Blockchain、専門用語なしで解説

1. 物語から始めよう：教室のノート

クラスのみんなが昼休みにトレーディングカードを交換し始めたと想像してみてください。問題は、誰がどのカードを持っているかで常に言い争いが起きることです。マヤは本当にホログラムのドラゴンをレオに交換したのか？サムは本当にカードを渡したのか、それともまだ持っていると主張しようとしているのか？

これを解決するために、クラスはルールを決めました。すべての交換は、共有のノートに書き込まなければならない、と。しかし、ここに巧妙なひねりがあります。一人の生徒がノートを持つのではなく（その生徒はこっそり書き換えたり変更したりできるため）、すべての生徒が全く同じコピーを持つのです。交換が行われるたびに、それは大声で発表され、全員が同時に自分のノートに同じ行を書き込みます。

もしサムが後で「交換なんてしなかった」と嘘をつこうとしたら、他の29人の生徒はノートを開いて彼を間違っていると証明できます。詐欺を働くには、サムは全員のリュックサックに忍び込み、見つからずに29冊のノートを全く同じように書き直さなければなりません。それは基本的に不可能です。

これが、一言で言えばブロックチェーンです。単一の個人が管理しない、共有され、どこにでもコピーされたノートなのです。

2. 「ブロック」とは何か、「チェーン」とは何か？

さて、ノートそのものにズームインしてみましょう。

• ブロックはノートの1ページのようなものです。交換が行われるたびに新しい行に書き込むのではなく、クラスは例えば10回の交換が終わるまで待ちます。その10回の交換を1つのページにまとめます。そのページ、つまりそのバッチがブロックです。各ブロックの先頭には、タイムスタンプと、そのページの内容を要約した特別なコード（ユニークな「指紋」と考えてください）を含む小さなヘッダーがあります。

• チェーンはページを繋ぐものです。ここが魔法の部分です。各新しいページのヘッダーには、前のページの指紋も含まれています。つまり、ページ2はページ1を参照し、ページ3はページ2を参照し、というように、最初のページまで遡ります。

なぜそれが重要なのでしょうか？もしいたずらな生徒がページ5に戻って何かを変更しようとしたら、ページ5の指紋が変わります。しかし、ページ6にはまだページ5の古い指紋が含まれているため、突然チェーンが一致しなくなります。ページ7はページ6と一致せず、というように続きます。改ざんは誰にでも明白になります。ページは数学的に溶接されているのです。それが「チェーン」です。

したがって：ブロック = 取引のページ；チェーン = それらのページを順序付けて改ざん防止にする暗号化されたリンク。

3. 分散化：なぜ誰も責任者ではないのか（そしてなぜそれが良いことなのか）

あなたが使用するほとんどのデジタルシステムは中央集権的です。Instagramでメッセージを送信すると、Instagramのサーバーが送信された内容の真実を保持します。銀行が残高を表示するとき、正しいものを決定するのは銀行のコンピューターです。それらのサーバーがダウンしたり、ハッキングされたり、会社がルールを変更することを決定したりした場合、あなたはそれらを信頼しなければなりません。計画Bはありません。

分散化とは、単一のサーバー、単一のボス、単一のノート係がいないことを意味します。台帳は、世界中の何千（時には何百万）ものコンピューター、つまりノードに同時に存在します。各ノードは完全な履歴を持っており、新しいページを追加するための同じルールに従います。

これは3つの理由で重要です。

1. 単一障害点がない。コンピューターを100台破壊しても、ネットワークは稼働し続けます。
2. 単一の制御点がない。個人、企業、政府がこっそり履歴を書き換えたり、システムを凍結したりすることはできません。
3. 誰かを特に信頼することなく信頼できる。サムや先生、あるいは個々のクラスメートを信頼する必要はありません。あなたは数学と、全員がお互いを監視しているという事実に信頼を置きます。

分散化こそが、共有ノートを単なる気の利いたアイデアから、真に強力なものへと変えるのです。

4. ウォークスルー：デジタル トークンの送信

1回の取引をステップバイステップで追ってみましょう。アナがベンにデジタル トークンを1つ送りたいとします。

1. アナが取引を発表する。彼女のソフトウェアはネットワークにメッセージをブロードキャストします。「アナはベンにトークンを1つ送ります。」彼女はデジタル署名で署名します。これは、パスワードを明らかにすることなく、メッセージが本当に彼女から来たことを証明する、偽造不可能な数学的な印のようなものです。（彼女の指輪だけが作れるろうそくの封印のようなものですが、誰でも検証できます。）
2. ネットワークがそれを知る。何千ものノードがアナの発表を受け取り、他の最近の取引とともに待機エリアに入れます。
3. ブロックが構築される。特別なノードが待機中の取引のバッチを収集し、各取引をチェックします。アナの署名は有効か？彼女は実際に送るためのトークンを持っているか？すべてが正当に見える場合、彼らは前のブロックの指紋を上に付けて、取引を新しい候補ブロックにパッケージ化します。
4. 合意が形成される。ネットワークは、どのノードが新しいブロックを追加できるかを決定するためのプロセス（コンセンサス メカニズムと呼ばれる）を実行します。（ビットコインでは、これは難しい数学パズルを解くことを伴います。他のシステムでは、異なる方法で行われます。）重要なのは、ブロックを追加するには実際の労力またはコミットメントが必要であるため、詐欺は高価で無意味であるということです。
5. ブロックがブロードキャストされる。勝利したブロックはすべてのノードに送信されます。各ノードはそれを独立して検証し、有効であれば、それを自身のチェーンのコピーに追加します。
6. 完了。アナのトークンはベンに属します。世界中のどこでも、ブロックチェーンを見ている人は誰でもその転送を見ることができます。さらに多くのブロックが上に積み重ねられるにつれて、取引はますます永続的になります。数学的なコンクリートの層の下に埋め込まれます。

起こらなかったことに注意してください。銀行が送金を承認したわけでも、会社が記録を保存したわけでも、中央当局が信頼される必要があったわけでもありません。ネットワーク自体が合意に達しました。

5. ビットコインとその先：テクノロジーこそが真の物語

ビットコインについては聞いたことがあるかもしれませんが、はい、ビットコインはブロックチェーンの最初の有名な用途でした。それは、人々が銀行を必要とせずにデジタル通貨を送受信できるようにするテクノロジーを使用しています。しかし、より深く、より興味深いアイデアはお金ではありません。それは共有され、改ざん防止され、分散化された記録保持そのものです。

世界中の見知らぬ人が仲介者なしで真実の単一のバージョンに合意する方法を手に入れたら、それをさまざまなことに使用できます。

• サプライチェーンの追跡 — あなたのカップのコーヒーが本当に主張されている農場から来たことを証明する。
• デジタルアイデンティティ — 多数のウェブサイトに情報を渡すのではなく、あなた自身の資格情報を自分で管理できるようにする。
• 投票システム — 誰もこっそり変更できない方法で投票を記録する。
• デジタルアートやゲームアイテムの所有権 — ユニークなデジタルオブジェクトがあなたのものであることを証明する。
• 医療記録や学術記録 — 検証可能だが改ざんされない履歴を保持する。

まとめ

バズワードを取り除くと、ブロックチェーンは実際には積み重ねられた3つの単純なアイデアにすぎません。

• 取引のノートで、ページ（ブロック）にグループ化され、数学的にリンクされている（チェーン）。
• そのノートのコピーが至る所にあるので、誰もこっそり過去を書き換えることはできない（分散化）。
• 全員が合意する新しいページを追加するためのルールなので、ネットワーク全体が同期したままである（コンセンサス）。

それだけです。ビットコイン、スマートコントラクト、NFT、暗号通貨など、他のすべてはそれらの3つのアイデアの上に構築されています。この分野で最もエキサイティングなのは、特定の製品ではありません。それは、歴史上初めて、お互いを信頼しない見知らぬ人たちのグループが、誰一人として詐欺を働くことのできない共有記録を保持できるようになったという認識です。それは静かに革命的なアイデアであり、この分野のすべてのものの成長の種なのです。

たとえ話 — 共有される公証ノート
学校の図書館に一冊の公開ノートを置き、お互いに物（本やゲームのトークンなど）を貸し借りしたときにそれを記録する、生徒のグループを想像してみてください。誰かが物を貸すたびに、その取引をノートに書き込むので、誰が何を持っているかを全員が見られます。グループの多くの人が、それぞれ自分のスマートフォンにそのノートの写真を保存しているため、同じ内容のコピーがたくさんある状態です。もし誰かが図書館のノートの記載を消したり書き換えたりしようとしても、他の生徒たちは自分の写真と見比べて、改ざんに気づくことができます。この、共有され検証されるノートこそが、ブロックチェーンの仕組みの核心です。

ブロックとは何か
ブロックチェーンの世界では、ブロックはそのノートの一ページのようなものです。ブロックには、最近の取引や記録のまとまり（誰が誰にいつ何を送ったか）が含まれています。また、前のページと結びつけるのに役立つ追加情報も含まれており、たとえばタイムスタンプや、前のページの一種のデジタル指紋のようなものです。

チェーンとは何か
チェーンとは、これらのページ（ブロック）が順番につなぎ合わされた連なりのことです。新しいブロックにはそれぞれ、その前に来たブロックへの参照が含まれています — ちょうど、次のページに前のページの番号と特別な指紋を書き込むようなものです。この連結によって、時系列の連なりが作られます。最も新しいページから最初の一ページまでさかのぼってたどることができるのです。各ブロックがその前のブロックを指し示しているため、古いページの情報を書き換えると連結が壊れてしまい、誰の目にも明らかになります。

分散化 — なぜそれが重要なのか
分散化とは、ノートを管理する単一の人物やコンピューターが存在しないということです。その代わりに、多くの異なる人々（またはコンピューター）がそれぞれコピーを保持し、どの新しいページを追加するかを決めることに参加します。これが重要なのは、次の理由からです。

• 単一の人物が記録をひそかに書き換えることはできません。履歴を変えるには、コピーの過半数を一度に変える必要があります。
• システムはより頑強になります。あるコピーが失われたり、ある人物が不正を働いたりしても、他の人々が正しい記録を保持しています。
• 単一の権威への信頼ではなく、ルールと共有された検証によって信頼が置き換えられます。

簡単な流れの説明：新しい取引を記録する

1. アリスがボブにデジタルトークンを送りたいとします。彼女は「アリスがボブに1トークンを送る」というメッセージを作成し、それにデジタル署名をします（これによって、そのメッセージが本当にアリスから来たものであることが証明されます）。
2. アリスはこのメッセージをネットワークにブロードキャストし、多くの参加者がそれを見られるようにします。
3. ネットワークの参加者は、こうしたメッセージをしばらくの間たくさん集め、それらをまとめて候補ブロック（取引でいっぱいの新しいページ）にします。
4. 参加者たちは、次にどの候補ブロックを受け入れるべきかを合意するためのルールに従います。ブロックチェーンによって異なるルールが使われます（あるものは人々がパズルを解くために競い合う方式を使い、別のものは投票やステーク（掛け金）に基づくルールを使います）。重要なのは、多くの独立した参加者が合意に至るために使うプロセスがあるという点です。
5. ブロックが受け入れられると、それは前のブロックに連結され、各参加者は自分のチェーンのコピーを更新します。これで、ボブがそのトークンを所有していることを示す新しいページが、全員のノートに入ったことになります。
6. もし後から誰かが以前の取引を書き換えようとしても、その改ざんされたページは後続のページにある指紋ともはや一致しなくなり、他の参加者はそれを拒否します。

今日、ブロックチェーンが見られる場所
最も有名な例はビットコインで、これはどのビットコインを誰が所有しているかを記録するためにブロックチェーンを使っています。しかし、その根底にある技術 — 共有され、連結され、分散的に検証される台帳 — は、お金以外にも多くのことに使えます。サプライチェーンにおける荷物の追跡、学歴の証明、投票の記録、デジタルアートの所有権の証明などです。ブロックチェーンの力は、単一の中央権威に頼ることなく、多くの人々が確認できる、信頼性が高く改ざんに強い履歴を作り出すことにあります。