図解 Blockchain の仕組み

Nisei Kimura

今回話すこと・ Blockchain がどのようにチェーンをつくるのか・ブロックが同時に 2 つできる状況ってどういう状況？・ブロックが同時に 2 つできた場合どう解決するのか・捨てられた短いブロックチェーン上のデータはどうなるのか

今回話さないこと・成りすまし問題、公開鍵認証周りのこと・二重取引で利益を得ようとした場合のこと・ Blockchain の応用事例・ Blockchain は銀の弾丸じゃないということ※ 気になる方は個別にご連絡ください

前提となるターゲット層・ Bitcoin が何かを知っている・ Bitcoin が Blockchain 技術をベースにしている事も知っている・ Blockchain についてあまりよくわかっていない・ Blockchain が以下の図のような感じなのは何となく知っている

画像 : A Blockchain Primer: https://danielmiessler.com/study/blockchain/

なお、今回は説明を簡単にするために 話の中で Bitcoin の「採掘」という言葉を使用しています。「採掘」という言葉自体はどちらかというと Bitcoin 色が強い上に、 Blockchain の場合 アルゴリズムの適用対象が Bitcoin に限らないため、「採掘」という言葉を使用する際にはご注意下さい。

Blockchain では「ブロック」という単位でデータを区切りそれを「チェーン」のように繋いでいく

リアルタイムに増えていくデータ内容は一旦「未確認」という状態で詰まれていく

新しいブロックが発見され、ブロックが正当なものであるという確認がとれた段階で初めてデータも確定し、新しく認められたブロックに入れられる

そしてまた「未確認」の新しいデータがリアルタイムに積まれていき…以降その繰り返し

なお、 Blockchain 技術を採用しているBitcoin の例でいうとこの「 1, 2, 3… 」のデータが個々の取引にあたる

Blockchain では基本的に世界中の人の「採掘」によって約 10 分に 1 個ブロックが増えるようになっている。( 採掘 = 総当たりで求める膨大な計算作業のこと )

実際にブロックが増える流れを追ってみましょう

Blockchain では採掘に携わる各ノードがブロックの歴史を保有していて

誰かが採掘に成功すると

あ、みっけ！

採掘の成功者がブロードキャストしそれを全体が確認する見つかったよ！

・・

・・

これによりチェーンがどんどん伸びていくという仕組み

では、こうなる時は何が起こっている？

近い時間で二人の採掘者が採掘に成功した時 ( 稀にある模様 )

あ、みっけ！

あ、みっけ！

双方がブロードキャストし近くの人達はそれを確認する見つかったよ！

見つかったよ！

二つのブロックが並行している状態

この時、 Blockchain ではどちらかの枝が長くなるまで両方を保持

一旦長い枝が決まると

みっけ！

短い方の枝は自動的に消える

見つかったよ！

・・

これにより最終的に枝は一つになるという仕組み

消えた方に乗っかっていたブロックの中身及び積まれる予定だったデータはどうなるの・・・？

「未確認」のデータとして正規の枝の方に新たに積まれるので消えることはない

同じ内容で送り先だけが異なるデータが存在する場合はどうなる？

この場合は、正規の枝の方にあるデータが優先される

　 Bitcoin では Blockchain のこの性質と新たなブロック発見の難易度( 世界中の人が採掘して 10 分に 1 回しか見つからない )を組み合わせて 第三者機関を媒介せず 二重取引の防止を実現

まとめ

・ブロックができるということ　→ 採掘者が採掘に成功し、全体にブロードキャスト。・ブロックが並行して二つできる状態　→ 二人の採掘者が近い時間で採掘に成功。　　 どちらかのチェーンが長くなるまで両方保持し、　　 どちらかが長くなった時点でそちらを採用。・消えたブロック上のデータはどうなる？　→ 「未確認データ」として既存ブロックに移動。・「採掘」はどちらかというと Bitcoin寄りの言葉。　→ 使用する際は注意

ありがとうございました