ビットコインのブロックチェーンの仕組みについてわかりやすく解説してみたよ!

 
ブロックチェーンとは「分散型台帳」の技術のことです。数百〜数千のビットコインの取引記録(トランザクション)をまとめたブロックをみんなで手分けして承認し合い、一本のチェーンの形で共有しているというものです。
 
 
 
今回はこのブロックチェーンの仕組みについてわかりやすく説明していきたいと思います。
 
 
 
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ビットコインのブロックチェーンの仕組みについてわかりやすく解説! 

ビットコインを支えるブロックチェーンの仕組みについてここで詳しく、わかりやすく、みていきたいと思います。
 
 
 
まず、ビットコインの1つ1つの取引はトランザクションと呼ばれ、全てのトランザクションは「AさんからBさんへ〇〇BTC移動する」という形で記録がされています。
 
 
 
これは、AさんがBさんに「ビットコインを売る」という場合も、AさんがBさんに「ビットコインを送る」という場合も、AさんがBさんに「何かの代金をビットコインで支払う」場合も全て、「AさんからBさんへ〇〇BTC移動する」という形で表現することができるからです。
 
 

未承認のトランザクションが積み上がっていく!

ビットコインをはじめとする仮想通貨の取引は24時間365日常に絶えず行われています。この取引は全てオープンになっているので、https://blockchain.info/というサイトで閲覧することができます。これを見るとビットコインのトランザクションがリアルタイムで更新されるのがわかると思います。
 
 
 
しかし、ビットコインの取引はお互いが承認しあってはじめて成立するので、この段階では全ての取引は「未承認」の状態です。
 
 
 
 
そこでビットコインでは未承認のトランザクションをおよそ10分ごとにまとめて1つのブロックとして、それを一括して承認する仕組みを採用しているのです。
 
 
 
新しく承認されたブロックは、すでに承認済みのブロックをひと繋ぎにした一本のチェーン(鎖)の最後尾にしっかりとはめ込まれて追加されます。ここでようやく取引が成立するというわけです。
 
 
 
逆にいうと、「AさんからBさんへ〇〇BTCを移動する」という指示を出しても、そのトランザクションを含んだブロックが承認されない限り、取引は完了されていないということです。
 
 
 
ビットコインの送金指示から取引完了までに時間がかかってしまうのは、この承認待ちの列に並んでいるからということですね。
 

ビットコインのトランザクションはハッシュ関数によって暗号化される!

個々のトランザクションは、ハッシュ関数という特殊な関数によって規則性のない一定の長さの文字列(ハッシュ値)に置き換えられます。
 
 
 
ハッシュ関数にかけるとどれだけ大きなデータも同じケタ数の文字列に置き換えることができるので、暗号技術でよく使われます。このハッシュ関数は、入力するデータを少しでも変えると全く異なる64ケタのハッシュに変わります。
 
 
 
そして、ポイントとして、入力データからハッシュ値に変換するのは極めて瞬時に簡単にできますが、ハッシュ値から元の入力データを割り出すということはできない仕組みになっています。
 
 
 
つまり、不可逆的であとからビットコインの取引を改ざんするなどのことができないシステムなのです。
 
 
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手数料によって優先順位をあげる!

個々のビットコインのトランザクションには、僅かではあるのですが手数料が取られます。だいたい1万円分のBTCで1円といったところでしょうか。
 
 
小口の送金など大半の取引では、手数料は固定されているのですが、送金額が大きかったりしていち早く処理してもらいたい場合は、手数料を上乗せして支払うことが可能です。
 
 
 
承認作業を実際に行なっているマイナー(採掘者)にしてみれば、手数料が高い方がその分稼げるので、そうしたトランザクションを優先的にブロックに取り込むようにルールが決まっています。
 
 
 
コインチェックのような一般の仮想通貨取引所からすると、手数料を高めに設定すれば、自分のところの取引を早く承認してもらうことができるというわけです。
 
 
 
現在では、お店での取引というよりは、コインチェックのような仮想通貨の取引所での売買や送金が中心なので、手数料は安く抑えられていますが、今後ビットコインの取引所が増えて、即時決済の可能性が高まると手数料が上がることになるかもしれません。
 
 
 

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45万個のブロックが繋がる一本のチェーン!

さて、ここまでを理解してもらった上でブロックチェーンの話に戻ります。個々のブロックには、数百〜数千の取引記録(トランザクション)が含まれています。
 
 
 
ここではわかりやすくするために仮に1つのブロックに100個のトランザクションが含まれている、としましょう。
 
 
 
すると、ビットコインが生まれて最初の取引から100回目の取引までは1番目のブロックに収納されています。
 
 
 
2番目のブロックには、101回目から200回目まで、3番目のブロックには、201回目から300回目までのトランザクションが収納されており、100番目のブロックには9901回目から10000回目までの、1000番目のブロックには、99901回目から10万回目までのトランザクションが収納されているということになります。
 
 
 
正確に言うと、先述したように手数料の高いトランザクションほど優先的に承認されるので、必ずしも順番どおりというわけではありませんが。。。
 
 
 
このブロックは、およそ10分ごとに承認されチェーンの最後尾に追加されていくので、1時間で6個、1日で144個、1年で5万2560個のブロックが新たに追加されるということになります。
 
 
 
2017年1月の時点ではこのブロックの数はおよそ45万個でした。つまり、45万個のブロックが連なる、枝分かれのないたった一本のチェーンに今までの過去のビットコインの取引が記録されているということです。
 
 
 
このブロックがチェーン(鎖)状に連なっているので、ブロックチェーン」と呼ぶのです。
 
 
 
ちなみに一度最後尾に収納されたブロックの順番を後から変更することはできません。1番目のブロックから繋がった順番どおりに連なっているというわけですね。
 
 
 
先述したように、ハッシュ値で暗号化しているので、後から勝手に変更することができないのです。ブロックの繋げ方には規則があり、新しいブロックを最後尾に繋がるには、規則に則った鍵を見つける必要があります。
 
 
 
そして、この鍵を見つける作業を「マイニング(採掘)」と呼んでいるといわけです。
 

同じチェーンをあちこちに分散して保存!

そもそもブロックチェーンはどこかのサーバーで一元管理しているわけではなく、世界中に散らばった複数のコンピューターに全く同じものが保存されています。
 
 
 
中心に国や企業がいて、そこが管理する「クライアント・サーバー方式」ではなく、個々のユーザー同士を直接結んでデータのやり取りをするP2P方式」を採用しているからです。
 
 
 
ブロックチェーンのことを、「分散型台帳」と呼ぶことがあるのは、P2Pネットワーク(分散型)で、管理・運営される取引記録の一覧表だからです。
 
 
 
ビットコインの取引を個別に一個ずつ承認せずに、数百〜数千個の取引をまとめて承認しているのは、同じブロックチェーンをネットワークに繋がった複数のコンピューターがそれぞれ保存をしているからです。
 
 
 
取引が発生するにあたって、毎秒、数十〜数百回にわたって、ネットワークに繋がる全てのコンピューターを同時に更新するのは物理的に不可能なので、10分ごとにまとめて承認をしているというわけです。
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