ブロックチェーン・テクノロジーを理解する

暗号通貨により世界がますます複雑化する中、大きな可能性を秘めるブロックチェーン・アプリケーションが多くの主要産業で話題となっています。 ICTアドバイザリー企業のガートナーは、ブロックチェーンがビジネスにもたらす付加価値は2025年までに1,760億米ドルに達すると予測しています。1 まだ初期段階であり、問題がないとは言えませんが、このテクノロジーにより、消費者や企業がデータと触れ合う方法に革命が起こると考えられています。 ブロックチェーンにより、サプライチェーンの管理や取引の維持、そして資産の交換方法が再定義される可能性があります。

ブロックチェーンとは?

ブロックチェーンは取引の分散デジタル台帳(継続的に増加するレコード・リスト)で、これは経時的に維持され、暗号化(一種のアルゴリズム・コード)を使用して保護されます。 ブロックチェーンの台帳データは、コンピューターのネットワーク全体に分散されます。 ユーザーは、仲介(「仲介人」またはディストリビューター)なしにリアルタイムで保存されているデータと直接インタラクトして、取引を認証できます。 このテクノロジーにより、ブロックチェーンの参加者は不正操作防止機能の付いた独立した透明性の高いプラットフォームで、機密性の高い貴重なデータを安全に保存、送信、処理できるようになります。

ブロックチェーンの概要

  • 分散型
  • P2P(ピア・ツー・ピア)
  • 不正操作防止機能
  • 合意により同期
  • 第三者検証者の必要性の排除
  • 特定のブロックチェーンに参加するすべての関係者にすべての取引が表示

ネットワーク・モデル

centralized icon

集中型

decentralized icon

分散型

distributed icon

分布型

ブロックチェーンの仕組み

ブロックチェーンとは、データ・チェーンに追加される前に、複数のソースがエントリを検証する記録管理システムです。一旦データが追加されると、それを変更することが不可能となり、記録がネットワーク内の複数の場所に分散されます。 ブロックチェーン・シーケンスに新しいデータ単位(「ブロック」と呼ばれる)を追加するには、ブロックチェーン・ネットワークに参加している複数の参加者による検証が必要となります。これらのデータ・ブロックは、すべて互いに連鎖しており、チェーンを形成しています。 すべての取引はブロックチェーンの参加者に公開されますが、個々のIDは非表示となります。

ブロックチェーン・テクノロジーでは、アルゴリズムにより各ブロックにハッシュ値(一意の文字列と数字の列 - 「デジタル指紋」とも呼ばれる)が割り当てられます。 ハッシュ値に加えて、各ブロックには前の取引のタイムスタンプと前のブロックのハッシュ値が含まれています。これにより、チェーン内のシーケンシャル・ブロック間で不変リンクが作成されます。

ブロックチェーン・テクノロジーでは、暗号化とタイムスタンプの組み合わせにより、この進行形のハッシュ・シーケンスが変更されないことが自動的に検証されます。 これにより、新しいブロックが異常な順序で挿入されることがなくなるため、取引データが事後に変更または改ざんされるのを防止することができます。

ブロックチェーン取引のプロセス

blockchain transaction process

blockchain transaction process step 1

ユーザー「A」が、ユーザー「B」に支払を行う取引を送信します。 これはブロックとして表されます。

blockchain transaction process step 2

このブロックは、検証のために、P2Pネットワークの各参加者に公開されます。

blockchain transaction process step 3

台帳の各コピーに照らして、ブロックがチェックされます。 各台帳が一致すれば、取引が承認されます。

blockchain transaction process step 4

取引が完了し、ブロックがブロックチェーンの最新部分として追加されます。

専門用語:ブロックチェーンを理解

  • ブロックチェーン: ビジネス取引を記録するための信頼性の高い手段となる共有デジタル台帳。参加者の分散ネットワーク間で連鎖された一連のデータ・コンパートメント(または「ブロック」)で構成される。
  • 暗号化: 意図された受信者のみがデータにアクセスできるように、データを送信/保存するためにブロックチェーンで使用される安全な情報・通信技術。
  • ハッシュ: 暗号の一種。ブロックチェーンでは、これはコード化された文字と数字の列で、連鎖したシーケンス内の個々のブロックに永続的に一意となる。 「デジタル指紋」とも呼ばれる。
  • ブロック: (1) 独自の識別ブロック・ハッシュ値、(2) チェーン・シーケンスにおける前のブロックからのハッシュ値、(3) タイムスタンプ付き取引セットを含む封印されたデータ・コンパートメント。
  • ブロックチェーン取引: 参加者検証済みのデータ・レコード。これにより、金融や契約の合意など、ほぼ不変の商取引の証拠が提供される。
block infographic

ブロックとは?

  • ブロック・ハッシュ
    コード化された文字と数字の列で、連鎖したシーケンス内の個々のブロックに永続的に一意となります。
  • 前のブロック・ハッシュ
    前のブロックからの識別ハッシュで、これによりブロックがチェーンの途中に追加されるのが防止されます。
  • 取引のセット
    参加者により検証された取引の証明を提供するデータ・レコード。

出現しているユースケース

さまざまなアプリケーションで、ブロックチェーン取引データベースを使用できます。 ブロックチェーンを広く受け入れることに対する障壁が存在してはいますが(文化、複雑性、エネルギー使用など)、これは経時的に解決されると考えられます。 通貨と金融がブロックチェーンのルーツとして広く知られていますが、ブロックチェーンはすでに以下のような多くの産業に影響を及ぼしています。

  • サプライチェーン管理: 適切に検証されたビジネス慣行とブロックチェーンを組み合わせることで、監査可能なサプライチェーンの文書化が実現します。たとえば、紛争フリーダイヤモンドの保証2、IoTにおける偽造製造対策3、および製品の原材料から製造までの信頼性の追跡により、倫理的慣行を促進するために使用されています。4
  • スマート・コントラクト: スマート・コントラクトにより、契約条件をブロックチェーン取引に組み込むことで、速度、効率、安全性を実現することができます。ブロックチェーン・アプリケーションにおいて、商品やサービスに関する契約の条件すべてを、効率的に一覧、修正、合意することができます。物理的な文書や署名が不要で、潜在的に安全でない通信方法を使用せずに済みます。 また、スマート・コントラクトにより、不動産購入や自動車ローンなど、主要取引において第三者の仲介による複雑かつ高価なサービスを排除することができます。
  • 健康/医療記録: ブロックチェーンにより、以前のアプローチよりも負担の少ない方法で、プロバイダー間で安全な電子医療記録の共有を標準化できる可能性があります。5 これにより、分散記録管理システムを構築することも可能となり、アクセス管理のために患者と記録の間における別組織の必要性を削減することができます。 ブロックチェーン対応の医療アプリケーションにより、処方箋の信頼性を即座に確認したり、潜在的に有害な薬物相互作用を自動的に識別したりするなど、大きなメリットがもたらされます。
  • 政府サービス: 公的機関が利用できるブロックチェーンのエコシステムの例として 全国的なID管理システム、税金/内国歳入の監視、投票、土地管理などが挙げられます。たとえば、最近、イリノイ州では出生登録と識別システムのパイロット運用が開始されました。6 アフリカのガーナでも、ブロックチェーン・テクノロジーに基づく土地登録を導入しています。7 
 

ビットコインを超えて

ブロックチェーンにより、以下のような多くの産業にメリットがもたらされる可能性があります。

  • 医薬&医療
  • 金融&銀行
  • 保険
  • モノのインターネット(IoT)&ネットワーキング
  • デジタル広告
  • サイバー・セキュリティ
  • サプライチェーン管理
  • 予測
  • クラウド・コンピューティング
  • 政府
  • 小売
  • 不動産
  • 出版
  • 非営利
  • エネルギー

処理性能、効率、セキュリティ

ブロックチェーンの有望性は素晴らしいものですが、処理帯域幅と操作実行に消費されるエネルギーの両観点から、そのアルゴリズムでは中央処理装置(CPU)とグラフィックス・プロセッシング・ユニット(GPU)の両方による著しい計算性能とパワーが必要となる可能性があります。 そのため、現在のテクノロジーでブロックチェーン・アプリケーションを大規模に実装することが困難となっているのです。

ブロックチェーンの可能性を最大限に引き出すため、AMDは新しい処理ソリューションを開発しています。これは、エネルギーの消費を抑えながら、より多くの計算性能を発揮できる設計となっています。 たとえば、AMDは業界初の高性能7nmコンピューティングとグラフィックス・プロセッサーを実現しています。8     

より大きなパワーと自由

ブロックチェーンの影響は、広範にわたる産業やアプリケーションで急速に拡大しています。 まだ形成段階にあるとは言え、このテクノロジーの巨大な可能性には実質的かつ独特な価値が示されています。

消費者や新市場、政府などにブロックチェーン変革の可能性をもたらすことができるように、AMDは現在、さまざまなアプリケーションにおいて、エコシステム・パートナーと協力を図っています。

詳細については、「AMDとブロックチェーン・テクノロジー」をご覧ください。

AMDの製品やサービスの詳細については、www.amd.comをご覧ください。

脚注
  1. 「Three Things CIOs Need to Know About the Blockchain Business Value Forecast(ブロックチェーンのビジネス価値予測についてCIOが知っておくべき3つの事柄)」、Gartner(ガートナー)、2017年8月2日
  2. 「The Diamond Industry Is Obsessed With the Blockchain(ブロックチェーンに執着するダイヤモンド業界」、Fortune(フォーチュン)、2017年9月12日
  3. 「Blockchain and the Internet of Things will be used to combat with the counterfeiting of brands(ブランド偽造対策として、ブロックチェーンとモノのインターネットを使用)」、 Bit News(ビット・ニュース)、2018年8月24日
  4. 「From Farm To Finished Garment: Blockchain Is Aiding This Fashion Collection With Transparency(農場から衣類まで:透明性の高いブロックチェーンがこのファッション・コレクションを支援)」、Forbes(フォーブス)、2017年5月10日
  5. 「Exploring the Use of Blockchain for EHRs, Healthcare Big Data(EHR、医療ビッグデータにおけるブロックチェーン使用の検討)」、Health IT Analytics(ヘルスITアナリティクス)、2018年2月5日
  6. 「Illinois Launches Blockchain Pilot to Digitize Birth Certificates(イリノイ州、出生証明書デジタル化のためにブロックチェーン・パイロットを開始)」、Coindesk(コインデスク)、2017年9月1日
  7. 「Ghana Looks To IBM For Blockchain-Based Land Administration(ガーナ、ブロックチェーン・ベースの土地管理ソリューションをIBMに依頼)」、ETHNews(ETHニュース)、2018年7月11日
  8. 「AMD CTO:7nm CPUにすべてを賭ける」、CRN、2018年8月23日