ビットコインの高騰やそれに伴うマイニングブーム、コインチェック事件など、昨年来、仮想通貨(暗号通貨とも呼ばれる)の話題が世間を賑わすことが多くなった。そうした中で、仮想通貨を支える技術として「ブロックチェーン」という言葉を耳にした方も多いだろう。ただし、ブロックチェーンは仮想通貨のためだけのものではない。本稿では、ブロックチェーンが生まれた背景、基本的な仕組みを解説するとともに、その可能性について紹介したい。

「ブロックチェーン=仮想通貨」ではない

 冒頭、「ブロックチェーンは仮想通貨のためだけのものではない」と述べたが、これに異論を唱える人もおられるだろう。というのも、ブロックチェーンはビットコインの考案者であるサトシ・ナカモト氏が、ビットコインを実装するために開発した技術だからだ。

 そのため正確を期すのであれば、「ブロックチェーンはビットコインのために作られたが、仮想通貨以外にも応用できる技術」と言うべきかもしれない。なお、サトシ・ナカモト氏の正体については諸説あり、グループ名であるとの説もあるが、ここでは深く触れないことにする。

 ともあれ、ブロックチェーンがどんな技術かと言えば、「分散型取引台帳」ということになる。ネットワーク上に分散するコンピューター群によって実現されるデータベースを「分散型データベース」と呼ぶが、その意味ではブロックチェーンも分散型データベースの一種と言える。ただし、従来の分散型データベースと決定的に異なる点がある。それは中央集権的な管理主体を必要としないことである。

データベースの維持・管理がビジネスの足かせに

 順を追って説明しよう。

 そもそも、従来の分散型データベースの主な目的とは、「1台のサーバーでは処理しきれない仕事を複数台のサーバーに負荷分散する」「トラブル発生時の可用性を確保するために、複数台のサーバーでデータを保全する」といったものである。つまり、1台のサーバーでは性能・安全性を担保できないので、複数台でなんとかするということに過ぎない。

 サーバーの台数には関係なく、そこには、データベース・サービスを提供する管理主体が存在する。例えば、銀行のデータベースであれば、その銀行が管理主体であり、システム構成を決定するのも銀行である。そして、銀行にはサービスが停止しないように、データベースを維持・管理し、情報漏えいを防ぐ責任がある。

 何を当たり前のことを思われるかもしれない。だが、その当たり前を実現するためには、多大なコストが発生する。取引台帳として利用するデータベースには、途中で失敗した取引を、最初からなかったことにする機能が必須である。

 例えばA銀行からB銀行に振替した際に、A銀行には出金記録が残っているが、B銀行のシステムトラブルで入金記録が存在しない、といった状況に陥っては困る。この場合、B銀行から入金完了の通知を受け取れなかったA銀行は、出金処理を取り消す必要がある。

 これがデータベースの「トランザクション」であるが、トランザクションは銀行間に限らず、すべての取引先との間で必要だ。相手があることなので、取引先と足並みをそろえて維持・管理しなければならない。取引のハブとなる銀行だけでなく、大量の利用者を抱えるクレジットカード会社や自動引き落としを利用する企業は、コストを掛けて重厚長大なデータベースを構築し、維持・管理する必要がある。

 そして、そのコストを負担できない企業は、仲間に入ることができない。サービスの開発に集中したいベンチャー企業にとって、銀行やクレジットカード会社とオンライン取引するための仕組みづくりは過大な負担となる。

 このような状況は、消費者にとっても好ましくない。ATMの取引手数料が高いと不満を漏らす利用者は多いが、別に銀行は手数料で儲けているわけではない。重厚長大なデータベースを維持するために、相応の利用者負担が必要なのである。

サーバーが存在しない取引台帳

 ブロックチェーンは、上述のような分散型データベースとは、出発点からして違う。管理主体が存在せず、不特定多数の参加者が存在するネットワーク上で、トランザクション(不整合や不正のない取引)を実現するために開発された技術だ。

 中央集権的なデータベースは存在せず、取引記録は参加者自らが保持する。参加者の中には、悪意のある攻撃者が潜んでいる可能性もある。そのような状況を前提に、どのように取引の正しさを保証するかという点が、ブロックチェーンのキモである。

 ブロックチェーンにおける取引では、利用者自らの自己申告で取引記録をネットワーク上に公開する。そして、参加者は新たに公開された取引記録をひとまとめにして「ブロック」を作成する。このとき、プロックに含まれる取引の正当性は、参加者の合議制による検証作業によって担保され、虚偽の申告は弾かれる。

 また、新しいブロックには、1つ前に生成されたブロックのハッシュ値を埋め込む。このハッシュ値の埋め込みにより、すべてのブロックは時系列にひとつなぎとなる。ブロックがチェーンのようにひとつなぎになるから、“ブロックチェーン”という名前なのだ。ブロックチェーンでは、自分が手にした仮想通貨が、どんな取引を経てきたのかをすべて参照できるが、これはこのチェーンのおかげである。

ブロックチェーンの概念図。取引記録が改ざんされていないことを保証するハッシュ値を次のブロックに埋め込むことで、すべての取引記録がひとつなぎになる。ブロックチェーンの概念図。取引記録が改ざんされていないことを保証するハッシュ値を次のブロックに埋め込むことで、すべての取引記録がひとつなぎになる。

 ブロックは参加者全員が参照できる公開データであり、もし、ブロック内のデータが改ざんされるとそのブロックのハッシュ値も変わる。するとチェーンが切れてしまうので、こっそり改ざんするといったことは不可能だ。

 なお、合議制による検証作業は「コンセンサスアルゴリズム」と呼ばれる計算処理によって行われ、新しいブロックを生成することを「マイニング」と呼ぶ。マイニングにはそれなりの計算能力を持ったコンピューターが必要になるが、マイニングに成功した参加者には、報酬として仮想通貨が与えられる。仮想通貨のブロックチェーンが機能する裏には、報酬を目的とした参加者「マイナー」の存在がある。

 ここまで説明したブロックチェーンの特徴をまとめると、以下のようになる。

  • 非中央集権型(管理主体が必要ない)
  • 参加者の合議制で取引の正当性を担保(コンセンサスアルゴリズム)
  • 取引記録の改ざんが困難(事実上不可能)
  • 取引記録を参加者で共有
  • 取引履歴がすべて辿れる(トレーサビリティ)

すでに応用段階に入ったブロックチェーン

 さて、ここまでは仮想通貨を前提にブロックチェーンの仕組みを説明してきたが、その適用範囲は仮想通貨にとどまらない。

 真っ先に飛びついたのは、オンラインゲーム業界である。数十万、数百万といった数のユーザーが利用するオンラインゲームの世界で、ユーザーはゲーム内のポイントを使って、アイテムを購入したり、アイテムを他のユーザーと交換したりする。

 長年、オンラインゲーム業界は、アイテムの不正取引問題に悩まされてきた。アイテムを現金を介して販売・購入する行為をリアルマネー・トレード(RMT)と呼び、日本のゲームでは禁止されているが、海外のゲームには公式に認められているものもある(ゲーム内にRMTの仕組みがある)。

 いずれにせよ、非公式のアイテム交換サイトなどを使った不正取引は後を絶たず、オンラインゲーム会社は不正防止に多大なコストを掛けている。また、ゲーム内のポイントが公式・非公式を問わず現金化できる状況にあるため、オンラインゲームのデータベースはサイバー攻撃の標的にされやすい。

 このような背景から、取引記録の改ざんが困難で、中央集権型のデータベースを必要としないブロックチェーンは、オンラインゲーム業界から熱い注目を集め、採用例も急速に増えている。

 各種サービスにつきものの、ポイントシステムも好適なブロックチェーンの適用分野だ。今やポイントシステムは、顧客を囲い込み、繋ぎ留めるための手段としてありとあらゆるサービスで使われている。だが、サービス事業者にとってシステムの維持・管理は大きな負担である。これをブロックチェーンで代替しようという動きが強まっている。

 先に述べたように、ブロックチェーンではチェーンを辿ってすべての取引履歴を遡れる。すなわち、トレーサビリティを仕組みとして備えている。この特徴を食の安全に活かそうという試みも始まっている。

 食品の流通経路には、生産、流通、加工、販売といったさまざまな事業者が存在するので、中央集権的なデータベースでは対応しにくいが、ブロックチェーンなら容易に対応できる。

 しかも、取引記録の改ざんが困難なので、産地偽装や賞味期限改ざんなども防止できる。食の安全に関して、法律を作ってそれを守らせるという従来のやり方は、監視する側にも監視される側にも大きな負担である。だが、トレーサビリティを仕組みとして備えているブロックチェーンを使えば、その負担を大きく軽減できる。

 民間以外にもブロックチェーンは浸透しはじめており、エストニアでは、国家を支えるインフラとしてブロックチェーンを活用している。すでに課税システムや医療情報管理で使われているほか、証券取引所への導入も進められているそうだ。

 このように、ブロックチェーンの適用範囲は無限に広がっている。ブロックチェーンを基盤とするサービスは、それを利用したいと思う参加者がいれば、それだけで成立する。信用を担保する第三者機関は必要なく、サービスを支えるインフラのコストも最小限に抑えられる。ビジネスに集中したい企業にとって、ブロックチェーンは魅力ある技術であり、プラットフォームなのだ。

 なお、ブロックチェーンのビジネス活用では、「スマートコントラクト」という重要なキーワードもあるのだが、これについては稿を改めて紹介したい。