ブロックチェーン技術の話題は、2009年に最初のビットコイン取引が処理されて以来、時代を特徴づけるイノベーションとして喧伝されてきました。しかし、そのコンセプトは一般の人がすぐに理解できるものではありません。理由は簡単です。多くの説明が専門的で業界用語が多用され、実際、ブロックチェーンは複雑に見えるのです。ブロックチェーンとは一体何なのでしょう。ここではブロックチェーン技術について簡単に説明します。

ブロックチェーンとは何か？

ブロックチェーンとは、取引に関する極めて安全かつ透明性の高いデジタル記録だと考えてください。ブロックチェーンでは情報を記録、配信できますが、編集はできません。

「ブロックチェーンはデータの記録の忠実性とセキュリティを保証し、信頼できる第三者を介さずに信用を生み出します」（Investopedia）。

ブロックチェーン内のデータは変更できないため、この技術にはデジタル記録管理を使用する幅広い用途があります。すでによく知られている暗号通貨の用途に加え、ブロックチェーン技術は、荷物や貨物の追跡、製品の（偽造防止を目的とした）原産地証明の保証、カーボンやエネルギーの認証追跡などに利用できます。

用途は多様ですが、ブロックチェーンの仕組みを理解するには、さらに深く掘り下げる必要があります。

ブロックチェーンの仕組み

ここでは典型的なブロックチェーンのシナリオを紹介します。

1. 2人の当事者が通貨取引を行うと、それが「情報ブロック」としてデジタルに記録されます。
2. そのブロックは分散ネットワークに送信され、そこで検証されます。
3. 検証後、そのブロックは一連の他のブロックに追加されます。これによって取引の記録が成立します。
4. 取引が完全に記録されると、通貨の所有者が変更可能になります。

この仕組みがブロックチェーン技術の核心です。

チェーン内の各ブロックには3種類の情報、すなわち重要なデータ、ハッシュ、直前のブロックのハッシュが含まれます。それぞれについて詳しく見ていきましょう。

A) データ：ブロックには、ブロックチェーンの目的に関する重要なデータが含まれます。たとえばビットコイン取引なら、送信者、受信者、送金額の詳細がデータに含まれます。

B) ハッシュ：データを基に暗号化された出力が生成されます。これがハッシュです。ハッシュはブロックとその内容を識別する一意のデジタル指紋として機能します。ブロックのデータを変更すればハッシュも変更されます。これによって改ざんの識別が可能になります。

C) 直前のブロックのハッシュ：さらに、各ブロックには直前のブロックのハッシュが含まれます。これによってブロックが鎖のように連結するので、ブロックチェーンと呼ばれます。

ブロック内で何かを変更するとハッシュが変更され、ハッシュの整合がとれなくなるため、後続のブロックはすべて無効になり、その結果、取引は無効となります。これはブロックチェーンにおけるセキュリティの第一段階です。

改ざんを防止するプルーフ・オブ・ワーク

理論上、データ・ブロックを改ざんするには、チェーン内のすべてのブロックを再計算して改ざんの証拠を隠す必要があります。これを防止するため、ブロックチェーンには悪意のある改ざんを緩和する「プルーフ・オブ・ワーク」というセキュリティ機能もあります（YouTubeチュートリアルのSimply Explained）。

プルーフ・オブ・ワークは、新しいブロックの作成を遅らせるメカニズムです。たとえば、ビットコイン取引で新しいハッシュを生成する場合、新しいブロックがチェーンに追加されるまでに約10分かかります。

「これによってブロックの改ざんが非常に難しくなるのは、1つのブロックを改ざんするには後続のすべてのブロックのプルーフ・オブ・ワークを再計算する必要があるためです」（同チュートリアル）。プルーフ・オブ・ワークの再計算には非常に時間がかかります。プルーフ・オブ・ワークが10分遅れれば、現存する1900万ビットコインの再計算に362年を要することになります。

コンセンサスによるブロックチェーンの検証

ブロックチェーン技術におけるセキュリティの最終手段は、ブロックチェーンの大量配信によってもたらされます。ブロックチェーンは中央データベースではなく、ピアツーピアネットワークを介して管理されます。したがって、誰かがネットワークに参加すると、ネットワークのブロックチェーンのコピーを受け取り、それが「ノード」というものに保存されます。ノードはブロックチェーンを保存するデバイスにすぎず、ユーザーのデスクトップや携帯端末のようなものです。ノードのネットワークは新しいブロックを個別に評価し、その有効性を保証します。確認が済むと、ノードは新しいブロックを個々のブロックチェーンに追加します。

「このようにしてネットワーク内のノードはコンセンサスを形成します」（Simply Explained）。ブロックはコンセンサスが一致した場合のみ有効で、ネットワークは改ざんされたブロックを拒否します。

「ブロックチェーンを改ざんするには、チェーンに連結されたすべてのブロックを改ざんし、プルーフ・オブ・ワークをやり直し、ピアツーピアネットワークの50%以上を制御する必要があります」。

用途は多様ですが、まだ課題もあります。ブロックチェーン技術は大量の電力を消費し、ブロックチェーンの公共性に起因して消費者のプライバシーの問題を抱えています。しかし、技術が進歩するにつれ、その可能性はさまざまな分野に広がっています。

次の記事では、モビリティ分野における持続可能性と用途の問題、そして業界の将来を大きく左右する可能性のあるイノベーションについて考察します。

みなさんのブロックチェーン技術の経験について聞かせてください。どうしたらモビリティ業界でブロックチェーン技術を持続的に利用できるでしょうか。GreenLabにご意見をお寄せください。