Nobiq
研究所についてWeb3入門
2 / 6

ブロックチェーンとは

ブロックチェーンとは、データを「ブロック」という単位にまとめ、チェーン(鎖)のように繋いで記録するデータベースの一種です。 Web3 を支える根幹の技術ですが、ブロックチェーン=分散型とは限りません。

3種類のブロックチェーン

ブロックチェーンは誰が運営するかによって性質が大きく異なります。

パブリック
誰でも参加・閲覧できる。Bitcoin・Ethereum が代表例。真の意味で分散型。
プライベート
特定の企業・組織が管理する。参加には許可が必要。実質的に中央集権型。
コンソーシアム
複数の組織が共同で運営する。半中央集権型。業界団体や金融機関で使われる。

Web3 の文脈で「ブロックチェーン」と言う場合、基本的にパブリックチェーンを指します。 以降の説明もパブリックチェーンを前提にしています。

パブリックチェーンの特性

パブリックチェーンでは、世界中の多数のコンピュータ(ノード)が同じデータのコピーを持ち、互いに検証し合います。 管理者が存在しないため、一箇所を書き換えようとしても他のノードとの整合性が取れなくなり、改ざんは事実上不可能です。

一方、プライベートチェーンは運営者がノードを管理するため、技術的には書き換えが可能です。 「ブロックチェーンを使っている=改ざん不可能」とは言えない点に注意が必要です。

ブロックの構造

各ブロックにはおおよそ以下の情報が含まれます。

ハッシュ
このブロックの指紋(内容から計算された固定長の値)
前のブロックのハッシュ
チェーンを繋ぐ参照。これで改ざんを検出できる
タイムスタンプ
ブロックが作られた日時
トランザクション一覧
このブロックに含まれる取引・操作の記録
ノンス
PoW のマイニングで使われる調整用の数値(PoS では使われない)

なぜ改ざんが難しいのか

各ブロックは「前のブロックのハッシュ」を含んでいます。 ハッシュとはデータの指紋のようなもので、内容が1文字でも変わると全く異なる値になります。

[ Block 100 | hash: a3f9... ]
                      ↓ prevHash
[ Block 101 | hash: 7c2e... | prevHash: a3f9... ]
                      ↓ prevHash
[ Block 102 | hash: f1b8... | prevHash: 7c2e... ]

Block 101 を書き換えるとそのハッシュが変わります。するとBlock 102 の「prevHash」と一致しなくなり、 以降すべてのブロックを作り直す必要が生じます。しかも世界中のノードが同時に持つコピーより 「速く」作り直さなければ承認されません。これがパブリックチェーンで改ざんが実質的に不可能な理由です。

コンセンサス(合意形成)

パブリックチェーンでは、管理者がいない代わりに、ノード群が「どのブロックが正しいか」を自律的に決める仕組みが必要です。 これを コンセンサスアルゴリズム と呼びます。代表的な2つを紹介します。

  • Proof of Work(PoW) — 膨大な計算(マイニング)をした者がブロックを追加できる。Bitcoin が採用。電力消費が大きい。
  • Proof of Stake(PoS) — 保有するコインを担保(ステーク)した者が検証権を得る。Ethereum が2022年に移行。PoW より大幅に省エネ。
次のレッスンでは、このブロックチェーンを操作する入口となる「ウォレット」を学びます。
Web3とはウォレットとは