ブロックチェーンとは　～わかりやすく説明～

ビットコインをはじめとした仮想通貨で広く用いられているブロックチェーンの仕組みを知っていますか？きちんと理解している人は意外と少ないです。初心者向けの簡単な説明から他ではなかなか教えてくれない細かい仕組みまで解説していきたいと思います。

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☆ブロックチェーンの仕組みを簡単に解説すると・・？

まずは、誰でも分かる簡単な解説でざっくりブロックチェーンを理解していきましょう！

～ブロックチェーンは公開された台帳～

ブロックチェーンとは、最も簡潔に言うとみんなが見れる台帳です。『ビットコインをAさんからBさん送りました』という情報をいくつかまとめたものをブロックと呼んで、それをいくつもの鎖のようにつないでいくのがブロックチェーンというわけです。

ブロックチェーンの情報は世界中にあるノードが保管しており、もしブロックチェーンの情報を保管しており、もしブロックチェーンの情報を保管しているノードに不具合が発生してしまったとしても、他のノードに記録されているのでブロックチェーンの情報が完全に失われることはありません。

そして、ブロックチェーンに記録された情報は誰でも見ることができます。

また、このノードは全て対等であり、中央管理者のような存在がいないので、ブロックチェーンは分散型取引台帳とも言います。

～改ざんが不可能になっている～

ブロックチェーンにある取引の記録は改ざんが不可能になっています！なぜ改ざんが不可能なのかの説明はあとで述べますが簡単に言うと改ざんにはとてつもない計算力をもったパソコンを持つ必要があり、それはほぼ不可能だからです。

この取引の改ざん不可能性によって仮想通貨は成り立っています。仮想通貨を保有している、というのは仮想通貨というものが自分の手元にあるわけではありません。

～ブロックチェーンの詳しい仕組みと理論～

ブロックチェーンの仕組みについてここからはもっと詳しく述べていきます。難しい内容ですが、なるべくわかりやすく説明していきます。

【ハッシュ関数】（重要）

ブロックチェーンの仕組みをしっかりと理解するにはまずハッシュ関数について知っている必要があります。

ハッシュ関数とは、ある値を代入して計算することは簡単なのに出てきた値からは何を代入したかが全く分からない、という特徴を持った関数です。

このハッシュ関数の特性を活かしてブロックチェーンは改ざんが不可能になっていきます。その理論を理解しましょう。

～改ざん不可能が生まれる仕組み～

マイニングという作業は詳しく言うと、ナンス（Nonce)という特別な値を探す作業のことです。

ナンスというのはどういう値かというと、ハッシュ関数Fに、取引をまとめた値X、前のブロックのハッシュ値Y、ナンスZの３つを繋げてから代入したときに、決まった値MよりFが小さくなるような値のことです。

すなわち、XYZを連結した値をXIYIZで表すとすると、F（XIYIZ)がMより小さくなるようなZがナンスになります。

さっき述べたハッシュ関数の特性から、このナンスを探すのはあてずっぽうに代入する以外方法はありません。このナンス探しに非常に時間がかかることが改ざん不可能性の1つ目の大きなポイントです。

2つ目の大きなポイントは前のブロックのハッシュ値Yが含まれている事です。

悪意のある人が過去の取引を改ざんしたとしましょう。そうすると、取引をまとめた値Xが別の値X’に変化してしまいます。このとき、F（X’IYIZ)はMより小さいという条件を満たさなくなるので、改ざんをした人は改めて条件を満たすナンスZ’を探す必要性が生じます。

先ほども述べたように、ナンスを探すのは世界中の高性能なコンピューターが競争するようにやっている作業ですから、改めてナンスを探すのはほとんど無理だということが分かると思います。

さらに、改ざんをする為に必要なナンス探しは1つだけにとどまりません。

取引を改ざんすると、そのブロックのナンスを改めて探すのはもちろん、次のブロックに含まれているYが他の値Y’に変わってしまいます。