ブロックチェーンのメリット・デメリット|注目される理由とは?

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近年急速に注目され始めているブロックチェーンという技術をご存知でしょうか。あまり聞きなれない用語だと思いますが、実はブロックチェーンは、仮想通貨を成り立たせる主要な技術のひとつです。
ほかにも食品管理や、電子カルテなどの医療情報管理にも応用可能な技術として、日々研究と開発が進んでおり、ブロックチェーンを理解しているIT人材は益々重宝される時代が来るでしょう。

今回は、ブロックチェーンのメリットやデメリット、活用事例をご紹介します。

ブロックチェーンの基礎知識

今後より多くの需要が見込まれるブロックチェーンは、IT人材にとって覚えるべき知識のひとつです。
ここでは、ブロックチェーンの基礎的な技術を見ていきましょう。

ブロックチェーンとは

ブロックチェーンは一言で表すと、分散型ネットワークシステムと言えます。仮想通貨ビットコインを開発したとされているサトシ・ナカモトという匿名の人物が、ビットコインの論文を世に出したことで、ブロックチェーン技術は世界中の技術者に認知されるようになりました。

ブロックチェーンはさまざまな仮想通貨のシステムに活用されており、分散型台帳を実現するために使われています。分散型台帳とは、取引履歴をインターネットなどのネットワーク上でつながっている複数のマシンで管理している台帳のことです。例えば、銀行でお金の引き出し、預け入れ、振替などの取引をした場合は、各銀行の中央管理システムがすべての取引情報を保管します。片や分散型台帳では遠く離れたマシン同士が連携して取引情報を保管します。仮にひとつのマシンが壊れて取引情報が一部消えてしまっても、残りのマシンが持っている情報から消えた取引内容を復旧できるので、高い信頼性を保てます。

ブロックチェーンが金融業界で注目される理由

ブロックチェーンが持つ独特な特徴は、Fintech(フィンテック)を推進する要因となっています。FintechとはFinance(金融)とTechnology(技術)を組み合わせた造語で、次の産業革命を支える新たな金融のあり方として注目されています。

例えば、Fintechのひとつにキャッシュレス化がありますが、既存の銀行で行われてきた金融取引を、パソコンやタブレット、スマホを使って、現金を使わずに取引する技術として年々拡大しています。ブロックチェーンはこういったFintechの拡大に大きく寄与しています。例えば、ブロックチェーンを活用した銀行システムを運営する企業や、仮想通貨を使ったソーシャルレンディングサービスを展開しているスタートアップが新たに金融サービスへ参画しています。新しいタイプの金融サービスは従来の銀行の脅威となりうるでしょう。

仮想通貨でのブロックチェーンの仕組み

仮想通貨は名前に通貨とついているので、よく電子マネーと混合されがちですが、正確には通貨ではなく分散型台帳を使った決済システムです。

仮想通貨は分散された台帳に取引内容を記録しています。この取引のことをトランザクション(Transaction)と呼びます。トランザクションは台帳内に記録されますが、各マシンに取引内容を送信する際、素の状態で送ると取引内容を改ざんされる恐れがあります。この問題を解決するために、トランザクションはハッシュ関数を通して暗号化しています。ハッシュ関数とは入力されたデータを自動的に暗号化するための仕組みのことです。ハッシュ関数を使ってトランザクションを暗号化することで、外部からは取引の送信内容を見ることができなくなります。

仮想通貨はブロック(Block)と呼ばれる場所を生成し、そこに一定期間内の取引内容を格納します。
一定期間が過ぎると最も新しいブロックが次のブロックを生成し、取引内容を鎖(chain)のように格納します。取引が記録されたブロックとブロックを、ひとつのチェーン状につなげていくのでブロックチェーンと呼ばれています。チェーン部分は、つながっているブロックの取引内容が偽造されていないかをチェックするために使用されています。

各取引が正しいことを承認するために、仮想通貨ではマイナーと呼ばれる人たちが報酬を目的に承認作業をしています。例えば、ビットコインでは10分に一度、一人のマイナーが新しいブロックを更新する権限が与えられ、更新されたブロックをほかのマイナーがチェックすることで取引を確定させています。ビットコインの場合は世界中にたくさんのマイナーがいるので、ブロックの更新権限を獲得するのは容易ではありません。

ブロックチェーンのメリットとデメリット

ブロックチェーンがあれば信頼性の高い台帳記録を残せますが、いくつか問題もあります。ここではブロックチェーンのメリットとデメリットを見ていきましょう。

ブロックチェーンのメリット

・安全性の高さ

ブロックチェーンは取引を暗号化して保存しているので、外部からデータを改ざんされにくいという特徴があります。

・支払いシステムが単純

世界中のマシンで分散して信頼性を確保しているので、仲介者の承認が必要なく、送金手数料を削減できます。金融機関の経費削減効果や、海外への支払い手数料を抑えられます。

・不正の防止が可能

既存の取引データをチェーン状につなげ、前の取引との整合性を常に確認しているので、過去データの改ざんが非常に難しく、不正防止につながります。例えば一部のマイナーが取引を改ざんしても、大多数のマイナーによって算出される取引データが多数決によって優先され、正しい内容が記録される仕組みになっています。このチェーン状の構造が、なりすましや改ざんを防いでいます。

・安全なバックアップ

分散型台帳なので、一部のマシンが破壊されても残りのマシンから取引データを復旧できます。例えば、従来の銀行システムでは中央管理システムのメインサーバや、保存していたバックアップが落雷などの理由で破壊されたら、データの復旧は非常に困難でした。分散型台帳であれば一部地域で災害が発生してマシンが破壊されても、取引データを復旧できるので安全です。

ブロックチェーンのデメリット

・開発後の修正が困難

ブロックチェーンはデータをチェーン状に保管し、各データの整合性を確保しているので、仮にデータの一部にバグが見つかっても、すべてのブロックを修正するのは非常に困難です。そのため、ひとつのバグが全体のデータを無効化してしまう可能性があります。

・メンテナンスコストの高さ

従来の中央集権システムであれば1回で済むようなデータチェックも、ブロックチェーンだと生成されたブロックごとに行う必要があり、メンテナンスコストが大幅に増加してしまいます。

・悪意のある利用者への対策が困難

ブロックチェーンは原則ユーザー全員が利用できるシステムなので、ユーザーの一人がブロックチェーン内に有害なデータを流して、データを破壊してしまう可能性があります。

仮想通貨以外で導入が進むブロックチェーンの活用事例

ブロックチェーンは仮想通貨のコア技術ですが、ほかにも多くの活用方法があります。ここではブロックチェーンの活用事例についてご紹介します。

IoTへの活用

IoTとは、Internet of Things(モノのインターネット)の略称で、経済産業省が第4次産業革命のひとつとして挙げています。モノの中にセンサーを入れ、ネットワークを介して遠隔操作したり、モノの状態をデータとして収集して活用したりするといったことを実現しようとしています。

しかし、モノを遠隔操作したり、データを収集したりする場合はデータ通信が必須です。送受信されるデータをハッキングされて内容を改ざんされると、操作を乗っ取られたり、収集するデータに誤りが紛れ込んだりする危険があります。ブロックチェーンを活用し、データを暗号化して分散管理することで、データ改ざんのリスクを低下させることができます。

食品の管理

食品が生産者から消費者に渡るまでの流れをブロックチェーン上に保存することで、食品が届くまでの過程を追跡できるようになり、その食品の安全性を確認しやすくなります。ブロックチェーンはデータの信頼性を第三者の介入なく確保できるので、このようなトレーサビリティを求められるシステムへの応用も可能と考えられています。トレーサビリティとは、その食品がいつ、どこで、だれが作ったのか、流通させたのかを最後まで追跡できるようにすることを指します。

ゴミの管理

商品にQRコードをつけてブロックチェーン上で管理することができれば、食品と同じく製品の追跡が可能になるので、だれが出したゴミなのかを追跡することができます。例えば、ゴミ袋にQRコードをつけてマイナンバーと紐づけて管理することで、しっかり分別されていないゴミ袋をだれが出したのかの判別を容易にすることができます。ゴミの分別やポイ捨てなどの問題への対処方法として注目されています。

医療情報の管理

個人の医療情報に本人が自由にアクセスすることができるようになります。またスマートウォッチなどのウェアラブル端末や、体重計などのヘルスケア機器の情報を連携し、それらの情報をブロックチェーン上に保存することで、現在の健康状態を担当医師に診てもらうといったことを実現しようとしています。さらに、ブロックチェーン上に電子カルテの情報を保管し、患者が医療情報を別の病院の医師に開示したり、研究施設に自分の医療情報を提供したりできるようになります。

仮想通貨を飛び越え、ブロックチェーン技術は日々進歩している

始めはサトシ・ナカモトが開発したビットコインを支える技術のひとつでしかなかったブロックチェーンが、現在は医療や食品管理、IoTへの活用などさまざまな分野で可能性が模索されています。第三者の介入なく信頼性の高いデータを管理できるメリットは、セキュリティ、データ保持の安全性の面から、どの業界でも重宝される技術だと言えるでしょう。今後の発展に期待がかかります。

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