悪意のある者がネットワーク内に存在する場合に、どのようにして正しい取引を承認するかという問題は、「ビザンチン将軍問題」としてビットコインのブロックチェーンにかかわらず、分散システムを構築する上で長い間大きな課題とされてきました。この「ビザンチン将軍問題」というのは、「敵国を囲む複数の将軍間で一斉攻撃の作戦の合意をとりたいが、将軍の中に裏切り者がいたり、伝令者が捕まったり、偽の情報を流されたりする可能性がある場合は、どのように正しい情報を判断し全員の合意を取るか」というものです。インターネット上においてもハッカーに代表されるように、悪意のある者は必ず存在し、かつ通信環境も完全なものではなく不安定なものなのです。インターネットで2者間の合意を得る、「2人の将軍問題」というのが「ビサンチン将軍問題」とは別に存在しています。これは、現在ネットワークの世界標準通信プロトコルである、TCP/IP(インターネット・プロトコル・スイート)が完全に解決しているとされています。世の中には完全なロジックやITシステムは存在しないのです。ネットワークの世界標準通信プロトコルであるTCP/IPにしても、2者のコンピューターが同時にハッキングされた場合、これを検出できる方法は皆無で、何事も無かったかのように2者は不正な通信を正常な通信と何ら変わる事も無く継続してしまうのです。このような状況下で、他のノードが同じ正しい情報をもとに合意できるかという問題が、分散システムを構築する上では古くから課題となっていました。実際にビットコインが分散システムによって長期間維持されていることを見て、「ビットコインがビザンチン将軍問題を解決している」と言われるようになりました。実態は解決しているのではなく、「悪意のある存在がいても、50%以上の計算能力がなければ、支配されることはない」という推測理論によるものでしかありません。近年の研究では、41%の計算能力でも1/2の確率でブロックを生成できることが示されています。結論としては、ビットコインをはじめ、世の中にある暗号通貨取引システムは、「ビサンチン将軍問題」を解決していない、むしろその問題を解決しなくてもよい方法を見つけ出し、「避けて通っている」というのが正解なのです。Work(PoW)】このPoWというコンセンサスアルゴリズムが、ビットコインのブロックチェーン技術の一つの特徴です。前述したように、取引データを含むブロックを生成するためには、ハッシュ関数によるハッシュ値が必要です。これを生成するためには、前ブロックのハッシュ値からただ一つ導き出されるナンス(数値)を難解な計算により取得し、そのナンスを用いて次のブロックのハッシュ値を形成しなければなりません。このナンスを一番早く見つけたマイナー(採掘者)だけが次のブロックを生成することが可能となります。ビットコインでは、この計算が約10分で完結するように計算難易度を調整しています。ビットコインでは、これらのブロックが長く続いているチェーンを採用する形を取っているため、改ざんしてブロックを生成することは、通常より遥かに多くの計算能力と時間を有することになり、現実的には困難であるとされています。存在する良心的なマイナー以上に、悪意を持ったマイナー、または巨大な計算能力を持ったマイナーが存在すると、能力的に悪意のある者が上回ってしまうため、これらのシステムは簡単に崩壊してしまう危険があります。暗号通貨のブロックチェーンは、電子署名とハッシュ関数によって改ざんされることを防止しています。あるブロックが形成されると、それまでの取引全てを要約したデータがハッシュ関数によって生成されます。次に生成されるブロックは要約データと取引データを含んだもので形成され、次のブロックではそれらの要約データが生成されます。このように、一つのブロックにすべての取引データの要約データが入っているため、不正を行うためには改ざんした取引以降のすべてのブロックを作り直さなければなりません。それに加えてコンセンサス(参加者による合意):PoWにより、より早く計算結果を出したものが、そのブロックの生成権利を獲得するように作られています。このため、これらの改ざんを通常の計算よりも早く行わなければならず、莫大な計算能力を有するコンピューターを複数台並列使用しなければ改ざんすることは不可能な仕組みとなっています。これが、ブロックチェーンの安全性・透明性・トレーサビリティのキーテクノロジーなのです。Peer)とは複数の端末間で通信を直接行うもので、管理サーバーが存在しないネットワーク接続です。通常の金融システムでは、高いセキュリティを施したクライアントサーバーが権限を持つことで運営されているため、多大なコストがかかるという問題があります。プライベート型及びパブリック型のブロックチェーンは中央権限型ではなく、特定の端末に権限を集中させない非中央集権型のP2Pネットワークを構築することを前提にしています。この、非中央集権型ネットワークは、コストがかからず、透明性を維持できるとされています。金融システムや他のシステムでP2Pネットワークが構築されてこなかったのでしょうか?それは、一つの解決できない大きな問題が存在していたためです。その、大きな問題とは「ビザンチン将軍問題」といわれる、ネットワークにおいて故障または故意によって嘘の情報が伝達される可能性がある場合に、そのネットワーク内で正しい合意を形成できるかという問題です。Work(PoW)というコンセンサスアルゴリズムによって解決を試みています。このPoWとはP2Pネットワーク内で行われる取引の正当性を、マイニング(採掘)という他ノードの承認を取り入れることによって、正当性を示そうとするものです。かけることによって、悪意ある攻撃を防ぐシステムを構築しているのです。その作業こそが、電子署名とハッシュ関数を使った暗号化技術によるものです。対してコンソーシアム型のブロックチェーンは、あくまでも管理者を置いた電子取引台帳だけをブロックチェーン化したもので、金融機関等での完全なるP2P取引を行えないような用途に適応しています。暗号通貨に応用されるブロックチェーンの特徴は、大きく分けて3つあげられます。ここで断っておきますと、ブロックチェーン=暗号通貨ではありません。暗号通貨は、ブロックチェーンのDApps(分散アプリケーション)の一つでしかありません。暗号通貨に応用されているブロックチェーンの特徴は、以下の3つです。1.分散システム(P2Pネットワーク)2.暗号技術の活用(電子署名・ハッシュ関数)3.ビザンチン将軍問題への対策(コンセンサスアルゴリズム:PoW)世に存在する暗号通貨の取引システムであるブロックチェーンは、これまで解かれてこなかった分散システム上の課題を解決しているのではないかと、現在多くの機関が検証に乗り出しています。暗号通貨の技術として導入されたブロックチェーンですが、暗号通貨はその技術の利用分野のひとつに過ぎず、金融や証券のみならず、医療現場やIoT(ネットワークで機械を遠隔操作する技術)にまで応用できる技術として注目されています。少なくても、暗号通貨に応用されているブロックチェーンの正当性を裏付けているものは、ビットコインのたった9年間の「未停止」という運用実績だけであり、理論的に第三者によって検証され、そのうえで確立されたものではありません。今もなお、改善が繰り返されている進化中の技術なのです。それでは、次回よりこの3つの特徴について説明して行きましょう。