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ブロックチェーン技術はどのように機能するのか: 知っておくべきことすべてを簡単な言葉で解説します
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*今日では誰もがブロックチェーンについて少なくとも一度は聞いたことがありますが、誰もがそれがどのように機能するかを知っているわけではありません。 この記事では、ブロックチェーン技術とは何かをわかりやすく解説します※。

ブロックチェーン技術とは何ですか?

では、ブロックチェーン技術とは簡単に言うと何でしょうか? ブロックチェーンは一般に高度なデータベース技術として定義されます。 保存されているデータはすべて公開されており、簡単に検証できます。 すべてのブロックは相互に接続されています。 信頼できるビジネス パートナーとアクセスを共有すると、取引に関する同じ情報を時系列で受け取ることになります。 権限のないユーザーによるチェーンへのアクセスは禁止されています。 これはさまざまな目的に使用できる不変の台帳です。

ブロックチェーンの利点は何ですか

ブロックチェーン技術は多くの利点をもたらします。 主なものは次のとおりです。

➜ 高度なセキュリティ
ブロックチェーンは、暗号化、分散化、コンセンサスの 3 つの原則を使用して、セキュリティを強化します。 単一障害点はなく、単一のユーザーがトランザクション レコードを変更することはできません。

➜ 効率の向上
ブロックチェーンの透明性とスマートコントラクトにより、企業間の取引がより高速かつ効率的に行われます。

➜ 監査の高速化
ブロックチェーンを使用すると、すべての参加者が記録を利用でき、常に時間順に並べられるため、監査処理が大幅に高速化されます。

ブロックチェーンの欠点

デメリットもあります。

➜ スケーラビリティ
集中型のブロックチェーンとは対照的に、ブロックチェーンのスケーラビリティには限界があります。 参加するノードが増えるほど、トランザクションは遅くなります。

➜ ストレージ
ブロックチェーン台帳は、時間の経過とともに非常に大きくなる可能性があります。 ブロックチェーンのサイズはハードドライブのサイズよりも速く成長しているようで、台帳が大きくなりすぎてユーザーがダウンロードして保存できない場合、ネットワークがノードを失う可能性があります。

➜ セキュリティ
ブロックチェーンは他のプラットフォームよりも優れたセキュリティを提供します。 ただし、これは完全に安全であることを意味するものではありません。

➜ プライバシー
匿名かつ暗号化されているにもかかわらず、すべてのネットワーク ノードは、誰もがアクセスできるパブリック ブロックチェーン上のデータにアクセスできます。

➜ 電力使用量
ブロックチェーンのエネルギー消費はマイニングにより非常に高くなります。

➜ 秘密鍵
ブロックチェーンはユーザーに依存しているため、制限があります。キーが盗まれた場合、ユーザーは自分の資金にアクセスするほかに方法がありません。

➜ データの不変性
データの不変性も欠点となる可能性があります。 誰かがブロックチェーンベースのデジタルプラットフォームを使用している場合、その記録を消去することはできません。

➜ コスト
チェーンの維持には単純に費用がかかります。

ブロックチェーンは暗号通貨でどのように使用されますか

暗号通貨とブロックチェーンは切り離せないものです。 基本的に、ブロックチェーンは暗号通貨の基盤です。 暗号通貨と、それを管理するために作成されたほぼすべてのサービスの存在も許可されます。 そのおかげで、私たちは暗号通貨の販売、購入、取引を行うことができます。

暗号通貨はそのネットワークに依存しているため、最終的にはブロックチェーンの開発は暗号通貨によって推進されます。 ただし、ブロックチェーンは金融目的だけで使用されるわけではありません。他の多くの革新的なソリューションはブロックチェーン テクノロジーに基づいています。

ブロックチェーン技術はどのように機能するか

ブロックチェーンの複雑なメカニズムは、次の手順で説明できます。

1. 取引を記録します
この記録には、ある当事者から別の当事者への資産移動の詳細なプロセスが示されています。 ブロックチェーン データには、誰が関与したか、時間、日付、場所、取引金額など、取引に関するすべての詳細が含まれます。

2. コンセンサスを得る
ネットワークの開始時に、参加者は記録されたトランザクションが有効であることに同意する必要があります。

ブロックチェーン技術の仕組み

3. ブロックをリンクします
参加者が合意に達すると、トランザクションがブロックに書き込まれます。 これらのブロックはハッシュによって相互にリンクされます。 ハッシュにより、データが変更されるとハッシュ値が変化するため、データの改ざんは簡単に検出されます。 ブロックは安全にリンクされており、追加のブロックごとに前のブロックの検証が強化されます。

4. 台帳を共有する
台帳の最新のコピーがすべての参加者に共有されます。

ブロックチェーンの歴史

科学者のスチュアート・ハーバーとW・スコット・ストメッタは、1991年にブロックチェーン技術について説明しました。彼らは、改ざんを避けるためにデジタル文書にタイムスタンプを押すツールを作成することを目的としていました。 彼らは安全なチェーンのシステムを開発しました。

その後、マークル ツリーがテクノロジーに統合され、複数のドキュメントを 1 つのブロックに接続する機能によってチェーンがより構造化されました。 多くのデータ ブロックが保存されており、それぞれはその前のデータ ブロックの一部です。 最新のレコードには、レコード履歴全体が含まれます。 しかし、その技術は使われなくなりました。

2004 年に、ハル フィニーによって、再利用可能な Proof of Work システムがデジタル マネーのプロトタイプとして導入されました。 このシステムは、代替不可能な Hashcash ベースのコインを報酬として受け取ることで機能しました。 その後、トークンはユーザー間で転送される可能性があります。

2008 年に、サトシ ナカモトは分散型台帳理論について詳しく説明しました。 彼はブロックチェーン システムの設計を改良することでシステムを修正しました。 彼が開発した設計は、現在も暗号通貨取引データの保存に使用されています。

ブロックチェーンの種類

ブロックチェーンの構造には 4 つのタイプがあります。 ブロックチェーンの種類

1. パブリックブロックチェーン
簡単に言えば、このタイプのブロックチェーンは通常、制限がないことを特徴とし、いつでも誰でもプロトコルに参加、読み取り、書き込み、レビュー、ダウンロードできます。 多くの場合、バリデーターにはインセンティブが提供されます。

参加者の大きなコミュニティは、参加者が増えるほどブロックチェーンの安全性が高まるため、サイバーセキュリティの問題から安全に保たれます。 パブリック ブロックチェーンは完全に分散化されているため、すべてのノードが新しいブロックを作成して検証できます。

ただし、すでにチェーンに組み込まれているデータを変更することは不可能です。ブロックチェーンは不変です。 この種のブロックチェーンの主な欠点は、検証に時間がかかる傾向があることです。

2. プライベート (またはマネージド) ブロックチェーン
プライベート ブロックチェーンは、参加する小規模なノードによって提供されるパブリック ブロックチェーンと比較してはるかに高速です。 パブリックアクセスは制限されており、誰がノードになれるかを中央当局のみが決定します。 これらのブロックチェーンは部分的に分散化されており、単一の組織によって管理されています。 そのため、参加者全員に平等な権利が与えられるわけではありません。

欠点は、マネージド チェーンは詐欺に対してより脆弱であることです。

3. コンソーシアム (またはフェデレーション) ブロックチェーン
Federated Blockchain が暗号通貨に焦点を当てていることはほとんどなく、多くの場合、ブロックチェーンに基づいた他のプロジェクトのために調整されています。 これらのチェーンは組織のグループによって管理されています。 事前に選ばれた参加者のみが受け入れられ、各参加者は同等の力を持ちます。 各参加者は事前に検証され、悪意のある行為があった場合には他の参加者によって除外されます。

コンソーシアムを設立するには多くの組織間の協力が必要であり、物流上の問題が発生する可能性があるため、設立はかなり困難です。

4. ハイブリッド ブロックチェーン
ハイブリッド ブロックチェーンは単一の組織によって管理されますが、すべての株主と通信する機能を備えています。 プライベートブロックチェーンと共通する性質により、検証に数人の参加者だけが必要なため、トランザクションコストを低く抑えることができます。 混合された性質により、制御されたアクセスと自由が同時に提供されます。 ハイブリッド ブロックチェーンのアーキテクチャは完全にカスタマイズ可能であり、ルールはいつでも変更できます。

ブロックチェーンのプライバシーとセキュリティ

ブロックチェーンは安全なテクノロジーであることが知られていますが、改善が待たれているいくつかの欠点がまだあります。

ブロックチェーンに保存されたトランザクションは暗号化されていないため、誰もがアクセスできます。 これは、場合によっては規制や法的な問題につながる可能性があるため、面倒な場合があります。 解決策はこの情報を暗号化することですが、キーを紛失した場合、正しく復号化する方法はありません。キーが盗まれた場合には、より大きな問題が発生する可能性があります。

ただし、ブロックチェーンはサイバーセキュリティの向上にも役立ちます。 MITM 攻撃、データ改ざん、DDoS 攻撃などの問題は、ブロックチェーンの助けを借りて回避できます。

ブロックチェーンの例と使用例

ブロックチェーン技術の応用は多岐にわたります。いくつかの例を見てみましょう。

• 送金
暗号通貨送金アプリを使用すると、特に国際取引の場合、送金がより簡単、より速く、より安くなります。

• スマートコントラクト
通常の契約と似ていますが、仲介業者は必要ありません。 これにより、企業は時間とコストを節約できます。

• モノのインターネット (IoT)
モノのインターネットは、スマート家電の新時代を開きます。 冷蔵庫、ロボット掃除機、コーヒーメーカーなどをどこからでも制御できます。 ちなみに、このような場合に機械学習テクノロジーが非常に役に立ちます。 ブロックチェーンと機械学習アルゴリズムの両方で実現されたスマートホームは簡単に監視でき、個人の好みに応じて調整できます。

• 個人情報のセキュリティ
個人データを分散型ブロックチェーン台帳に保管することで、なりすまし詐欺から身を守ります。

• 健康管理
ブロックチェーン ソリューションは、患者の個人情報を収集して医療従事者間で共有するテクノロジーを実装することで、医療費を削減できる可能性があります。

• 物流
海運会社は、ブロックチェーン技術を使用して世界中のサプライチェーンを追跡することで、サプライチェーンを管理するテクノロジーを活用しています。

• 代替不可能なトークン (NFT)
ブロックチェーンのおかげで、消費者は最も望ましいデジタル資産の一部の単独所有権を主張できるようになりました。

• 政府
このテクノロジーは政府文書の保存に使用されており、官僚業務の効率が大幅に向上します。 また、選挙を簡素化するために使用される場合もあります。

• メディア
メディアピースを盗難から守るために、ブロックチェーンテクノロジーを使用してメディアピースをトークン化できます。

## 結論は この記事では、ブロックチェーンとは何なのか、どのように作成されたのか、ブロックチェーンがどのような用途に使用される可能性があるのかについて説明しました。 一言でブロックチェーンと言っても、金融だけでなく多くの応用が可能であり、この技術を使って何ができるかという開発は非常に革新的です。 何か新しいことを学べたことを願っています!

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