ブロックチェーン技術はどのように機能するのでしょうか?ブロックチェーンをゼロから学ぶ

ブロックチェーン技術の中核は、現在参加しているすべてのノードが共同でトランザクションとデータベースを管理することです。これにより、信頼ではなく暗号化の原則に基づいた取引が可能になり、合意に達した 2 者間で第三者を介さずに直接支払い取引を実行できるようになります。

技術的に言えば、ブロックはトランザクションを記録し、トランザクションにおける資金の流れを反映するデータ構造です。システム内で締結されたトランザクションのブロックは相互に接続されてメイン チェーンを形成し、計算に関与するすべてのノードがメイン チェーンまたはメイン チェーンの一部を記録します。ブロックには、トランザクション情報、前のブロックによって形成されたハッシュ、および乱数の 3 つの部分が含まれます。取引情報とは、取引当事者の秘密鍵、取引金額、電子通貨のデジタル署名など、ブロックが運ぶタスクデータです。前のブロックによって形成されたハッシュは、ブロックを接続して過去のトランザクションの順序的な配置を実現するために使用されます。乱数はトランザクションの核心です。すべてのマイナーノードは乱数の答えを計算するために競争します。最も早く回答を得たノードが新しいブロックを生成し、それをすべてのノードにブロードキャストして更新し、トランザクションを完了します。

1.1 ブロックチェーンとは何ですか?

ブロックチェーンとは、分散型かつ信頼のない方法で信頼性の高いデータベースを集合的に維持するための技術的ソリューションを指します。この技術的ソリューションは主に、システムに参加している任意の数のノードが、一連の暗号化方法を通じて一連のデータ ブロック (ブロック) を生成できるようにします。各データ ブロックには、一定期間内のシステムのすべての情報交換データが含まれており、その情報の有効性を検証し、次のデータベース ブロックにリンク (チェーン) するためのデータ フィンガープリントが生成されます。

簡単に言えば、ブロックチェーン技術とは、誰もが参加する簿記の方法を指します。あらゆるシステムの背後には、大きな台帳であるデータベースがあります。すると、誰がこの帳簿を保管するかが重要になります。現時点では、システムを所有する者がアカウントを管理する責任を負います。各銀行の帳簿は銀行自身が管理しており、Alipayの帳簿はAlibabaが管理しています。しかし、現在、ブロックチェーン システムでは、システム内のすべての人が簿記に参加する機会を持っています。一定期間内に新たな取引データの変更があった場合、システム内のすべてのユーザーがアカウントを記録できます。システムは、この期間中に最も速く、最も適切にアカウントを記録した人を判断し、その記録内容を元帳に書き込み、この期間中の元帳の内容をバックアップのためにシステム内の他のすべての人に送信します。こうすることで、システム内の全員が完全な台帳を持つことになります。したがって、データは非常に安全になります。データを実際に改ざんするには、改ざん者はシステム ノード データの半分以上を同時に変更する必要があります。このような改ざんには多大なコストがかかるため、ほとんど不可能です。例えば、ビットコインは7年以上稼働しており、世界中の無数のハッカーがビットコインへの攻撃を試みてきましたが、これまでのところトランザクションエラーは発生していません。ビットコインブロックチェーンは安全で信頼できるシステムであることが証明されていると考えられます。

1.2 ブロックチェーンのイノベーションはなぜ起こるのか?

人間は活動の過程でコミュニケーションを必要としており、コミュニケーションは情報に基づいています。かつては情報の流れが市場参加者の情報ニーズを満たすほど便利ではなかったため、仲介者やセンターが誕生しました。この集中型システムには、高コスト、低効率、価値の分散、「情報の孤島」、安全でないデータストレージなどの問題があります。しかし、技術的要因と環境的要因により、このシステムはインターネットの登場まで長年にわたって運用され続けました。第一世代のインターネットの出発点は、ネットワーク上のすべてのノードがピアツーピアで情報を伝送するための統一されたフォーマットを実行するオープンコードであるTCP/IPプロトコルであり、グローバルな統一市場に求められる自由と平等という基本的な価値をプログラム化、プロトコル化、実行可能にします。インターネットは、価値が低くコストが高い中間チェーンを排除し、分散型の情報伝達を低コストで高効率なものにしました。

しかし、第一世代のインターネットでは、情報の信頼性の問題は解決されませんでした。インターネット上で分散化できる活動は信用保証を必要としませんが、信用保証を必要とする活動は集中化され、第三者の仲介者を介在させる必要があります。したがって、グローバルな信用を確立できないインターネット技術は、その進歩において大きな障害に直面しています。つまり、人々はインターネット上で分散型の方法でいかなる価値交換活動にも参加できないのです。価値交換を実現するためには、依然として信用に基づく第三者の仲介者（銀行、決済機関、取引所など）が必要です。世界的に集中化された信用システムには、依然として運用コストの高さ、効率の低さ、攻撃や妨害行為に対する脆弱性などの問題が残っています。たとえば、各国の法定通貨は信用価値が異なり、決済システムにも互換性がないため、国際貿易のコストが大幅に増加します。

したがって、第 2 世代インターネットが突破しなければならないのは、分散型の方法でグローバルな信用を確立する方法です。低コストかつ高効率で価値移転を実現します。真の分散化と第三者仲介者の排除を実現し、情報インターネットから価値インターネットへの変革を実現するために、人々の間で相互信頼を保証することなく価値交換活動に従事できるインターネット技術を構築する必要があります。

1.3 ブロックチェーンのアプリケーション

Bubuブロックチェーンは株式、サプライチェーン、ポイントなどの分野に応用されており、取引所や銀行とのトライアルや応用テストを行っています。

Bubiブロックチェーンプラットフォーム上のポイントアプリケーションであるShubei Walletが最近リリースされました。これは、さまざまな業界でのブロックチェーン技術の応用の良い例です。

1.4 金融業界にブロックチェーンが必要なのはなぜですか?

信頼は金融業界の基盤です。金融業界の発展により、信頼を維持するために、保管人、サードパーティの支払いプラットフォーム、公証人、銀行、取引所など、コストが高く、効率が低く、単一障害点となる仲介業者が多数誕生しました。ブロックチェーン技術は、新しい暗号化認証技術と分散型コンセンサスメカニズムを使用して、完全で分散された改ざん防止台帳を維持し、参加者が相互の知識と信頼を必要とせずに、統一された台帳システムを通じて資金と情報のセキュリティを確保できるようにします。これは金融機関にとって重大な意味を持ちます。そのため、世界的な金融大手はブロックチェーンの応用を模索してきました。これは、一方では転覆されるリスクを防ぐためであり、他方では、「自分の利益のために利用する」ことで効率を高め、コストを削減し、既存の力を統合、最適化、拡大するためでもあります。

まず、ブロックチェーンは信頼リスクを軽減できます。ブロックチェーン技術はオープンソースで透明性があります。システム参加者は、システムの動作ルールを知り、元帳の内容と元帳構築履歴の真正性と整合性を検証し、取引履歴が信頼でき、改ざんされていないことを確認できます。これにより、システムの説明責任が向上し、システムの信頼リスクが軽減されます。たとえば、ブロックチェーンは、現在のインターネット金融P2Pプラットフォームにおける逃亡や詐欺などの事件を回避することができます。

第二に、ブロックチェーンは支払い、取引、決済の効率を向上させることができます。ブロックチェーンでは、取引確認のプロセスは、決済、配信、監査のプロセスです。ブロックチェーンは分散会計を採用しており、すべての取引は世界的に共有されるスプレッドシートに似たプラットフォーム上にリアルタイムで表示され、リアルタイム決済が可能になり、効率が大幅に向上します。例えば、米国の証券決済システムはT+3ですが、ブロックチェーンは分単位まで効率を向上させることができ、決済リスクを99％削減できるため、資本コストとシステムリスクを効果的に削減できます。

3つ目に、ブロックチェーンは運用コストを削減できます。金融機関のさまざまな業務システムやバックエンド業務では、長いプロセスや複数のリンクが発生することがよくあります。現在、Visa、Master、Alipay はすべて中央機関によって運営されており、送金は第三者機関を経由する必要があります。これにより、国境を越えた取引、為替レート、内部会計、時間コストが高くなりすぎて、資本にリスクが生じます。ブロックチェーンは、長い金融サービスプロセスを簡素化および自動化し、フロントエンドとバックエンドのやり取りを削減し、多くの人的資源と物的資源を節約できるため、金融機関のビジネスプロセスを最適化し、競争力を向上させる上で非常に重要です。スペイン銀行は、2022年までにブロックチェーン技術によって金融業界の簿記コストが200億ドル削減されると考えている。

4番目に、ブロックチェーンは障害や攻撃を効果的に防ぐことができます。従来の金融モデルは、取引所や銀行などの金融機関を中心に展開されています。センターに障害が発生したり攻撃を受​​けたりすると、ネットワーク全体が麻痺し、取引が停止される可能性があります。ブロックチェーンは、ピアツーピア ネットワーク上の多数の分散ノードとコンピュータ サーバーによってサポートされています。どの部分に問題があっても全体の動作には影響せず、各ノードはブロックチェーン データのコピーを保存します。そのため、ブロックチェーンにはビジネスの継続性が組み込まれており、非常に高い信頼性と耐障害性を備えています。

第五に、ブロックチェーンは自動化のレベルを向上させることができます。すべてのファイルや資産をコードや台帳の形で反映できるため、ブロックチェーン上にデータ処理プログラムを設定することで、スマートコントラクトや自動取引をブロックチェーン上で実現できます。たとえば、スマート コントラクトでは、契約違反があった場合に契約が自動的に実行され、支払いが行われるように、一連の金融契約条件を契約書に書き込むことができます。

6 番目に、ブロックチェーンは規制と監査の要件を満たすことができます。ブロックチェーンに保存された記録は透明性があり、追跡可能で、変更不可能です。ブロックチェーンに書き込まれた記録は永久に保存され、改ざんすることはできません。二者間のあらゆる取引を追跡および照会できます。

ブロックチェーンは、既存のシステムやビジネスモデルに対する上記のプラスの効果に加えて、新しいビジネスモデルの誕生を促進することもできます。一方、ブロックチェーン技術の特性により、集中型モデルでは実現が難しいビジネスモデルを実現できるようになります。一方、ブロックチェーンは、ソースコードのオープン性とコラボレーションを通じて、社会全体のイノベーションとコラボレーションを大きく促進します。もちろん、ブロックチェーンの金融アプリケーションには多くの問題と課題がありますが、この記事では具体的なアプリケーションについても検討します。

ブロックチェーン技術の動作原理を理解するのは難しくありません。特定のブロックチェーン技術の応用研究に焦点を当てると、ブロックチェーン技術の動作原理があらゆるところに存在していることがわかります。