ブロックチェーン(blockchain)とは?仕組みや基礎知識をわかりやすく解説!

過去5年間で市場を急拡大させたブロックチェーン。現在は、中国を始め、金融・非金融を問わず、あらゆる産業での応用、ビジネス活用が進んでいます。IoTやAIと補完しながら、今後どこに向かうのか?仕組みや技術、原理的課題を含めて徹底解説します。

なお、ブロックチェーンの過去、現在、今後について、概念の全体像を学びたい方は、次の記事も併せてご覧ください。
→ 参考記事:『【完全版】ブロックチェーンの全知識〜過去・技術・ビジネス・今後〜』

目次

  1. ブロックチェーンとは?
  2. ブロックチェーンの仕組み
  3. ブロックチェーンの種類
  4. ブロックチェーンの関連技術
  5. ブロックチェーン市場の明暗
  6. ブロックチェーン技術の応用事例
  7. ブロックチェーンのビジネス活用
  8. ブロックチェーンの今後(AIとIoT)
  9. ブロックチェーンの課題

ブロックチェーンとは?

ブロックチェーンは新しいデータベース

ブロックチェーン(blockchain)は、2008年にサトシ・ナカモトによって提唱された「ビットコイン」(仮想通貨ネットワーク)の中核技術として誕生しました。

ビットコインには、P2P(Peer to Peer)通信、Hash関数、公開鍵暗号方式など新旧様々な技術が利用されており、それらを繋ぐプラットフォームとしての役割を果たしているのがブロックチェーンです。

ブロックチェーンの定義には様々なものがありますが、ここでは、「取引データを適切に記録するための形式やルール。また、保存されたデータの集積(≒データベース)」として理解していただくと良いでしょう。

一般に、取引データを集積・保管し、必要に応じて取り出せるようなシステムのことを一般に「データベース」と言いますが、「分散型台帳」とも訳されるブロックチェーンはデータベースの一種であり、その中でも特に、データ管理手法に関する新しい形式やルールをもった技術です。

ブロックチェーンは、セキュリティ能力の高さ、システム運用コストの安さ、非中央集権的な性質といった特長から、「第二のインターネット」とも呼ばれており、近年、フィンテックのみならず、あらゆるビジネスへの応用が期待されています。

ブロックチェーンの特長(従来のデータベースとの違い)

ブロックチェーンの主な特長は、①非中央集権性、②データの対改竄(かいざん)性、③システム利用コストの安さ、の3点です。

これらの特長は、ブロックチェーンが従来のデータベースデータとは異なり、システムの中央管理者を必要としないデータベースであることから生まれています。

分散台帳とは.jpg

ブロックチェーンと従来のデータベースの主な違いは次の通りです。

従来のデータベースの特徴 ブロックチェーンの特徴
構造 各主体がバラバラな構造のDBを持つ 各主体が共通の構造のデータを参照する
DB それぞれのDBは独立して存在する それぞれのストレージは物理的に独立だが、Peer to Peerネットワークを介して同期されている
データ共有 相互のデータを参照するには新規開発が必要 共通のデータを持つので、相互のデータを参照するのに新規開発は不要

ブロックチェーンは、後に説明する特殊な仕組みによって、「非中央集権、分散型」という特徴を獲得したことで、様々な領域で注目・活用されているのです。

ブロックチェーンの仕組み

ブロックチェーンの基礎構造

ブロックチェーンは、その名の通り「ブロック」を「チェーン」のように順番に繋いだ形をしています(下図)。

ブロックチェーン構造.jpg

「ブロック」とは、1MB分の「Tx(Transaction、トランザクション)」、つまり一定量に取りまとめられた取引データに、日付などのメタ情報を付与したものです。

身近なものに例えるなら、ブロックは、引き出しがいくつか付いているタンスのようなものだと言えます。

一つのタンスの中には複数の同じ大きさの引き出しがあり、その中にはさらに、例えば紙の契約書だとか現金が入っている、というようなイメージです(下図)。

(出典:「かわいいフリー素材集いらすとや」画像より筆者作成)

タンスの中に契約書や現金をしまいこんだら、次に考えるべきことは、「どこに何があるかを正しく把握」して「泥棒に盗まれないようにしっかりと鍵をかけておく」ことでしょう。

これらの機能を果たしているのが、「チェーン」と例えられる、ブロックチェーンの記録・保管形式です。

具体的にいうと、各ブロックには、日付(タイムスタンプ)に加えて、「Hash(ハッシュ、ハッシュ値)」「nonce(ナンス)」「ターゲット」と呼ばれるメタ情報が付与されており、これらの情報をもとにして、ある一定のルールのもとで前のブロックと後ろのブロックがまるで鎖のように連結されています。

これらをタンスの例で言えば、1番目のタンスの鍵を2番目のタンスの中に入れて、2番目のタンスの鍵を3番目のタンスの中に入れて・・・としているイメージです。

さらに、より細かく見れば、「公開鍵暗号方式」と呼ばれる方法によって、引き出しごと(つまりトランザクションごと)にも個別に鍵がかけられているので、ブロックチェーンのセキュリティは非常に堅牢だと言えるでしょう。

(出典:「かわいいフリー素材集いらすとや」画像より筆者作成)

こうしたブロックチェーンの基礎構造は、Bitcoin以降のブロックチェーンのほぼ全てに採用されています。

ブロックはどうやってつくられるか?

ブロックチェーンネットワークでは、世界中に散らばるノード(=ネットワーク参加者)によって新しくつくられたブロックが、ノード間で伝播することにより、リアルタイムでのデータ同時共有が実現されています。

ノードは、「コンセンサスアルゴリズム」と呼ばれる合意形成のルールに基づいて、特定の条件を満たすことでブロックを生成することができます。

コンセンサスアルゴリズムとは、中央管理者が不在であるブロックチェーンにおいて「どのデータが正しいか?」を決めるための、不特定多数のノードによる合意方法のことです。

コンセンサスアルゴリズムは、ブロックチェーンプラットフォームの種類(後述)によって異なり、代表的なところでいえば、例えば、次のような種類があります。

  • ビットコイン:PoW(Proof of Work、プルーフオブワーク)
  • イーサリアム:PoS(Proof of Stake、プルーフオブステーク)
  • ネム: PoI(Proof of Importance、プルーフオブインポータンス)
  • リップル:PoC(Proof of Consensus、プルーフオブコンセンサス)

このうち、最も有名なPoWでは、次の2つの原理によって、データの正当性を担保しています。

  • PoWの原理①(1つ目の役割:ブロックの生成条件)=「ブロックのメタ情報に関する計算に成功するとブロックを生成できる」
  • PoWの原理②(2つ目の役割:フォークへの対応)=「複数のブロックが生成された場合、最も長いチェーンを正統とし、その中に含まれるブロックを正しいと認める」…”ナカモト・コンセンサス”

まず、1点目として、PoWでは、ブロックの生成過程で、「マイニング」と呼ばれる、ブロックのメタ情報(「Hash」「nonce」「Target」)を用いた計算作業をノードに課しています。

平たく言えば「ある条件を満たす数字を見つけましょう」という計算ですが、この問題を解くためには莫大なコンピュータの電気代がかかるため、簡単にはブロックをつくることはできません。

とはいえ、ビットコインでは、ブロックを無事に生成できると報酬として仮想通貨を手に入れることができるため、多くの人がブロックづくりに挑戦し、同時に複数のブロックが生まれてしまうこともあります(「フォーク」と呼ばれる事態)。

そこで、2点目として、PoWでは、複数のブロックが生まれた場合は、「最も長いチェーンに含まれるブロックが正しい」という基本原理を採用しています(ナカモト・コンセンサス)。

このように、ブロックチェーンネットワークでは、非中央集権的でありながらデータの正しさを担保するために、コンセンサスアルゴリズムに基づいたブロック生成が行われています。

ブロックチェーンの関連技術

P2P(Peer to Peer)通信

ブロックチェーンに利用されている最も代表的な関連技術が「P2P(Peer to Peer、ピアツーピア)通信」です。

P2Pとは、パーソナルコンピューターなどの情報媒体間で直接データの送受信をする通信方式のことで、従来のデータベースの「クライアントーサーバ型」と対比されます。

出典:平和テクノシステム

クライアントーサーバ型では、情報媒体間でデータの送受信を行う際に、データ共有を行う媒体間で直接通信せず、第三者媒体をサーバとして経由するため、どうしても中央管理者の存在が不可欠でした(Google ChromeやAWSをイメージするとわかりやすいでしょう)。

これに対して、P2Pでは、媒体間で直接やり取りを行うために、第三者のサーバを必要としません。

したがって、ブロックチェーンの最大の特徴でもある「非中央集権性」は、まさにこのP2Pによってもたらされたものと言えます。

なお、P2Pは、第三者を介さない個人間送金や、無料インターネット電話サービスの先駆けともいえるSkypeなどに用いられています。

Hash(ハッシュ値、ハッシュ関数)

ブロックチェーンの各ブロックには、データの対改竄性を高めるために、「Hash値」と呼ばれる値がメタ情報として埋め込まれています。

Hash値は、「Hash関数」と呼ばれる特殊な暗号化技術を通して作られます。

ブロックチェーンでは、一つ前のブロックをHash化したHash値を次のブロックに渡し、それを織り込んでブロックを作成します。

Hashは少しでも入力値が変わると全く異なる出力となるという特徴があります。

また、その他に出力値の長さが入力に関わらず一定であること、出力から入力を類推できないという特徴があります。

まとめると次のような特徴があり、ブロックチェーンのメリットにつながります。

公開鍵暗号方式

公開鍵暗号方式とは、「暗号化と復号(暗号から元のデータに戻すこと)に別個の鍵(手順)を用い、暗号化の鍵を公開できるようにした暗号方式」のことです。

ブロックチェーンでは、トランザクションデータの流出等のリスクを減らすために、取引データをトランザクション化する際に、この公開鍵暗号方式が利用されています。

出典:Udemyメディア

公開鍵暗号方式の仕組みは、次の通りです。

1. 受信者が秘密鍵を使って公開鍵を作成する

2. 送信者は受信者の公開鍵を取得する

3. 平文(暗号化したい文)を送信者が公開鍵を使い暗号化し送付する

4. 受信者が暗号文を受け取る。

5. 受信者は暗号文を秘密鍵で平文に復号化する

このように、公開鍵暗号方式では、受信者(秘密鍵を持っている人)のみが暗号を解くことができる仕組みになっているため、情報の流出リスクを低く抑えることができます

ブロックチェーンの種類

ブロックチェーンの分類方法

ブロックチェーンは大別すると以下のように分けることができます。

ノードの参加者が限定されていないか、限定されているかが大きな論点です。

ノードの参加者が限定されているPermission型は企業向けのエンタープライズ用途に好まれますが、一方でこの仕組みはブロックチェーンを使う意義が薄いのでは、という指摘もあります。

代表的なブロックチェーンの種類

前述の分類に従い、頻出するブロックチェーンをマッピングしたものが次の図です。

ブロックチェーンプラットフォーム例.jpg

企業向けの開発では中央集権によっているQuorum(Ethereumから派生)かHyperLedger Fabricを利用します。

開発基盤としてのブロックチェーンプラットフォーム

ブロックチェーンを活用したプロダクト・サービスの開発には、開発の実装基盤となるプラットフォームが不可欠です。

ブロックチェーンのプラットフォームには、用途に合わせて数多くの種類があります。

代表的なブロックチェーンプラットフォームは、次の通りです。

プラットフォーム名 誰向けか? 用途例
Ethereum(イーサリアム) エンタープライズ向け(toC企業) トークン、ゲーム、etc
EOS(イオス) エンタープライズ向け(toC企業) ゲーム、etc
NEM(ネム) エンタープライズ向け(toC企業) ゲーム、etc
Ripple(リップル) エンタープライズ向け(銀行) 銀行間送金(特化)
Corda(コルダ) エンタープライズ向け(toB企業) 銀行間送金、企業間プラットフォーム、etc
Quorum(クオラム) エンタープライズ向け(toB企業) 企業間プラットフォーム、etc
Hyperledger Fabric(ハイパーレジャーファブリック) エンタープライズ向け(toB企業) 企業間プラットフォーム、etc
Bitcoin Core(ビットコインコア) 個人向け 個人間送金

上表のように、8つのプラットフォームを用途の観点から分類すると、大きく次の4つに分けることができます。

  1. toC企業向け:ゲームなどの開発に向いている
  2. toB企業向け:業界プラットフォームなどの開発に向いている
  3. 銀行向け:銀行間送金に特化している
  4. 個人向け:ちょっとした送金の手段として使われる

自身が推進するプロジェクトに向いているプラットフォームを把握し、その特性を理解しておくことは、開発者だけではなくビジネスサイドの担当者にとっても有益です。

👉参考記事:『ブロックチェーンのプラットフォームは用途で選ぼう!開発基盤の特徴を解説

ブロックチェーン市場の明暗

市場規模の拡大と将来性への期待

2020年現在、経済産業省が「ブロックチェーンは将来的に国内67兆円の市場に影響を与える」との予測を発表してから5年が経過しました。

出展:平成27年度 我が国経済社会の 情報化・サービス化に係る基盤整備 (ブロックチェーン技術を利⽤したサービスに 関する国内外動向調査) 報告書概要資料

この5年間で、社会変革・ビジネスへの応用が進むとみられていた5つのテーマでは、次のような形で、既存産業のDX(デジタルトランスフォーメーション)が進んでいます。

# 社会変革のテーマ 社会実装の事例
1 価値の流通・ポイント化・プラットフォームのインフラ化 STOなどのトークン活用
2 権利証明行為の非中央集権化の実現 不動産領域における登記などの権利証明
3 遊休資産ゼロ・高効率シェアリングの実現 医療プラットフォームや電子政府
4 オープン・高効率・高信頼なサプライチェーンの実現 国際海運における物流プラットフォーム
5 プロセス・取引の全自動化・効率化の実現 DEXに代表されるDAO(自律分散型組織)

その結果、現実的な推計としても、ブロックチェーンの市場規模は2020年で100〜200億円、2025年には1000億円を超える国内市場を形成し、世界全体では2020年の30億米ドルから2025年には397億米ドルへと拡大するとの見解も発表されています。

さらに、世界経済フォーラムによると、2025年までに世界のGDP総額の10%がブロックチェーン基盤上に乗るとされており、今後のさらなる技術発展とマーケット拡大、そして私たちの生活への浸透が期待されます。

👉参考記事:『【2020年】ブロックチェーンの市場規模は?複数の統計をまとめました

ブロックチェーン技術を牽引する中国マーケット

拡大を続けるブロックチェーン市場の中でも、ひときわ存在感を増しているのが中国です。

中国では、官民を挙げてブロックチェーンの技術開発に取り組んでおり、その技術水準や社会への浸透度合いは、日本とは比較にならないほど進んでいると言われています。

出典:BLOCK INSIGHT

上図は、2020年時点でのブロックチェーンに関する特許市場におけるシェアを表しています。

このグラフからも明らかなように、世界全体のうちの実に7割を中国が占めており、2番手である米国の6倍近くあります。

こうした数多くの特許は、例えば次のような形で社会実装されています。

  • 国家によるプラットフォームへの活用
    • 中国の国家ブロックチェーンインフラプロジェクト「BSN(Blockchain-Based Services Network)」(2020年にイーサリアムやイオス、テゾスなどを含む6種類のパブリックブロックチェーンを統合)
  • 金融領域での大手企業によるビジネス活用
    • 中国建設銀行ブロックチェーンを活用した国際ファクタリング
    • 中国農業銀行ブロックチェーンを活用した住宅ローン
    • 中国工商銀行ブロックチェーンを活用したサプライチェーンファイナンス
  • 非金融領域での産業応用
    • 農作物の真贋判定(下図、天水リンゴのブランド判定)
    • 公共事業における入札プラットフォーム

出典:Blockchain Business & Solution

中国は、日本と比べて既存システムが脆弱な場合が多く、その一方でスマートフォンの普及率が全年齢層で非常に高いといったギャップがあり、そうした社会状況が技術の浸透を後押ししていると見る向きもあるでしょう。

しかし、そうしたことを割り引いて考えても、中国におけるブロックチェーンの普及度合いは日本よりも数年以上先を行っていると見る他ありません。

ブロックチェーンの今後を考える上で、中国の動向は、引き続き注視すべきでしょう。

👉参考記事:『中国のブロックチェーンを金融・非金融の軸で理解する〜デジタル人民元からBSNまで〜

遅々として進まない社会全体への理解と普及

世界水準では、ブロックチェーンの技術進展と市場拡大が進む一方で、国内市場では、ブロックチェーンに対する人々の理解の度合いと社会全体への普及に遅れがみられています。

ガートナージャパンが2019年に発表した国内企業のブロックチェーンに関する意識調査によると、ビジネス向けブロックチェーンの取り組みは当初の期待ほど進んでおらず、現在は「過度な期待」のピーク期を越え、幻滅期へと入りつつあるとされています。

出典:「日本におけるテクノロジのハイプ・サイクル:2019年」(出所:ガートナージャパン)

同調査によると、65%の企業が「ブロックチェーンはいずれインターネットの出現に匹敵するインパクトをもたらす」「UberやAirbnbが市場を席巻したようにビジネスを変革する」といった見方でブロックチェーンの将来に多大な期待を寄せている一方で、ブロックチェーンを理解している経営層の割合は16.7%と、2018年2月の27.8%から大きく減少していました。

これらの調査結果は、何を意味するのでしょうか?

イノベーター理論の提唱者であるEverett M. Rogersによると、イノベーションの普及過程では、社会の各構成員への普及度を横軸、マーケット全体への普及率を縦軸にとったグラフ(下図)においてS字カーブを描くとされています。

出典:Wikipedia「普及学」

上図から直感的にも理解できる通り、イノベーションが広く市場全体へと普及していくためには、イノベーターやアーリーアダプターといった、比較的技術への理解や取り入れが早い層だけへのアプローチでは不十分で、ボリュームゾーンであるアーリーマジョリティーやレイトマジョリティーといった層の技術理解・浸透が進まなければなりません。

ブロックチェーンは、技術的難易度の高さや既存システムとの不整合を理由に、そうした流れに「ついていけない」人々の存在によって、2020年現在では、その技術的ポテンシャルの高さほどの広がりは見られていないのです。

ブロックチェーン技術の応用事例

2020年現在、ブロックチェーン技術で最も頻繁に応用されているのが、次の2つです。

  • トークン
  • スマートコントラクト

いずれも、フィンテックはもちろんのこと、非金融領域の産業応用に欠かせない技術と言えます。

👉参考記事:『ブロックチェーンを応用したビジネス事例〜トークン、スマートコントラクト〜

トークン

トークンは、ビジネスの文脈上では「交換対象を限定した小さな経済圏を回すための使い捨て貨幣」といった意味で用いられる概念で、非中央集権的なブロックチェーンとセットでビジネス活用されます。

【トークンの種類】

区別のポイント トークンの種類 意味 身近な例
トークン自体に金銭的価値が認められるか? Utility Token

(ユーティリティトークン)

具体的な他のアセットと交換できて初めて資産性が出てくるトークン ・パチンコ玉

・図書券

・電車やバスの切符

・遊園地の入場券

Security Token

(セキュリティトークン)

それ自体に金銭的価値が認められるトークン ・株券

・債権

トークンを相互に区別するか? Fungible Token …(*)

(ファンジブルトークン)

メタ情報如何にかかわらず区別されないトークン ・純金

(→誰がどこで所有する金1グラムも同じ価値をもつ)

Non Fungible Token

(ノンファンジブルトークン)

同じ種類や銘柄でも個別に付与されたメタ情報によって区別されるトークン ・土地

(→銀座の1平米と亀有の1平米は同じ単位だが価値が異なる)

例えば、ICO(Initial Coin Offering、イニシャル・コイン・オファリング、新規仮想通貨公開)やSTO(Security Token Offering、セキュリティ・トークン・オファリング)といった資金調達方法であったり、ファンコミュニティ専用の共通貨幣などに用いられています。

スマートコントラクト

スマートコントラクトは、1994年にNick Szabo(ニック・スザボ)という法学者・暗号学者によって提唱され、Vitalik Buterin(ヴィタリック・ブリテン)がEtheruem基盤上で開発・提供し始めたコンピュータプロトコルで、「契約(コントラクト)の自動化」を意味しています。

自動販売機にも例えられるスマートコントラクトの技術を用いることで、「プロセス・取引の全自動化・効率化」を実現し、世の中の不便や非効率を無くしていくためのブロックチェーンの思想を社会実装していくことが期待されており、例えば、DEX(分散型取引所)や投票システムなどに利用されています。

ブロックチェーンのビジネス活用

分散型台帳、トークン、スマートコントラクトといったブロックチェーンの諸側面は、実際のビジネス課題に合わせた様々なソリューションとして社会実装されています。

ビジネスソリューションとしてのブロックチェーンは、金融/非金融/ハイブリッドの3領域に分けて考えることで、事業化に取り組みやすくなります。

第一の領域である金融領域は、暗号資産(仮想通貨)の利活用を目的としたビジネス領域です。

BTC(ビットコイン)やETH(イーサ)を始めとした暗号資産の取引市場や、ICOやSTOといった暗号資産やトークンを利用した派生市場での活用が行われています。

出典:pixabay

第二の領域である非金融領域は、暗号資産(仮想通貨)を使わない領域のことです。

台帳共有や真贋証明、窓口業務の自動化など、既存産業のDX(デジタルトランスフォーメーション)の文脈で、今、最も注目を集めている領域と言えるでしょう。

この領域の活用事例は、次のように多岐に渡っています。

  • 自律分散型図書館DAOLIB構想
  • 職歴証明のWorkday Credentials
  • 医療用品の寄付の追跡ポータル
  • Socios.com(サッカーファントークン)
  • 医療データプラットフォームのメディカルチェーン
  • 国連、難民・ホームレス等向けIDサービス

その結果、実は、前述の経済産業省によるブロックチェーン関連市場規模予測でも、全体67兆円のうち、いわゆる金融領域はわずか1兆円で、残りの66兆円は非金融領域に含まれるマーケットです。

【再掲】

出展:平成27年度 我が国経済社会の 情報化・サービス化に係る基盤整備 (ブロックチェーン技術を利⽤したサービスに 関する国内外動向調査) 報告書概要資料

最後に、第三の領域であるハイブリッド領域は、金融×非金融、つまり暗号資産を非金融領域での課題解決へと応用している領域で、乱暴に言えば、「実ビジネスに仮想通貨決済を導入させたい領域」とも言えるでしょう。

いわゆる「トークンエコノミー」もこの領域に含んで考えるとわかりやすく、今後のブロックチェーン応用が期待されている領域です。

👉参考記事:『ブロックチェーンのビジネス活用は非金融がアツい!事業化3つの視点とは?

ブロックチェーンの今後(AIとIoT)

ブロックチェーンの今後を考える上で外せないのが、DX(デジタルトランスフォーメーション)という考え方と、その前提条件となるIoT、AIという2つの概念です。

DXとは、「ITの浸透が、人々の生活をあらゆる面でより良い方向に変化させる」という概念を指し、ブロックチェーンの活用方法として最も期待されていることでもあります。

DXは、ビッグデータの活用を前提としています。

そして、IoT、ブロックチェーン、AIという3つの概念は、この「ビッグデータ活用を前提としたDX」というより大きな社会動向の要素として、下記のように相互に関連づけることができます。

  1. ビッグデータを集める → IoTによるハードウェア端末でのデータ収集
  2. ビッグデータを保存・管理する → ブロックチェーンによるデータベースの統合・管理
  3. ビッグデータを分析する → AI(機械学習)による大量情報の処理
  4. ビッグデータを活用する(社会実装する)

このように、今後のブロックチェーンは、ビッグデータを利用したDXというより大きな枠組みのもと、IoTやAIといった相互補完技術と協働しながら、これまで活用されてこなかった大量のデータを分析するためのデータ基盤として利用が進んでいくでしょう。

そして、その結果として、ブロックチェーンは、産業や社会全体の仕組みを大きく変え、効率化し、私たちの生活をより豊かにできる可能性を秘めています。

👉参考記事:『IoT、ブロックチェーン、AI。ビッグデータを活用したDXとは?

ブロックチェーンの課題

ブロックチェーンの未来の可能性を模索する中で、避けては通れない壁があります。

それは、ブロックチェーンの社会普及です。

上述したように、イノベーションとしてのブロックチェーンが本当に世界をより良く変えていくためには、社会のボリュームゾーンである「技術への未接触層」を巻き込み、彼ら彼女らの適切な理解と協力を得ていかなければなりません。

社会普及を実現するために、ブロックチェーンは主に、次の3つの課題を抱えています。

  • スケーラビリティ
  • ファイナリティ
  • セキュリティ

この中でも、特に重要かつ深刻なのが、スケーラビリティの問題です。

スケーラビリティとは、「トランザクションの処理量の拡張性」、つまり、どれだけ多くの取引記録を同時に処理できるかの限界値のことを指します。

ブロックチェーンは、その仕組み上、従来のデータベースよりもスケーラビリティが低くならざるを得ないという課題を抱えています。

一般に、スケーラビリティは「tps(transaction per second、1秒あたりのトランザクション処理量)」で定義することができますが、実際に、代表的なブロックチェーンネットワークは、次のように不十分なスケーラビリティだと言われています。

  • 一般的なクレジットカード:数万tps
  • ビットコイン(コンセンサスアルゴリズムがPoW):7tps
  • イーサリアム(コンセンサスアルゴリズムがPoS):15~20tps
  • コンソーシアム型のブロックチェーンネットワーク(コンセンサスアルゴリズムがPoA):数千tps

このように、ブロックチェーンは、オープンで分散的なデータベースとして期待を集めている一方で、ネットワーク参加者が増えるとスケーラビリティが担保できなくなるという課題を抱えています。

この課題に対して、金融領域では、「ライトニングネットワーク(Lightning Network)」という新しい概念に注目が集まっています。

ライトニングネットワーク(英: Lightning Network)とは、少額決済(「マイクロペイメント」)等の小規模かつ多数回行われる取引の処理をブロックチェーン外で行い(「オフチェーン取引」)、最初と最後の取引だけをビットコインのブロックチェーンにブロードキャストして確定させる、ビットコインネットワークの新しい手法のことです。

ライトニングネットワークを活用することで、決済処理速度が2秒以内、毎秒100万件超の取引が可能なGO-NETというサービスが生まれるなど、今後の展開に期待がかけられています。

しかし、非金融領域での解決策は依然見えてはいません

こうした原理的な課題は、ブロックチェーンが社会基盤となれるかどうかを左右する、重要な論点だと言えるでしょう。

👉参考記事:『ブロックチェーンの3つの課題とは?〜スケーラビリティ、ファイナリティ、セキュリティ〜