取引を正しい履歴順にする工夫がブロックチェーンに施されている
ハッシュ値が各ブロックを結合する役割を果たしています。
取引データの集まりを、時系列にブロックとしてつなげていったものがブロックチェーンです。ビットコインは取引台帳に、今までの全取引が記録されています。ブロックチェーン技術が記録の方法として取り入れられています。取引を正しい履歴順にするために行われているのです。
ハッシュ値とは、各ブロックの1個前のブロックの内容を基準にして生成された値のことです。
ハッシュチェーンを構成するハッシュ値を基準に計算して、続いて次の新しいハッシュ値を計算します。
ハッシュチェーンによって、それぞれのデータの前と後ろの整合性が保たれて、ブロック内のデータの改ざんができにくくなっています。
今までのシステムでは、主サーバーのデータベースにアクセスする権限がありますと、原理的にはデータを書き換えることが可能でした。ですので、セキュリティを高め、誰もサーバーにアクセスできないようにする必要がありました。
でも、ブロックチェーンは、ハッシュチェーンやプルーフ・オブ・ワークなどを採用しているので、全取引履歴が公開されているにも関わらず、誰にも取引履歴を書き換えることができません。システムの運用を安全に実行することが可能なのです。
仕事の量がビットコインの合意の方法
ブロックチェーンは複数のコンピュータで処理を行っています。いろいろな場所にあるコンピュータが取引を検証、保存する共通ルールがあります。
同一のデータをおのおののコンピュータが保存していて、不正やハッキングなどがあった場合に、データの不整合が発生しないようなしくみになっています。
このデータの値の一致の方法を合意アルゴリズムと言います。データの値の一致を合意といいます。
ビットコインでは、コンピュータの仕事量を利用して、改ざんを防止します。コンピュータの計算で、あるハッシュ値（数字）を見つける競争をします。
世界中のコンピュータが、当たりくじを探すがごとく、電気代をかけて単純な計算を繰り返し行っています。もちろん、そこには報酬があり、新しいブロックを追加する権利が与えられます。
ほかのコンピュータにブロックに当たりくじをつけて送り、当たりくじがあるのを確認して、そのコンピュータは、そのブロックを台帳に追加します。このように全てのコンピュータに取引データが共有されていきます。
このように改ざんを仕事量で防止し、仕事量を見て合意します。
このアルゴリズムをプルーフ・オブ・ワーク（Proof of work）といいます。中でも代表的なものが、プルーフ・オブ・ステーク（Proof of Steke）といいます。
ビットコインの保有率によって、ブロック承認の割合を決定するのが、このしくみとなります。
プルーフ・オブ・ワークは、取引チェックを協力した人に報酬を与えます
プルーフ・オブ・ワークは、改ざんを抑止するため、コンピューティングパワーと電気代をつかって計算を繰り返します。プルーフ・オブ・ワークを直訳しますと作業の証明です。
それぞれのコンピュータに仕事させ、ある条件に合った数値を探し出したものが、生成されるブロックが正しいとするしくみです。数値を見つけたコンピュータに、コインと報酬を与えます。
一生懸命計算させて褒美を与えることで、ビットコインのネットワークシステムを維持しています。
このプルーフ・オブ・ワークは、それ自体何の意味を持たないナンスといわれる数値を、ひたすら計算して変更するだけです。ナンスとは使い捨ての数字のことです。
たくさんの計算機（コンピュータ）を使用して、同時に計算しますので、多額の電気代がかかります。ということで、お金をもっているマイナー（会社）が、ほとんどのマイニングを独占する状況があり、寡占化（かせんか – 独占）の状態となっています。
寡占化が進み、独占状態の人間の発言力が増すことにより、ビットコインの理想である、非中央集権が崩れてしまうといったことが危惧されているのです。
このようなこともあり、プルーフ・オブ・ワークに変わる改ざんを抑止する、新しいしくみであるプルーフ・オブ・ステークなどが利用されています。これはアルトコインで使われてる技術です。
マルチシグ取引とは、コインが勝手に送金されないしくみです
安全に管理やコインの送金ができるように、いろいろな取り組みが考えられています。この中で代表的なのがマルチシグ取引です。これはマルチシグネチャ取引の略語で、複数の署名が可能となる取引のことです。
コインの送金は、本来は単独でできるのですが、これを複数の人の承認を経て、利便性や安全性がより向上するといったしくみです。
当人だけが使用できるカギを2つにして、高セキュリティと複数の人間で管理します。
たとえば、企業の中でビットコインを1人で管理させていると、リスクとして横領などがあり、コインが流出してしまう可能性もあります。
このような不正をさせないために、署名を複数からもらわないと、コインにアクセスできないようにします。
一般的には、m-of-n マルチシグアドレスといった手法をとります。
これは、たとえば、「m-of-n」が「2-of-3」であれば、秘密鍵を3個の持っている人の中で、秘密鍵を2人に対応する署名をもらえれば、コインの移動が可能となります。
ビットコインの送金に信頼できる第三者を仲介させる、エスクロー取引（仲介者）といった技術も注目されています。
これは、たとえば、「2-of-3」形式でコインの送金の取り決めをしておき、オークションなどで、相手への引き渡しが安全に行われるまで、共有アドレスを3者間で保管しておきます。
その過程で問題が発生しなければ、出品者と購入者の間でコインなどのやりとりが完了します。たとえ商品が届かない不手際があったとしても、仲介者と購入者のみで返金の手続きができます。
まだこの技術の実例は少ないですが、将来ブロックチェーン技術の普及により、採用される可能性はあります。
ブロックチェーンに管理者がいる？
パブリックブロックチェーンとは、ビットコインのブロックチェーンが公開された状態のものです。
一方、クローズドの環境で使用する、プライベートブロックチェーンとい技術があります。
公開できないような顧客の取引データ情報などは、情報が公開されているパブリックブロックチェーンでは使用できませが、秘匿性の高い顧客情報などのデータを扱う場合、公開範囲を限定できるプライベートブロックチェーンが有効です。
他にプライベートブロックチェーンのメリットとして、業界内での共同事業体といった形で構成できることでしょう。具体的には、不動産会社同士や金融機関同士やなどです。
昨今、プライベートブロックチェーン技術は進んでいます。たとえば、イーサリアムのHydraChain、MultiChain、独自のブロックチェーンのmijinなどがあります。
そもそもブロックチェーンは、管理者がおらずに全て公開されていることが、革命的な点です。
が、それを無視して、プライベートブロックチェーンが目を向けていることは、システムが停止している時間がないことや、コスト削減だけともいえます。したがって、プライベートブロックチェーンに、懐疑的な声も聞こえていることも事実です。
