「仮想通貨に使われる”すごい技術”って？」初心者向けに徹底解説

「仮想通貨に使われる”すごい技術”って？」初心者向けに徹底解説

今回は、仮想通貨が価値を持ち、注目される理由の根幹である「すごい技術」について、わかりやすく解説します。

ブロックチェーン技術

まず、仮想通貨と表裏一体と言える技術が「ブロックチェーン」です。

前回ご紹介しました、ネットワークに参加するユーザー同士が直接やり取りする「P2P（ピア・ツー・ピア）」という通信方法に、暗号技術などを組み合わせた新しい技術です。

取引の記録データを、特定の誰かが管理しなくても安全に保管でき、データがなくなったり改ざんされたりする恐れがありません。

取引のデータ（トランザクション）はブロックと呼ばれる入れ物に詰め込まれ、ブロックは次々に積み重なってネットワークに保管されていくため、鎖のようにつながっていく様子をたとえて「ブロックチェーン」と呼ばれるようになりました。

前後のブロックに含まれるデータはそれぞれつながりがあるため、どこか一部に手を加えようとすると、その後のブロックのデータはつじつまが合わなくなります。

変更したブロックの後に続くデータにもすべて手を加えなければならないため、改ざんは事実上不可能という仕組みです。

特徴①データがなくならない「分散性」

ブロックチェーンのデータは、ネットワークに参加するノードというコンピューターに保管されています。

ノードは世界中にいるため、どこか一か所のノードに不具合があったとしても、世界中に分散されたデータが失われることはありません。

ブロックチェーンは従来のデータ保管方法に比べてデータを安全に保管でき、分散性が高いのが特徴です。

スマホのゲームアプリなどで、アプリのデータを保管しているサーバーに不具合があった場合、データが破損して失われることがありますが、ブロックチェーンではこうした事故が起こりません。

このサーバーのように、トラブルがあるとシステム全体に悪影響を及ぼすものを「単一障害点」と言いますが、ブロックチェーンには単一障害点がないのも大きな特徴です。

特徴②改ざんできない「改ざん不可能性」

ブロックチェーンは上述のとおり、前後のブロックにつながりがあるため、取引のデータに細工をするなどの改ざんは事実上できません。

100％不可能というわけではありませんが、もし改ざんしようとすればコストも手間も非常にかかり、現実的ではないからです。

しかし、過去に悪意あるユーザーによって改ざんが行われたことがありました。

とあるユーザーがネットワーク上で大きな権利を持ち、その権利が全体の過半数を超えると実質的にネットワークを支配できるようになります。

不正な取引を認めてしまったり、正しい取引が認められなかったり、めちゃくちゃなことができてしまいます。

これを「51％攻撃」と言い、過去にモナコイン（MONA）やイーサリアムクラシック（ETC）などで実際に被害が発生しました。

ビットコインの場合はネットワークに参加する人が非常に多く、力が分散されているため、過半数以上の権利を持つことはとても難しくなっています。

100％安全、100％攻撃が行われないというわけではありませんが、記録を改ざんしたり不正な取引を行ったりするためには手間もコストもかかり、安全性がとても高いのが特徴です。

特徴③ストップしない「ゼロダウンタイム」

ブロックチェーンは最初のブロックができてからこれまで、その仕組みがストップしたことはありません。

これを「ゼロダウンタイム」と言い、いわゆるサーバー落ちのように、サービスが利用できない状態に陥ったことがないということです。

ビットコインのブロックチェーンは2009年にスタートし、これまで一度もその動きを止めたことがありません。

仮想通貨を売買する取引所で入出金ができないなどのトラブルが発生しても、これはあくまで取引所側の問題でビットコインのブロックチェーンには影響なく、常に新たなブロックが増え続けています。

ブロックチェーンのルール「取引の検証」

ブロックチェーンは次々にブロックが作られていきますが、チェーンによってブロックが作られる時間は違っています。

• ビットコイン…10分
• イーサリアム…15秒
• ライトコイン…2分半

世界中で行われた取引のデータをブロックに詰め込むためには、その取引が不正なく、正当なものなのか？を調べる必要があります。

この検証方法を「コンセンサスアルゴリズム」と言います。

コンセンサスアルゴリズムにもさまざまな種類がありますが、ビットコインの場合は「Proof of Work（プルーフオブワーク・PoW）」という検証方法です。

ブロックチェーンのルール「長い方が勝ち」

ブロックチェーンは時に枝分かれしてしまうことがありますが、後にブロックが続き、長くなった方が残るというルールがあります。

なぜ分岐が起きてしまうのかと言うと、ブロックを作ろうとする人は世界中にいるため、時に同じタイミングで次のブロックができてしまうことがあるからです。

この場合、ネットワークに受け入れられたどちらかがブロックチェーンに連結し、その後もまた新たなブロックが続いていきます。

ブロックチェーンが枝分かれすることを「フォーク」と呼び、短い方のチェーンは破棄されます。

ブロックチェーン豆知識

ブロックチェーンが枝分かれした際、本線のブロックチェーンに連結できず残ったブロックを「オーファンブロック（孤立ブロック）」と呼びます。

また、ブロックチェーンの初めにできたブロックを「ジェネシスブロック」と言います。

ビットコインの場合は、2009年1月3日（日本時間1月4日）にジェネシスブロックが作られました。

ブロックチェーンはブロックが積み上げられていくように続くため、ジェネシスブロックを0として「高さ（ブロック高）」でどのくらいブロックが増えたかを数えます。

暗号技術

仮想通貨には、電子署名やハッシュ関数などの「暗号技術」が用いられています。

電子署名とは、紙にサイン（署名）するように、データにサインをすることです。

ブロックチェーンに記録される内容には電子署名が必ず含まれており、取引をした人（署名者）の取引データが正しく記録されているか、不正が行われていないかなどを確認できます。

公開鍵と秘密鍵

電子署名をするために用いられるのが、公開鍵と秘密鍵というふたつのカギです。

●公開鍵

その名前のとおり第三者に公開されるもので、他の人が取引の検証をするために用いるカギです。公開鍵を使い、取引のデータを作った人が秘密鍵の所有者かどうかを確かめます。

●秘密鍵

署名をした人、つまり取引をした本人のみが持っているカギです。他の人にはわかり得ないもののため、署名をしたという証拠になります。

これらのカギはもちろん物理的なものではなく、暗号化された数字です。

スマートコントラクト

ここまでご紹介したブロックチェーンの仕組みはどのチェーンにも備わっているものですが、さらに「契約」の機能を実行できるのがスマートコントラクトと呼ばれる仕組みです。

スマートコントラクトは、イーサリアムをはじめ多くのブロックチェーンプロジェクトに実装されている機能です。

特定の条件を満たせば、第三者が間に入らなくても契約が自動的に行われるという仕組みで、その取引ももちろんブロックチェーンに記録されます。

一度契約が執行されると、契約内容にエラーがあったとしても修正することが難しいというデメリットもあるものの、契約内容はブロックチェーンに記録されるため透明性が高いのが特徴です。

仮想通貨は、第三者がいなくても取引や契約ができるという「非中央集権」のスタイルが支持を集めており、これまでの送金や取引のように銀行などの金融機関が介入しなくても良い仕組みに定評があります。

確かな技術が仮想通貨の価値につながる

「仮想通貨は怪しい！」という声もありますが、ブロックチェーン技術をはじめ、暗号技術などさまざまな技術を掛け合わせていることで、仮想通貨は信頼性の高いものだとわかります。

実際に、ビットコインはこれまで一度もシステムが止まったことはありませんし、ハッキングなどのトラブルも、取引所やサービスの問題であってビットコイン自体の問題ではありません。

また、仮想通貨は常にユーザーの声を取り入れながらアップデートが繰り返されています。

ビットコインはより安全な取引ができるよう、2021年11月にさまざまな機能を追加するためのアップデートが決まっています。

もちろん、どの技術も100％の安全性を保証するものではありません。

ですが、ネットワークに参加するユーザーや多くの開発者、そして仮想通貨に興味を持つ人が増えるほど、その価値や信頼もさらに厚くなるのではないでしょうか。