのNFTの売買

ブロックチェーン技術は、オンラインゲームにおけるNFT（非代替性トークン）の売買にも利用されています。NFTは、デジタルアイテムの所有権を証明するデジタルトークンで、ゲーム内で取得したキャラクターやアイテムを唯一無二の存在として保有・取引することが可能です。

ブロックチェーンの特性を活かし、これらのデジタルアイテムの所有権は、改ざんや複製が不可能な形で管理されるため、所有者の権利がしっかり保護されます。

例えば、オンラインゲーム内で使用される武器やキャラクター、スキンなどがNFT化され、プレイヤー同士で売買されることが増えています。

また、プレイヤーはゲーム内で得たアイテムをNFTとして取引所で売買し、リアルマネーに換えることができるため、ゲームプレイが一種の投資活動としても注目されています。このように、NFTを使ったオンラインゲームの売買は、ブロックチェーン技術の新たな活用分野として拡大しています。

不動産の貸し出し等に関する権利の販売

不動産業界でも、ブロックチェーン技術が活用され、不動産の権利の管理や取引が効率化されています。従来の不動産取引では、多くの書類や契約手続きが必要で、時間とコストがかかっていましたが、ブロックチェーンを活用することで、契約の自動化や権利のトレーサビリティが向上します。

特に、不動産の所有権や貸し出し権利をNFTとしてデジタル化し、売買や譲渡をスムーズに行える仕組みが注目されています。これにより、取引の透明性が高まり、書類の不正改ざんを防止することができます。

さらに、スマートコントラクトを利用した自動化された契約システムを導入することで、賃貸契約や支払いが迅速に行えるようになり、仲介業者を介さずに直接契約を結ぶことが可能です。

このような技術革新により、不動産取引の効率が飛躍的に向上し、取引コストの削減やセキュリティ強化が期待されています。

ブロックチェーンに関するよくある質問

仮想通貨にブロックチェーンが活用される際に多くのトレーダーが様々な疑問を抱えています。そこで、ブロックチェーンに関するよくある質問とその回答をまとめました。

仮想通貨取引を始める前に、これらの情報を確認し、安心して取引を進めましょう。

まとめ

ブロックチェーンは、分散型で取引データを管理する技術であり、金融業界をはじめ、さまざまな分野で注目されています。取引データの透明性や信頼性を高め、改ざんが困難なため、高いセキュリティを提供します。

また、中央管理者を必要とせず、管理コストの削減や取引の効率化が期待されます。具体的には、地方自治体の契約事務や金融取引の高速化、デジタルコンテンツの権利管理、不動産の権利販売などで活用されており、今後さらに多くの産業で利用が拡大する可能性があります。

これにより、ブロックチェーンは将来の技術革新において重要な役割を果たすとされています。