ブロックチェーン技術の出現により、金融と銀行、物流、エレクトロニクスと通信、会計と監査の分野に新たなトレンドが生まれました...それでは、ブロックチェーンとは何でしょうか?何ができるでしょうか？
1. ブロックチェーンとは何ですか? （概念、分類、最新バージョン）
コンセプト
ブロックチェーンは、資金が厳密に監視され、ピアツーピア ネットワーク上のすべての取引が記録される、企業の会計台帳に似た、非常に複雑な暗号化システムに基づいてデータを安全に送信できるようにするブロックチェーン テクノロジーです。
各ブロックには、タイムコードとトランザクション データだけでなく、そのブロックが作成された時刻に関する情報と、前のブロックへのリンクが含まれています。データがネットワークに受け入れられると、変更することはできません。ブロックチェーンは、詐欺やデータ改ざんに対抗するように設計されています。
ブロックチェーン技術 - 3 つの技術の組み合わせ:
- 暗号化: 透明性、完全性、プライバシーを確保するために、ブロックチェーン技術では公開キーとハッシュ関数が使用されます。
- ピアツーピア ネットワーク: ネットワーク内の各ノードはクライアントとみなされ、またアプリケーションのコピーが保存されるサーバーとしても見なされます。
- ゲーム理論: システムに参加しているすべてのノードは、コンセンサス ゲーム (PoW、PoS など) のルールに従い、経済的動機によって動機付けられなければなりません。
ブロックチェーン システムは、次の 3 つの主要なカテゴリに分類されます。
- パブリック: 誰でもブロックチェーン上のデータを読み書きする権利を持っています。このブロックチェーン上のトランザクションを検証するプロセスには、多くの参加ノードが必要です。したがって、巨額のコストをかけてこのブロックチェーン システムを攻撃することは実際には現実的ではありません。例: ビットコイン、イーサリアム...
- プライベート: これは絶対的に信頼できるサードパーティに属しているため、ユーザーはデータの読み取りのみが可能で、書き込みはできません。これはプライベート ブロックチェーンであるため、トランザクションの検証に参加するために必要なデバイスの数が少ないため、トランザクションの確認時間が非常に速くなります。たとえば、リップルはプライベート ブロックチェーンの一種で、ノードの 20% で不正行為を許可し、残りの 80% のみが安定して動作することを必要とするシステムです。
- ライセンス (コンソーシアムとも呼ばれます): プライベートの形式ですが、いくつかの追加機能が追加されており、パブリックとプライベートを組み合わせたものです。たとえば、銀行や合弁金融機関は独自のブロックチェーンを使用します。
ブロックチェーン技術のバージョン
- ブロックチェーン テクノロジー 1.0 – 通貨と支払い: このバージョンの主な用途は、通貨換算、送金、デジタル支払いシステムの作成などの暗号通貨です。これは私たちが最もよく知っている分野でもあり、ビットコインとブロックチェーンが同じであると誤解する人が時々います。
- ブロックチェーン テクノロジー 2.0 – 金融と市場: 銀行業務と金融処理アプリケーション: ブロックチェーンを拡張して金融および市場アプリケーションを導入します。資産には、株式、小切手、借金、権利、および契約に関連するあらゆるものが含まれます。
- ブロックチェーン テクノロジー 3.0 - 設計と運用モニタリング: ブロックチェーンを金融の境界を超えて、教育、政府、健康、芸術などの分野に取り入れます。
2. ブロックチェーンの優れた特徴
ブロックチェーンには次のような顕著な特徴があります。
- ブロックチェーンチェーンは偽造できない、破壊できない：理論上、ブロックチェーンを解読できるのは量子コンピューターだけであり、世界にインターネットがなくなるとブロックチェーン技術は消滅します。
- 不変: ブロックチェーン内のデータは変更できず (編集は可能ですが、痕跡は残ります)、永続的に保存されます。
- セキュリティ: ブロックチェーン内の情報とデータは分散されており、絶対に安全です。
- 透明性: 誰もがブロックチェーン データをあるアドレスから別のアドレスに追跡でき、そのアドレスの履歴全体を追跡できます。
スマート コントラクト: if-this-then-that (IFTTT) コードに埋め込まれたデジタル コントラクトで、サードパーティを必要とせずに自ら実行できるようにします。
3. ブロックチェーンの仕組み
ブロックチェーン技術の最もよく知られ、議論されているアプリケーションは暗号通貨です。ビットコインは、BTCというコード名で呼ばれるデジタル通貨の単位であり、ドルそのものと同様に価値はありません。商品やサービスを取引するための単位として使用することに同意するコミュニティが存在する場合にのみ価値があります。
各人が特定のアカウントに何ビットコインを持っているかを追跡し、その結果生じる取引を追跡するには、台帳、この場合はブロックチェーンが必要です。台帳は、本質的にはすべてのビットコイン取引を追跡するデジタル ファイルです。
この元帳ファイルは、銀行やデータ センターなどの中央サーバーには保存されませんが、データの保存と計算の実行のためにピアツーピア コンピューター ネットワークを通じて世界中に分散されます。これらの各コンピューターはブロックチェーン ネットワーク内の「ノード」を表し、各ノードには台帳ファイルのコピーがあります。
コーディングの原則
実際、台帳はピアツーピア ネットワークで相互に接続されたコンピュータによって常に維持されます。したがって、いくつかの違いがあります。
- 銀行システムでは、私たちは自分自身の取引と口座残高しか知りませんが、ビットコイン ブロックチェーンでは全員の取引を確認できます。
- ビットコイン ネットワークは分散型ネットワークであり、トランザクションの処理に仲介者としての第三者を必要としません。
- ブロックチェーン システムの設計は信頼を必要とせず、特別な数学的暗号関数を通じて信頼性が保証されています。 。
ブロックチェーン上でトランザクションを実行できるようにするには、暗号ウォレットと呼ばれる、ビットコインの保存と交換を可能にするソフトウェアが必要です。この暗号通貨ウォレットは、秘密鍵と公開鍵という一意の安全な鍵のペアを使用する特別な暗号化方式によって保護されます。
メッセージが特定の公開キーで暗号化されている場合、その公開キーとペアになっている秘密キーの所有者だけがメッセージの内容を復号して読み取ることができます。
秘密キーを使用してトランザクション リクエストを暗号化すると、送信者とトランザクションの信頼性を検証するためにブロックチェーン ネットワーク内のコンピューターで使用されるデジタル署名が作成されます。この署名は、トランザクション リクエストと秘密キーを組み合わせたテキスト文字列です。
このトランザクション要求メッセージ内の 1 文字が変更されると、それに応じてデジタル署名も変更されます。したがって、ハッカーがトランザクションリクエストを変更したり、送信するビットコインの量を変更したりすることは困難です。
ビットコイン (BTC) を送信するには、トランザクション リクエスト メッセージを暗号化するために秘密キーが必要となるため、特定のウォレットの秘密キーを持っていることを証明する必要があります。メッセージが送信され暗号化されたら、秘密キーを公開する必要はなくなります。
台帳ルール
ブロックチェーン内の各ノードは台帳のコピーを保存します。したがって、すべてのノードはアカウント残高を把握しています。ブロックチェーン システムは、要求された各トランザクションを記録するだけであり、アカウント残高は追跡しません。
ウォレットの残高を知るには、ウォレットに関連するネットワーク上で発生するすべてのトランザクションを検証して確認する必要があります。
この「残高」の検証は、以前の取引へのリンクに基づいた計算によって行われます。上の画像を見ると、John 10 BTC を送信するには、Mary は合計残高が 10 BTC 以上である以前のトランザクションへのリンクを含むトランザクション リクエストを作成する必要があります。
これらのリンクは入力値とみなされ、ネットワーク内のノードはこれらのトランザクションの合計額が 10 BTC 以上であることを確認します。これらすべてはメアリーのウォレットで自動的に行われ、ビットコイン ネットワーク上のノードによってチェックされ、メアリーはジョンの公開鍵を使用して 10 ビットコインのトランザクションをジョンのウォレットに送信するだけです。
実際、ノードはトランザクション履歴を参照して、以前にビットコイン (BTC) の送信に使用した暗号ウォレットに関連するすべてのトランザクションをチェックします。所有権の記録には未使用の BTC が保存され、ネットワーク ノードによって保持されるため、検証プロセスが簡素化および高速化されます。したがって、暗号通貨ウォレットは二重支払い取引を回避します。
ビットコイン ネットワーク上のソース コードはオープン ソースです。つまり、インターネットに接続されたコンピューターを持っている人は誰でもネットワークに参加してトランザクションを実行できます。
ただし、トランザクション要求メッセージのブロードキャストに使用されるソース コードにエラーがある場合、関連するビットコインは永久に失われます。
これは分散ネットワークであるため、失われたトランザクションを回復したり、暗号通貨ウォレットのパスワードを忘れたりした場合にサポートしてくれるカスタマーサポートや誰もいないことに注意してください。これを行うには、ウォレットのパスワードまたは秘密キーを非常に慎重かつ安全に保管する必要があります。
ブロック生産原理
トランザクションはブロックチェーン ネットワーク上に公開された後、ブロックにグループ化され、同じブロック内のトランザクションは同時に発生したものとみなされます。ブロック内でまだ実行されていないトランザクションは、未確認とみなされます。
各ノードはトランザクションを 1 つのブロックに結合し、後続のブロックに追加するヒントとしてネットワークに送信できます。どのノードでも新しいブロックを生成できます。そこで問題は、システムがどのブロックに同意するかということです。次のブロックはどのブロックになるでしょうか?
ブロックチェーンに追加するには、各ブロックに、不可逆ハッシュ関数によって生成される複雑な数学的問題の解決策となるコードが含まれている必要があります。
このような数学的問題を解決する唯一の方法は、前のブロックの内容と組み合わせてシステム定義の結果を生成する乱数を推測することです。基本的な構成を備えた一般的なコンピューターの場合、この数学の質問に答えるための数値を正確に推測するのに約 1 年かかる場合があります。
ネットワークでは、各ブロックが 10 分ごとに生成されると規定されています。これは、ネットワーク内には常に多数のコンピューターが存在し、すべてのコンピューターがこの一連の数字を推測することに集中しているためです。このような数学的問題を解決したノードは、チェーン上に次のブロックをインストールし、それをネットワーク全体に送信する権限を持ちます。
では、2 つのノードが同じ問題を同時に解決し、生成されたブロックを同時にネットワークに送信するとどうなるでしょうか?この場合、両方のブロックがネットワークに送信され、各ノードは最初に受信したブロックの上に連続したブロックを構築します。
ただし、ブロックチェーン システムでは、各ノードが受け取った最長のブロックチェーン上に構築することが常に必要です。したがって、どのブロックが最後のブロックであるかが曖昧な場合、次のブロックが解決されると、各ノードは最長のチェーンを適用します。
ブロックが同時に構築される確率は低いため、複数のブロックを同時に解決し、異なる連鎖ブロックを複数回生成することはほとんど不可能です。したがって、各ノードがコンセンサスに達すると、ブロックチェーン全体がすぐに安定し、マージされます。
4. ブロックチェーン技術の生活への実用化
ブロックチェーン技術が影響を与える可能性のある業界には次のようなものがあります。
- 自動車
- 製造業
-テクノロジー、メディア、電気通信
- 金融業務
- アートとレクリエーション
- 医療保険
- 保険
- 小売り
- 公的機関
- 不動産
- 農業
- 鉱業
- 輸送と物流
- 技術インフラストラクチャエンジニアリング (ユーティリティ)
現在、多くの大企業や企業がブロックチェーン技術を利用して独自のネットワークを構築しています。 確かなことは、ブロックチェーンが今後数年間で世界に革命をもたらし、IT 世界の変革においてますます大きな役割を果たすようになるということです。