ブロックチェーンは何を保存しているの？

ブロックチェーンとは、取引データをブロックと呼ばれる単位にまとめ、それらをチェーン(鎖)のようにつなげたデータ構造です。ブロックチェーンは、さまざまな分野で活用されることで、社会に大きなインパクトを与える可能性を秘めています。

ブロックチェーンは、以下の2つの特徴があります。

• すべての取引記録を上書き更新せずに保存する
• 送金時に、残高分のデータを自分宛てに送る

これらの特徴から、ブロックチェーンは、以下の2つのことができるようになります。

• 取引の改ざんが困難になる
• 取引の透明性が向上する

◆取引の改ざんが困難になる：ブロックチェーンでは、すべての取引記録を上書き更新せずに保存しています。そのため、ある取引を改ざんしようとすると、その前のすべての取引も改ざんする必要があります。これは、膨大な時間と労力を要するため、現実的ではありません。

◆取引の透明性が向上する：ブロックチェーンでは、すべての取引記録が公開されています。そのため、誰でもすべての取引を確認することができます。これは、取引の透明性を高め、信頼性を向上させます。

[出典：pol.techtec.world]

ブロックチェーンで保存されるデータ

ブロックチェーンで保存されるデータは、以下の2つに分けることができます。

1. トランザクション
2. 残高

（１）トランザクション

トランザクションとは、取引の単位です。送金や商品の売買など、ブロックチェーン上で行われるものなら何でもトランザクションとして記録できます。

（２）残高

残高とは、アカウントのお金の残りのことを指します。ブロックチェーンでは、送金を行うと、送信元のアカウントの残高から、受信先のアカウントの残高に、取引金額が加算されます。

●トランザクションの流れ

トランザクションは、以下の流れで処理されます。

1. 送信元のアカウントが、トランザクションを生成します。
2. トランザクションは、ネットワーク上のノードに伝播されます。
3. トランザクションを検証したノードが、そのトランザクションを承認します。
4. 承認されたトランザクションは、ブロックに追加されます。
5. ブロックは、ネットワーク上のすべてのノードに伝播されます。

●トランザクションの生成

トランザクションを生成するには、送信元のアカウントの秘密鍵が必要です。秘密鍵は、アカウントの所有者だけが知っている情報です。

トランザクションには、以下の情報が記録されます。

• 送信元のアカウント
• 受信先のアカウント
• 取引金額
• 取引日時

●トランザクションの検証

トランザクションを検証するには、以下のチェックを行う必要があります。

• トランザクションの形式が正しいか
• 取引金額が有効か
• 送信元のアカウントに十分な残高があるか

トランザクションの検証は、ネットワーク上のノードによって行われます。

●トランザクションの承認

トランザクションが検証されたら、コンセンサスアルゴリズムによって、承認されるかどうかが決定されます。

コンセンサスアルゴリズムとは、新しいブロックを生成するノードを決めるためのルールです。

●ブロックの生成

ブロックは、一定時間ごとに、トランザクションをまとめた単位として生成されます。ブロックの生成は、コンセンサスアルゴリズムによって、ネットワーク上のノードから選出されたノードによって行われます。

ブロックには、以下の情報が記録されます。

• トランザクションのリスト
• ブロックのハッシュ値
• 前のブロックのハッシュ値

●ブロックの連続性

ブロックチェーンでは、ブロックのハッシュ値と前のブロックのハッシュ値を組み合わせることで、ブロックチェーンの連続性を保っています。

ブロックのハッシュ値とは、データを一意に識別する値です。ブロックチェーンでは、ブロックのハッシュ値と前のブロックのハッシュ値を組み合わせることで、ブロックチェーンに改ざんがあったかどうかを簡単に確認することができます。

トランザクションは、ネットワーク上のノード間でやり取りされるデータです。トランザクションは、送信元のアカウントの秘密鍵によって生成され、ネットワーク上のノードによって検証されます。検証されたトランザクションは、コンセンサスアルゴリズムによって承認され、ブロックに追加されます。

ブロックは、トランザクションをまとめた単位であり、ブロックのハッシュ値と前のブロックのハッシュ値を組み合わせることで、ブロックチェーンの連続性が保たれます。

●コンセンサスアルゴリズム

コンセンサスアルゴリズムとは、新しいブロックを生成するためのルールです。ブロックチェーンでは、コンセンサスアルゴリズムによって、誰が新しいブロックを生成するかが決定されます。

　コンセンサスアルゴリズムには、以下のようなものがあります。

• プルーフ・オブ・ワーク（PoW）
• プルーフ・オブ・ステーク（PoS）
• コンセンサス・ノードの選出

トランザクションとは、取引の単位であり、送信元のアカウント、受信先のアカウント、取引金額、取引日時などの情報が記録されます。残高とは、アカウントのお金の残りのことを指し、ブロックチェーンでは、送金を行うと、送信元のアカウントの残高から、受信先のアカウントの残高に、取引金額が加算されます。

ブロックチェーンは、すべての取引記録を上書き更新せずに保存することで、取引の改ざんが困難になるという特徴があります。また、すべての取引記録が公開されているため、取引の透明性が向上します。

ブロックチェーンは、暗号資産やサプライチェーン管理など、さまざまな分野で活用されています。

ブロックチェーンでデータを保存する方法

ブロックチェーンは、データを改ざん不可能な形で保存するために使用できる技術です。ブロックチェーンは、分散型台帳と呼ばれるもので、ネットワーク上のすべてのコンピュータに同じコピーが保存されています。これにより、誰もデータを改ざんできないようにします。

ブロックチェーンでデータを保存する方法は、ブロックチェーンの種類によって異なります。

◎ビットコイン(Bitcoin)：すべてのビットコイン取引の履歴がデータとして保存されます。1つのノードにエラーが発生した場合でも、数千の他のノードを参照して自己修復することができます。

◎イーサリアム(Ethereum)：トライ（trie）データ構造を使用してデータを保存します。トライは、データ構造の一種で、ハッシュ関数を使用してデータ同士を関連付けることができます。イーサリアムでは、トライを使用して、一時的なデータとマイニングされたトランザクションデータを分けて管理します。データは、トランザクションが確認された場合にのみトランザクショントライに追加されます。

イーサリアムのデータ保存には、次の3つのトライがあります。

• ステートトライ：このグローバルなステートトライは常に更新されており、イーサリアムネットワーク上に存在するすべてのアカウントのキーと値のペアが含まれています。
• ストレージトライ：これはコントラクトデータを保存します。各イーサリアムアカウントにはストレージトライがあり、そのルートノードの256ビットハッシュ値がグローバルステートトライに保存されます。
• トランザクショントライ：各イーサリアムブロックには独自のトランザクショントライがあります。1つのブロックには多くのトランザクションが含まれます。

◎コルダ(Corda)：オープンソースのブロックチェーンプラットフォームです。コルダは、グローバルブロードキャストを必要としない独自の通信プロトコルを使用しています。これにより、データ全体をダウンロードすることなく、ピア間の通信を検証することができます。これにより、記録保持コストが削減され、ビジネス運用が効率化されます。

Cordaは、分散型台帳技術（DLT）の一種です。DLTは、データの改ざんを防止するために、複数のコンピュータに同じデータを分散して保存する技術です。

Cordaは、ブロックチェーン技術と似ていますが、いくつかの重要な違いがあります。

• ブロックチェーンは、すべてのトランザクションを公開しますが、Cordaは、取引当事者間でのみ共有されます。
• ブロックチェーンは、すべてのトランザクションを検証するために、PoW（Proof of Work）またはPoS（Proof of Stake）などのコンセンサスアルゴリズムを使用しますが、Cordaは、中央集権的な仲介者によって管理されます。

これらの違いにより、Cordaは、ブロックチェーンよりもプライバシーやセキュリティを重視する用途に適しています。

具体的には、Cordaは、次の分野で活用されています。

• 金融：金融取引の記録や決済に使用されています。
• サプライチェーン：サプライチェーンの可視化やトレーサビリティに使用されています。
• 保険：保険契約の管理や請求処理に使用されています。

Cordaは、ブロックチェーン技術の新たな可能性を示す技術として、注目を集めています。

ブロックチェーンの活用例

ブロックチェーンは、さまざまな分野で活用されています。

▼暗号資産：ブロックチェーンは、暗号資産の基盤技術として利用されています。暗号資産の取引履歴は、ブロックチェーンに記録されるため、改ざんが困難です。

▼サプライチェーン管理：ブロックチェーンは、サプライチェーン管理にも活用されています。ブロックチェーンに記録されたデータは、改ざんが困難であるため、商品の真正性やトレーサビリティの確保に役立ちます。

[出典：smb.ricoh.co.jp]

▼不動産登記：ブロックチェーンは、不動産登記にも活用されています。ブロックチェーンに記録されたデータは、改ざんが困難であるため、不動産の所有権や担保権などの情報を安全に保管することができます。

▼その他：ブロックチェーンは、その他にも、以下の分野で活用されています。

• 投票
• 音楽や動画の著作権管理
• 保険
• 医療

ブロックチェーンの可能性

ブロックチェーンは、さまざまな分野で活用できる可能性を秘めています。

ブロックチェーンは、取引の改ざんが困難になるという特徴があるため、信頼性が求められる分野での活用が期待されています。また、ブロックチェーンは、データの共有や追跡を容易にできるという特徴があるため、効率化や透明性の向上につながる分野での活用も期待されています。

ブロックチェーンは、まだ発展途上にある技術ですが、今後の社会に大きなインパクトを与える可能性を秘めています。

ブロックチェーンの魅力と注目ポイント

ブロックチェーンは、以下の点が魅力的で、注目されています。

• 取引の改ざんが困難になる
• データの共有や追跡が容易になる
• 中央集権的な管理を必要としない

これらの特徴によって、ブロックチェーンは、以下のようなメリットをもたらす可能性があります。

• 信頼性の向上
• 効率化の実現
• コスト削減
• 透明性の向上

ブロックチェーンは、さまざまな分野で活用されることで、社会に大きなインパクトを与える可能性を秘めています。

[暗号通貨のお金はどこに保存されているの？]
ビットコインの発行量の上限は、中央管理者による干渉なしに、永続的に維持されると考えられます。これで、ビットコインは、インフレの影響を受けにくい資産として、注目を集めています。

トライ（trie）データ構造とは、木構造の一種で、ハッシュ関数を使用してデータ同士を関連付けることができます。トライは、データの検索や挿入、削除などの操作を効率的に行うことができます。トライの各ノードは、次の2つの属性を持っています。

• キー：データの識別子
• 値：データの値

トライでは、キーをハッシュ関数で処理して、ノードの位置を決定します。これにより、同じキーを持つデータは、同じノードに格納されます。

トライは、さまざまな分野で活用されています。

• ブロックチェーン：ブロックチェーンでは、トライを使用して、トランザクションデータを効率的に管理しています。
• 検索エンジン：検索エンジンでは、トライを使用して、検索キーワードを効率的に検索しています。
• データベース：データベースでは、トライを使用して、データの検索や挿入、削除などの操作を効率化しています。

トライは、データの検索や挿入、削除などの操作を効率的に行うことができる、汎用的なデータ構造です。