ブロックチェーン(分散型台帳技術)とは何か

出典:経済産業省
ほかの技術知識

アルバイト先で必要があって勉強したときのメモの一部

大雑把な説明

日本銀行協会・NTTデータ

「取引履歴を暗号技術によって過去から1本の鎖のように繋げ、ある取引について改ざんを行うためには、それより新しい取引について全て改ざんしていく必要がある仕組み」であり、ビットコインを実現するための技術として誕生したが、今では汎用的な分散基盤として仮想通貨以外の領域に拡大している。
利用範囲:仮想通貨(ビットコイン含む)・貿易金融・証券・製造など

株式会社ゼタント

ビットコイン等の仮想通貨を支える技術および類似システムの総称であり
①元来はデータ構造を指す言葉だったが意味が拡大
②P2Pや公開鍵暗号等の既存の技術の組合せ
③信用ある第三者の仲介なく仮想通貨取引などができる

日本ブロックチェーン協会

  • (狭義)ビザンチン障害を含む不特定多数のノードを用い、時間の経過と共にその時点の合意が覆る確率が0へ収束するプロトコル、またはその実装
  • (広義)電子照明とハッシュポインタを使用し改ざん検出が容易なデータ構造を持ち、且つ、当該データをネットワーク上に分散する多数のノードに保持させることで、高可用性およびデータの同一性を実現する技術

ビザンチン将軍問題

相互に通信しあうネットワークにおいて、故障又は故意によって偽の情報を伝達する可能性がある場合、正しい合意形成ができるかどうかを問う問題。

由来

 ビザンチン帝国の将軍達が同盟軍を結成し、1つの都市(帝国軍)を包囲している場面で発生する。
・同盟軍は全員一致で攻撃か撤退かを決めなければならないが、残念なことに同盟軍には裏切り者の国があり、それがどの国で、いくつあるかもわからない。
・全同盟国が一堂に会さず、2国間の情報交換のみで、裏切り国以外の同盟国全体で正しく方針を伝えることはできるだろうか?

【よく知られた解】
「各国が知った情報」の情報を交換する4ステップの方法
①まず2国間で情報交換し、1階情報として「A国攻撃、B国攻撃、C国撤退・・・」を各国それぞれが得る(裏切り国からは虚偽の情報が伝えられる可能性がある)。
②次に、1階情報自体を交換し、これによって2階情報として次のマトリクスを各国が獲得する

A国から「A国攻撃、B国攻撃、C国撤退・・・」
B国から「A国攻撃、B国攻撃、C国攻撃・・・」

③各国は、さらに2階情報のマトリクスを縦にみて、過半数が同じ方針を示していれば、その国の方針は正しいと判断する
A国から「A国攻撃、B国攻撃、C国撤退・・・」
B国から「A国攻撃、B国攻撃、C国攻撃・・・」

I国から「A国攻撃、B国攻撃、C国攻撃・・・」

④最後にこのマトリクスを縦にみると、裏切り国以外の同盟国分の方針は完全に一致、つまり正しく方針が伝達されたことになり、これに基づいて攻撃か撤退かを判断すればよい。ただし残念ながら、裏切り国数が三分の一以上あると正しい伝達にならないことが証明されている。


 ビットコインではマイニングにより報酬が与えられる一方で、不正を試みる者はPoWの問題を何倍も解いて正直な参加者達に勝つ必要がある。これが極めて困難で、単純に問題を解く方が「お得」なことが、ビットコインのセキュリティを支えている。

ブロックチェーンの使いどころ

 複数のステークホルダがいる中で、特定の誰かを信頼の基点にすることなく、価値の保存や移転を可能にしたい、というような透明性が本質的に求められるサービスに向いている。

メリット

  • 信頼の分散(透明性を上げることにより、みんなを信頼するし、信頼しない)
  • リスクの分散(単一故障点を無くすことができる)
  • コストの分散(誰か一人が大きなコストを負担するシステムを作らなくてよい)

具体例

  • 在来・来歴証明:あるデジタル情報が本当に存在していることや誰の手にあるのかを証明する必要があるもの
  • 価値移転:デジタル情報の所有権を移転するもの(ビットコインなど)