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企業利用が本格化するブロックチェーンの現在と未来

第1回:エンタープライズ適用が進むブロックチェーン

江丸裕教 (日立製作所)

2022-08-04 07:00

ブロックチェーンとは

 ブロックチェーンが依然として注目を浴びている。過度な期待は一段落したようにも見えるが、直近の非代替性トークン(NFT)やWeb3ブーム、各国による中央銀行デジタル通貨(CBDC)への取り組み、セキュリティトークンやサプライチェーン(供給網)といったエンタープライズ分野での実用化など、さまざまな分野で開発と実用化が進んでいる。

 改めておさらいしておくと、ブロックチェーンとは改ざん耐性を持つ分散型台帳技術であり、米国標準技術研究所(NIST)では「中央機関なしで、改ざんの発見が容易でかつ改ざん耐性を持つ分散型のデジタル台帳」と定義している。

 ブロックチェーンの起源は「Bitcoin」とされている。2008年に「Satoshi Nakamoto」の名前で、metzdowd.comの暗号理論に関するメーリングリストに「Bitcoin P2P e-cash paper」というタイトルのメールが投稿され、この投稿の翌年にはBitcoinの運用が開始された。そして、今日では世界的に投機の対象となるまでに成長している。

 さらに、その後開発された「Ethereum」がブロックチェーンの可能性を拡大させた。暗号資産の取り扱いに特化したBitcoinに対し、Ethereumはスマートコントラクトと呼ばれる任意のプログラムをネットワーク上で実行し、その実行履歴をブロックチェーンに記録する。このような仕組みにより、特定の中央機関に依存せずに、プログラムの実行とその結果の共有が可能になった。

 BitcoinやEthereumは、パーミッションレス(もしくはパブリック)型と分類される。誰でも匿名で参加できるようにするため、Proof of Work(PoW)やProof of Stake(PoS)といった合意形成の仕組みが採用されているが、扱えるトランザクション量に制限があることや、特にPoWは膨大な計算量を必要とすることが電力の浪費につながるとして、環境の観点などからも問題視されている。

 これに対し、参加者を限定するパーミッション(もしくはコンソーシアム)型と呼ばれるブロックチェーンがある。主に複数の組織間での情報共有などに使用され、参加者を限定する代わりに、大量のトランザクションをより少ない計算量で処理することができる。こういった特徴により、ブロックチェーンのエンタープライズ適用が本格的に検討されるようになった。

Why Blockchain?

 ブロックチェーンのエンタープライズ適用に当たっての大きな課題の一つが「Why Blockchain?」である。最近になり少しずつ理解が進んできたが、ブロックチェーンには次のような特徴がある。

  • 複数の組織が存在するユースケースで大きな価値を発揮
  • その複数組織が基本的に同じデータを持ち合うことになるため、大規模データをそのままブロックチェーンで共有するのは非効率
  • 複数組織間での分散合意形成や電子署名およびその検証といった比較的重い処理を行うため、Relational Database(RDB)などに比べるとスループットやレイテンシーといった性能は期待できない

 単一組織における情報共有や複数の組織が関与する場合でも、一組織がデータやシステムを中央集権的に管理するモデルを採ることが許容できる場合は、ブロックチェーンを使う必要はない。こうした特徴を理解した上で、採用すべきか、また採用するとしてもどこに適用するのかを検討する必要がある。

 また、一般にブロックチェーンだけではユースケースは完結しないため、ソリューションのどこにブロックチェーンを適用すべきかという判断も重要である。一方で、特にパーミッション型ブロックチェーンには、全参加組織が同一のデータを共有するのではなく、特定組織間でのみデータを共有する機能を備えるものが多い。本機能により、必要最低限の組織間でのみ、改ざん耐性を持つデータを安全に共有するというエンタープライズ要件を満たすことが可能となる。

 この議論の延長でデータベースとの違いもよく聞かれるが、それは以下の3点に集約される。

  • 非中央集権:「信頼できる仲介者」や「システム全体の運営・ガバナンスを全て司る組織」を必要としない。各組織が、分散合意形成されたデータを保持するため、確認や照合が不要
  • 改ざん耐性:各組織が電子署名したデータを追記式で格納するため、データの改ざんは非常に困難
  • 自動取引:あらかじめ各組織が合意したルールや、ブロックチェーン上のトランザクション(取引)、ブロックチェーン外のイベントに基づき、プログラムを自動実行
図1:ブロックチェーンとデータベースの違い
図1:ブロックチェーンとデータベースの違い

 このようにブロックチェーンの適用に当たっては、その特徴を押さえ、関連技術との違いを理解した上で、適用の可否も含めて検討する必要がある。

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