小学生にも分かるブロックチェーンの基本
暗号資産（仮想通貨）のビットコインは、「ブロックチェーン」と呼ばれる最新技術によって支えられています。今後はあらゆる分野で応用が進み、私たちの暮らしは大きく変わるでしょう。
「ブロックチェーンって何？」と子どもに聞かれたらどう説明しますか？ 初心者に向けて、基本的な仕組みと活用が期待される分野を解説します。
データを安全に記録する技術を指す
ブロックチェーンは、取引情報を安全に記録する技術です。データの記録に関する技術なので、データベースの一種ともいえるでしょう。2008年にビットコインを支える技術として論文が発表され、現在は多くの分野で活用が始まっています。
ブロックチェーンの特徴は、安全性が非常に高いことです。過去の情報を書き換えたり、消去したりできないため、ブロックチェーンの情報は極めて信頼性が高いと見なされます。現時点でどのような取引が進んでいるのかはもちろん、過去に何が行われたのかも一目瞭然です。
ブロックチェーンと呼ばれる理由
ブロックチェーンでは、取引情報を暗号化し、ブロックの形で保管します。新たな取引情報が増えるたびに、既存のブロックの後ろに別のブロックが追加されていくのをイメージしましょう。全ての情報がチェーン（鎖）のようにつながっていることから、ブロックチェーンと呼ばれます。
従来、取引情報を管理する際は、1カ所に集約させるのが一般的でした。ブロックチェーンは、特定の管理者や仲介者を必要とせず、ネットワーク内の全てのコンピューターが同一の情報を管理します。このことから、「分散型台帳技術」という別名があることも覚えておきましょう。
一部のコンピューターがトラブルでダウンしても、ほかのコンピューターが稼働している限り、システムが完全停止する心配はありません。
技術の活用が期待される分野
ブロックチェーンの特徴は、全ての取引情報が明確に記録されることです。そのため、金融商品の取引だけではなく、不動産登記・保険契約・行政の手続きといった、「情報の隠ぺいや改ざんが許されない取引」に多く活用されるでしょう。
受験や就職では、学歴・職歴の詐称がたびたび問題になりますが、ブロックチェーンを用いて個人情報を保管すれば、本人によるデータの改ざんを未然に防げます。
医療分野では、患者データの管理や共有に活用できます。過去の病歴や薬剤服用歴、副作用の有無などをブロックチェーンに記録し、医療機関が自由にアクセスできるようにすれば、データに基づく質の高い医療を実現できます。
ブロックチェーンの仕組みを深掘り
ブロックチェーンには、「ハッシュ値」や「コンセンサスアルゴリズム」が含まれます。原理を知ることで、ブロックチェーンの仕組みをより深く理解できるでしょう。
ハッシュ値
ブロックチェーンの各ブロックには、「ハッシュ値」と呼ばれる値が含まれています。ハッシュ関数によって導き出された不規則な文字列で、「一方向にしか変換できない」という特徴があります。データはハッシュ値に変換できますが、ハッシュ値から元データを復元することは不可能です。
各ブロックには、一つ前にあるブロックのハッシュ値が含まれています。あるブロックの情報を書き換えたいのであれば、後続する全てのハッシュ値を変更しなければなりません。言い換えれば、ハッシュ値を検証することで、情報の改ざんが行われていないかを確かめられます。
コンセンサスアルゴリズム
コンセンサスアルゴリズムの「コンセンサス（consensus）」とは、「合意」や「意見の一致」を意味する言葉です。
特定の管理者がいないブロックチェーンでは、ネットワーク上の全員が「情報の正当性」を承認してはじめて、前のブロックに接続される仕組みです。コンセンサスアルゴリズムは、正当性を承認する一種の方法であり、ルールでもあります。
暗号資産には、「PoW（プルーフ・オブ・ワーク）」や「PoS（プルーフ・オブ・ステーク）」などのコンセンサスアルゴリズムが使われています。
全国での活用事例を紹介
ブロックチェーンの特徴や仕組みが理解できたところで、実際にどのようなサービスに活用されているのかを見てみましょう。茨城県つくば市や、福岡県飯塚市などの事例を紹介します。
インターネットによる投票
茨城県つくば市は、つくば市長・市議会議員選挙にブロックチェーンとマイナンバーカードを用いた「インターネット投票」を導入しようとしています。
公職選挙法が改正され、インターネット投票が解禁されれば、投票所に行くのが困難な人や若者の投票率が上がる可能性があります。ブロックチェーンにより、投票結果の信頼性も証明されるでしょう。
インターネット投票の実証実験として、つくば市内にある中等教育学校では、インターネット投票による生徒会役員選挙が行われました。
出典：つくば市が目指すインターネット投票について｜内閣官房
茨城県立並木中等教育学校の生徒会選挙でインターネット投票を実施します｜つくば市
住民票のデジタル化
福岡県飯塚市では、「ブロックチェーン社会実験」と称し、住民票をデジタル化する実証実験を行いました。
住民票をデジタルデータとして各自のスマートフォンにダウンロードした後、企業や団体に提出して認証を行う流れです。今後、各種証明書がデジタル化されれば、窓口で手続きする手間が省けるでしょう。
同市では、ブロックチェーンによる「電子交付システム」の有効性を確認するため、九州工業大学が開講する一部の講座の履修証明書をデジタル化する実験も行っています。
出典：飯塚市／ブロックチェーン技術を活用した行政文書電子交付の実用化に向けた実証事業成果を公開
デジタル地域通貨の導入
近年は、「デジタル地域通貨」を導入する自治体が増えています。地域通貨とは、その地域のみで利用できる通貨のことです。
ブロックチェーンを用いたデジタル地域通貨なら、印刷コストを削減できる上、偽造の心配もほとんどありません。以下が、デジタル地域通貨の例です。
●さるぼぼコイン（岐阜県高山市・飛騨市・白川村）
●アクアコイン（千葉県木更津市）
●Byacco/白虎（会津大学）
「Byacco/白虎」には、会津大学内で開発されたブロックチェーン技術「ハイパーレジャーいろは」が使われています。
ブロックチェーンのデメリット・課題
ブロックチェーンは既にさまざまな分野で応用されているものの、欠点が全くないわけではありません。今後は、課題をどう克服していくかが問われるでしょう。
処理スピードが遅い
ブロックチェーンの課題の一つに、処理スピードの遅さが挙げられます。コンセンサスアルゴリズムで情報の正当性を承認する際、利用者が多ければ多いほど処理に時間がかかってしまうのです。
暗号資産の取引では、処理の遅延に伴う「ガス代」の高騰が懸念されています。ここでいうガス代とは、取引の実行や処理に関わる手数料のことです。
ネットワークが混雑しているときほど相場が高くなるため、問題が解決されなければ、利用者離れが進む恐れがあります。
情報の変更・削除ができない
ブロックチェーンに記録された情報は、変更はもちろん、削除や取り消しが極めて困難です。関連するブロック内の情報を全て書き換えなければならないため、変更・削除は事実上ほぼ不可能といえます。
不正な改ざんを防止できるのはメリットですが、誤情報でさえも削除できないのは、不便といわざるを得ないでしょう。
どうしても削除しなければならない場合は、削除マークを入れて、削除したように見せかけるしか方法がありません。
ブロックチェーンのある未来を想像しよう
ブロックチェーンは、データの改ざんが不可能で、かつ特定の管理者を必要としない技術です。ビットコインに使われているイメージが強いですが、活用できる領域に制限はありません。
全国のさまざまな自治体では、ブロックチェーンを活用したシステムの実証実験が行われています。デメリットや課題が克服されれば、今後はあらゆる領域で新しいサービスが誕生するでしょう。
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構成・文/HugKum編集部
