ブロックチェーンを割としっかりめのイメージで理解してみる

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どの記事のブロックチェーンの説明もしっくりこない

下のような感じの絵があって、、、

Image from Gyazo

下のような感じの説明がある、、、

  • データの改ざんが難しく高セキュリティー
  • ネットワーク上のやりとりの記録を皆で監視するシステム
  • 仮想通貨の中核技術であり、様々なシステムにも活用できる

皆さん、お思いだろう。
「いや、まあ、そうなんだろうが、結局のところよく分からん。」

皆さん、こんな疑問を持っているはず

  • データって具体的に何?
  • そもそもデータってどこにある?
  • セキュリティーが高いのに、なんでNEMが盗まれた?
  • ブロックチェーンて、仮想通貨以外で実際何に使えるの?

これをスッキリ解決していこうと思います。

ブロックチェーンのデータって具体的に何?

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有名なビットコインのケースで考えてみましょう。
以下のように、各ブロックの識別番号が64文字で表現され、同じものは識別番号1つしか存在しません。

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ではこのブロックごとの識別番号(いわゆるID)は何を表現しているのでしょう?
答えは、以下のような取引情報(日時、送信者、受信者、量)をID化しているのです。

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つまり以下のように、ビットコインの具体的なデータは膨大な数の取引情報なのです。
取引が行われるたび、このブロックのチェーンは長くなります。

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なんでブロックのチェーンのような構造なのか?

データそのものに関しては分かりました。
ただ、なんでブロックで分けてるの?
普通に考えると、、、以下のように表形式で管理したほうがいいんじゃない?と思いますよね。

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これこそがブロックチェーンのセキュリティーポイントなのです!

例えば以下のように受信者を自分に改ざんすると、ビットコインを盗めます。

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この改ざん行為を極限に難しくするのが、ブロックチェーン構造なのです。

実は取引データのほかに、各ブロックに暗号が!?

実は以下のように各ブロックには取引データのほかに暗号がついています。

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この暗号は、1つ前のブロック全体の情報を暗号化したものです。

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つまり取引データを1つでも改ざんすると、それ以降のブロックすべての暗号を変更しないと改ざんがバレるという仕組みになるのです。

だれに取引情報の改ざんがバレるのか?

取引データを1つでも改ざんすると、それ以降のブロックすべての暗号を変更しないと改ざんがバレることはなるほど納得です。
で、だれにバレるのでしょうか?

それはビットコインのマイニングをしている人たちです。

いやいや、話が飛びすぎてよくわかりません。
順を追って説明していきます。

ビットコインのデータはどこにあるの?

まずビットコインのデータはどこにあるのでしょうか。
答えは以下の青い部分にあります。
同じデータが点在しています。

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参考:https://bitnodes.earn.com/

すこし話は変わりますが、みなさんSkypeはご存知だとおもいます。
実は以下のように、Skypeの会社が繋いでるんじゃなくて、パソコン同士直接つながってます。

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このSkypeと同じ技術をつかって、同じビットコインのブロックチェーンデータは共有されています。
そして以下のように自分のパソコンにビットコイン全取引データをダウンロードすることも可能なのです。

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参考:https://bitnodes.earn.com/

同じように、自分が行ったビットコインの取引も各地点に配信される仕組みになっています。

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参考:https://bitnodes.earn.com/

ブロックチェーンの先っちょの方の話

自分が行ったビットコインの取引も各地点に配信されるので、ブロックチェーンの先(最新取引部分)は以下のようになっています。

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で、新しいいくつかの取引をブロック化する必要があります。
このブロック化はPCですごい量の計算をさせないと難しい仕組みになっています。
では誰がブロック化するのでしょうか。
誰もそんなことわざわざしませんよね。

そこでビットコイン開発者はブロック化した人はビットコインを与えるという機能を組み込みました。
ブロックチェーンは1つなので、ブロック化は早い者勝ちです。
これをマイニングと呼びます。

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マイニングの手順

マイニング手順が結構キモになるので順に説明していきます。

1. ブロックチェーンを自分のPCにダウンロード

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参考:https://bitnodes.earn.com/

2. 別のとこからもダウンロード

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参考:https://bitnodes.earn.com/

3. これを繰り返して最長のものを探す

最長のものが、もっともアップデートされたブロックチェーンだから。

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4. 暗号がすべて正しいか確認

改ざんされていないことを確認するためです。
暗号に不備があれば別のブロックチェーンまだ探し始めます。

5. 新しいブロックを作る

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6. できたブロックチェーンを全世界に発信する

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参考:https://bitnodes.earn.com/

7. 新しいブロック含めすべて正しいか、

全世界の半数がOKと判断できれば完了です。
ビットコインの場合、1ブロック生成が約10分といわれています。
そして、新ブロック作成者がビットコインをもらえます!

先ほどこのようなQ&Aがありました

Q:ビットコイン改ざんは誰にバレるの?
A:ビットコインをマイニングしてる人

これはつまり、マイニングの中の、暗号がすべて正しいか確認のステップにより、取引の改ざんができなくなるのです。

ダウンロードとかマイニングとか取引配信とか、身に覚えがない

おれ、ビットコイン持ってて、売ったり買ったり使ったりしてるが、
ダウンロード?マイニング?取引の配信?
身に覚えがないが・・・

ビットコインネットワークの関わり方は2つあります。

  1. 取引だけしたい人
  2. 秩序を守る人

どっちでも好きに選べます。

取引だけしたい人は、
仮想通貨取引所や無料の仮想通貨ウォレットアプリをダウンロードして売買するだけ。
ネットにつながっているので、売買履歴の配信は勝手に行われます。

秩序を守る人は、
高性能コンピュータをフル稼働させて、ブロックチェーンが正しいかチェックし、日々行われる新しい取引をブロック化していく。
その代わり、ビットコインもらえる。

このようにしてビットコインのブロックチェーンは管理者不在のもと、高セキュリティーで運用されているのです。

じゃあ、なんで仮想通貨の事件があとを絶たない?

ブロックチェーンが改ざんされているのではなく、
パスワードなどの管理ミスで勝手に取引されてしまうことが原因のほとんどのようです。
なのでブロックチェーンの仕組みは高性能といわれています。
そのため、ブロックチェーンの仕組みはビットコイン以外にも活用されつつあるのです。

ブロックチェーンのよい部分

  • 改ざんされにくい
  • データを共有できる
  • 参加者全員で正当性を監視できる

これらのよい部分を活用して、様々なサービスに活用され始めてきているのです。
参考→https://blog.codecamp.jp/blockchain-service

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