ブロックチェーンとはどのようなものなのか？

端的に言うと「データの改変に強い取引台帳」である技術が「ブロックチェーン」。仮想通貨の登場によって広く世間に知られることとなったブロックチェーンについて、海外メディアのThe Vergeが解説しています。

Blockchain, explained: what’s a block, what’s a chain, and the tech behind crypto - The Verge
https://www.theverge.com/22654785/blockchain-explained-cryptocurrency-what-is-stake-nft

ブロックチェーンの「ブロック」とは、デジタル情報の「記録」のことを指します。仮想通貨であれば「誰が誰に送金したか」「何をどれくらい送金したか」などが「記録」に当たります。新しい記録(ブロック)が生まれるたびに前の記録にどんどん追加されていくため、一連の記録を記した時系列情報ができあがります。これが「ブロックチェーン」というわけです。

このブロックチェーンは途中の記録を改変したり削除したりすることはできないため、「何がどれだけ、誰のもとに移動したのか」がいつでも確実な情報として確認できます。また、ブロックチェーンは誰でも新しく作成することができるため、仮想通貨に限らず、ありとあらゆる分野で活用される可能性があります。

誰かがブロックチェーンを作成する場合、作成者は最初にジェネシスブロックと呼ばれるものを作成します。ジェネシスブロックは記録には当たらない、何も指し示していない空のブロックです。これを新しい仮想通貨のために使うもよし、育てたレタスを追跡するために使用するもよし、何にでも活用できます。

ブロックチェーンでは、記録がネットワークで接続された個人のコンピューターを介して通信され、共有されます。ノードと呼ばれる各コンピューターは記録の維持に加え、記録が改ざんされていないかをチェックする役割を果たします。誰かが新しくブロックを作成した場合は、作成者以外のノードが有効なブロックであることを確認した後、そのブロックをネットワークに追加する形をとります。

ノードがどのように改ざんの有無を確認するのかについて理解するためには、「ハッシュ」について理解する必要があります。ブロックチェーンにおいて、ハッシュとは各データを区別する特定の文字列を指します。各ブロックには特定のハッシュが埋め込まれており、ブロックに新たなブロックが連なる場合、前のブロックのハッシュを読み込み、自身のブロックに記録します。

誰かが新たにブロックを追加しようとした際、このハッシュが正規のブロックチェーンに記録されているものと同じかどうかを確認します。正規のブロックチェーンとは、最も多くの取引が行われたブロックチェーンを指し、仮想通貨においては「最もブロックの多いチェーン」を指します。

ハッシュの正誤はアルゴリズムを使用して確認します。例えば、ハッシュを生成するアルゴリズムに「ブロックチェーン」と入力すると「ef7797」という文字列を生成、1文字違う「ブロックチェイン」と入力すると「8e809e」という文字列を生成すると仮定します。この際、誰がやっても「ブロックチェーン」という文字列から「ef7797」という文字列を生成することができるのですが、反対に「ef7797」という文字列から「ブロックチェーン」という文字列を逆引きするのは非常に困難です。

また、各ブロックには前のブロックのハッシュが含まれており、仮にブロックが改変されるとブロックの連なり、つまりブロックチェーンが途切れてしまします。そのため、新しくチェーンに追加されたブロックをチェックすれば、そのブロックを含むこれまでの取引が改変されていないことが分かるという仕組みになっています。なお、ブロックチェーンが使っているハッシュの生成には暗号化技術が使われています。これが、ブロックチェーンを用いたビットコインなどが仮想通貨と呼ばれる由来の1つです。

ブロックチェーンには取引記録が全て含まれているとはいえ、名前や住所などの個人情報は一切含まれていません。代わりに存在する情報は先述の取引記録に加え、固有の文字列のみ。その文字列は「特定の誰か」を示していますが、それが誰なのかを特定することは不可能です。

The Vergeは「ブロックチェーンはあくまで記録が正確なことを指すだけ」と指摘。例えば、だれかがただの小石を「月の石」として販売し、ブロックチェーンで記録を追跡したと仮定します。小石がさまざまな人の手に渡った場合でも、ブロックチェーンは「取引記録が正確なこと」を証明するだけで、「本物の月の石であること」を証明するわけではありません。

The Vergeは「ブロックチェーンは選挙投票などのさまざまな分野で活用できる」としながらも、「人々に受け入れられるかどうかは分からない」と述べています。