4回講義の2回目は、ブロックチェーンなど技術的な仕組みについてわかりやすく解説していただきました(撮影:尾形文繁)

ボーナスが出た人も気になっているであろうビットコイン。話題先行で、中身についてはあまり知らないという人も多いはずです。そこで、話題の本『アフター・ビットコイン』の著者で、ビットコインバブルに警鐘を鳴らす中島真志先生にビットコインの秘密を聞いています。4回シリーズの2回目は、ブロックチェーンなどのテクニカルな部分を、スライドを使ってわかりやすく解説してもらいました。

P2P型ネットワークとは?


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中島:まず大前提としてビットコインでは「P2P型ネットワーク」を使います。通常は「クライアントサーバー型ネットワーク」といって、真ん中に大容量のサーバーを置いて、そこでデータを一括管理しています。今までの金融取引では、クライアントがサーバーとのみ通信をしている中央集権型です。

たとえば木本さんがインターネット・バンキングをする場合には、木本さんのパソコンがクライアントとなり、銀行のホストコンピュータであるサーバーとの間で取引している形となります。

木本:今までは、中央集権型のモデルで取引をやっていたと。


ビットコインを支える不思議な仕組みとは?(写真:ロイター/Dado Ruvic)

中島:P2P型というのは、各ノードが、つまり一台一台のコンピュータと言っていいのですが、対等の立場で直接通信して、同じデータを共有して、誰と誰が取引をしたのかというデータを、みんなが共有して持っています。

木本:おカネを直接手渡しし合うということですか?

中島:ノードとノードが直接取引をしているのですが、他の人もそれを見ていて、知っているということで、ネットワーク上のすべてのノードが同じデータを共有しています。

木本:見て、知っているってどういうことですか。中島先生に僕が1万円分のビットコインを渡したとしますよね。

中島:その結果が、ブロードキャストといって、インターネット上に放送されるんです。

木本:木本が中島先生に1万円渡したという情報がパッと広まると。

中島:それは少し不正確で、木本さんのアドレスから私のアドレスにそうした送金が行われたことが、インターネット上で、刻々と知らされるわけです。


木本:それは何のためでしょう。

中島:それがリバタリアンの発想で、真ん中のサーバーに管理されるのがいやだという発想。だからみんなが平等にデータを送り合って、取引をし合うという仕組みにしましょうというのが、そもそもの発想です。

木本:一部の偉い人たちに管理されないように、平等にやりましょうというのがP2Pネットワークだと。これだけ聞いても、僕らからすると、志ある、すばらしいとそこも思って食いついてしまうんです。権力が介入しないんだというね。

ブロックチェーンはなぜ安全なのか


中島 真志(なかじま まさし)/1958年生まれ。1981年ー橋大学法学部卒業。同年日本銀行入行。調查統計局、金融研究所、国際局、金融機構局、国際決済銀行(BIS)などを経て、2017年10月現在、麗澤大学経済学部教授。博士(経済学)。単著に『外為決済とCLS銀行』『SWIFTのすべて』『入門 企業金融論』、共著に『決済システムのすべて』『証券決済システムのすべて』『金融読本』など。決済分野を代表する有識者として、金融庁や全銀ネットの審議会等にも数多く参加。最新刊『アフター・ビットコイン』(新潮社)がベストセラーに(撮影:尾形文繁)

中島:もう1つ、ここが肝心なんですが、「ブロックチェーン」という技術が使われていて、それがビットコインの安全性を確保する仕組みになっています。これは、一種の帳簿であり、ブロックの中に取引データの束を入れて、1個ずつ確定させて、時系列にチェーンのようにつないでいきます。

木本:ブロックを鎖のようにつなげていくからブロックチェーン。一つひとつのブロックに何かが記録されていくんですか。

中島:1つのブロックに10分間分の取引データが入っています。10分に1回、取引を確定させていく仕組みなんです。

木本:誰かのところでじっとしているビットコインは10分間何も記録されないけれど、僕が中島先生に渡したら、それが記録されると。

中島:はい、そういう取引が10分で約4000件の束になって、10分間でガチッと固められて、また10分経ったら同じことを繰り返します。それがどんどんとつながっていくのですが、前のブロックのデータの圧縮値を次のブロックで使うので、あるブロックのデータを書き換えると、その後のブロックをすべて変えていかなければいけなくなるので、事実上、偽造や変造ができません。


木本:安全確保の仕組みがブロックチェーン。じゃあ、ずっと過去の情報もつながっているんですか。ビットコインの最初から、僕が知らない情報は、解読すると全部載っていると。

中島:しかも、すべてインターネット上に公開されています。

木本:そうなんですか。じゃあ悪いことできないですね。

中島:そう思われるかもしれませんが、ところがビットコインはウォレットを作るときに、銀行口座を作るときのような本人確認が必要ありません。現在は法律ができたので、取引所では本人確認が必要になっていますが、アプリをダウンロードして自分の家でウォレットを作れば、アドレスはあっても、木本さんのものなのかどうかは、誰にもわからない。

誰のアドレスかはわからない


木本武宏(きもと たけひろ)/タレント。1971年大阪府生まれ。1990年木下隆行とお笑いコンビTKOを結成しツッコミを担当。2006年、東京へ本格的進出。S-1バトル優勝、キングオブコント総合3位などの受賞歴がある。現在は、ドラマやバラエティなどピンでも活躍中。2018年1月より関西テレビにて「TKO木本のイチ推しカンパニー」(毎週土曜 朝5:50〜)がスタート(撮影:尾形文繁)

木本:なるほど、取引をしているアドレスは見えているけれど、それが誰のものなのかはわからないと。なんか、危なさのすき間が見えました。

中島:匿名性がとても高いというのがビットコインの特徴の1つです。それが悪用されてしまうこともあります。

ブロックの中身を詳しく見ると、3種類のデータが入っています。「トランザクション履歴」とは、つまり取引データが何千件と入っている。ほかに前ブロックの「ハッシュ値」、そして「ナンス値」が入っています。

ハッシュ値というのを作るのに「ハッシュ関数」を使いますが、それは一方向関数です。元のデータを入れてハッシュ関数を入れると、「ハッシュ値」というものが出てきます。出力値からは入力値が復元できませんので、逆に戻すことはできません。ハッシュ関数は、圧縮関数なので、短いデータに圧縮できます。


中島:ハッシュ関数では、少しでも異なるデータはまったく異なるハッシュ値になります。ビットコインではSHA-256というハッシュ関数が使われていますが、膨大な取引データがあってもハッシュ関数によって圧縮できるんです。

木本:ハッシュ関数をかますことのメリットはなんでしょう。

中島:ブロックの容量が決まっているので、データをなるべく小さくしたいわけです。だから圧縮するんですが、1つ前のブロックのデータを使っているので、前のブロックの取引データを変えると次のブロックも変わってしまうので、データの変造や偽造ができないわけです。こうした仕組みが連続している。

木本:大きくなりがちなデータを圧縮するためにハッシュ関数があるという理解でいいですか。

中島:それと、1つ前のブロックとの関係性を築いて偽造を防ぐために、ハッシュ関数を使うわけです。


ブロックチェーンを構成する複雑な計算式

木本:聞いているとなるほどと思えますが、一晩寝たらすぐに忘れそうです(笑)。

中島:圧縮する仕組みがあるということを覚えておいてください。圧縮するんですが、そこでプルーフ・オブ・ワーク(PoW)というのがあります。「ナンス値」を計算することです。

ナンス値というのは、ブロックの中にある3種類のデータの1つです。前のブロックにある3種類のデータを圧縮すると、次のブロックのハッシュ値が出てきます。その際のハッシュ値は、先頭に一定数以上のゼロが並ぶようにすることが条件となっています。

中島:そういうハッシュ値になるようなナンス値を探すことが、すなわちPoWです。ナンス値はあまり意味がない数字ですが、それを変えることによってハッシュ値が変わるということを覚えておいてください。

ナンスにいろいろな数字を入れてみて、ゼロが10個以上とか並んだハッシュ値を求めるためには、コンピュータでいろいろな数値を入れてみて、ハッシュ値を総当たりで求めるしかないのです。PoWを行うためには24時間365日、膨大なコンピュータを回し続けて、10分に1回、ハッシュ値の先頭にゼロが10個以上とか並ぶようなナンス値を探すわけです。


木本:それはマイニングの話であり……。

中島:マイニングであり、PoWでもある。PoWをやった人間に報酬をあげますという仕組みがマイニングです。

木本:マイニングはよく採掘と訳されますが、イメージとしては金を掘ったりダイヤモンドを掘ったりのイメージが湧きますが、マイニングは、コンピュータが勝負をしているんですか?

中島:世界中のコンピュータが同時に計算をして、最初に正解を見つけた人にチャリンと新しいビットコインが発行される仕組みになっています。

木本:答えを見つけるとビットコインがゲットできると。それは僕のパソコンではできないんですか?

1番の人にだけ報酬が支払われる

中島:今はできませんね、非常に計算の難易度が上がっているので。あとで説明しますが、新しくビットコインが発行される仕組みはマイニングしかありません。複雑な計算をして、正解が出たときにしか増えません。それは承認レースなので、第1位の人にしか報酬が出ません。世界で競っていますが、世界で1位の人にだけビットコインが発行され、2番以下はダメ。

木本:そのために大規模なコンピュータを回して、10分に1回、1位の人だけが、ビットコインが与えられる。正解した人に「おめでとうございます」とされているのがマイニング。計算していても、ビットコインをまったく獲得できない可能性もあるんですか。

中島:基本的には、コンピュータの計算能力をたくさん持った人が勝つ確率が高い。

木本:じゃあ、大きな会社がやればやるほど儲かるのがマイニングだと。

中島:そのとおりです、以前にある政治家が「2番じゃダメなんですか」という質問をしたことがありましたが、マイニングは2番じゃダメなんです。

木本:マイニングで2番になってもまったく意味はないと。たくさんのコンピュータを持って確率を高めるしかないんですか。

中島:はい、鉱山で金を掘り当てるように、無から有を生む作業なので「マイニング」と呼ばれているんですね。


マイニングはビットコインを支える不可欠な仕組み

木本:先ほど、2100万枚の中で、今どれくらい掘られているんですか。

中島:これもあとで詳しく説明しますが、すでに79%が掘削されています。

木本:もう、79%も掘られてしまっている!

中島:これからは先細りです。それをやるのがマイナー、つまりマイニングをする人というか企業です。ビットコインでは、マイニングをやらないと取引が確定しません。前のブロックのデータを使って計算をしないと安全性が確保できませんから。途中改ざんができないようにするための仕組みなので、必ずやらなければなりません。

善意のボランティアで、やってもやらなくてもいいという状態では、ビットコインのシステムは安定的に稼働しません。だからマイニングに成功した人には、必ず報酬が与えられることにしています。マイニングはわかりにくい仕組みですが、実はビットコインの肝であり、安全性を確保するためには不可欠な仕組みなのです。

(構成:高杉公秀)