ブロックチェーン技術が世界を変える

ビットコインの背後にあるテクノロジーにより、お互いに知らない人同士でも信頼できる台帳を作成できるようになり、これは暗号通貨自体の重要性をはるかに超えています。

マリアナ・カタリナ・イザギレさんは、2009年にホンジュラス警察から突然立ち退きを命じられるまで、30年間その質素な家に住んでいた。ホンジュラスの首都テグシガルパに住む彼女の隣人の多くとは異なり、彼女は実際に自分が住んでいる家の土地の所有権を持っている。しかし、州の不動産記録には、その不動産を別の人物が登録していたことが示されており、その人物が裁判官を説得して立ち退き命令を申し立てた。裁判所は最終的に家の本当の所有者がイザギレさんであることが判明したが、彼女の家はすでに取り壊されていた。

このようなことは珍しいことではなく、毎日起こっています。なぜなら、世界の多くの地域でそうであるように、土地登記簿は無計画に記録され、管理が不十分で、さらには腐敗しているからです。不安定な財産権は、不安と不平等の源です。これにより、家や土地を担保、投資、資本として利用して事業を始めることも難しくなります。

ビットコインは、巧妙な暗号化アルゴリズムに基づいたデジタル通貨で、主に富裕層、反政府活動家、そして時折犯罪マニアの間で忠実な支持者を獲得しており、これらの問題に対する完璧な解決策であるように思われる。ビットコインの基盤となる暗号化技術は「ブロックチェーン」と呼ばれ、その具体的な用途は現金や通貨をはるかに超えています。お互いに知らない人同士が、全員に表示される資産レコードを作成できる手段を提供します。それは真実の擁護者です。

そのため、ホンジュラス政府はブロックチェーン技術に目を向け、政治家たちはブロックチェーンベースの土地登記プロトタイプの提供をアメリカのスタートアップ企業Factomに依頼した。同じくこのアイデアに関心を示しているギリシャには適切な土地登記所がなく、適切に記録されている土地は国内の土地のわずか7％に過ぎない。

ブロックチェーンのその他の用途は、ダイヤモンド泥棒からの保護から株式市場の合理化まで多岐にわたります。ナスダックはまもなく、非上場企業間の取引を記録するためにブロックチェーンベースの株式取引プラットフォームの使用を開始する予定です。英国の銀行は常に保守的で、新興技術の受け入れには消極的だったが、今回は心変わりしたようだ。昨年末の同銀行の調査報告書では、分散型台帳は金融業界にとって「広範囲にわたる影響」を持つ「重要なイノベーション」であると指摘されている。

政治に関心のある人たちは、ブロックチェーンの将来をもっと先に考えています。パリで今年行われた、パートナーと左派が一堂に会した経済協力に関する世界会議であるOuiShare Festでは、Facebookのような巨大データベースを揺るがす草の根組織化について話し合い、ブロックチェーンの話題は会議全体を通じて取り上げられた。リバタリアンは、ますます多くの政府規制が個人間の私的契約に置き換えられ、ブロックチェーンベースの契約によって規制が自動的に施行される世界を夢見ています。

ブロックチェーンは、ビットコインの天才であり、いまだに知られていない創始者、サトシ・ナカモトによって考案されました。彼は 2008 年に「純粋なピアツーピア電子マネー」と題する論文を発表しました。ビットコインが現金のように機能するには、二重支払いなしで口座に支払いを発行できる必要があります。サトシ・ナカモトの分散型システムのビジョンを実現するには、従来の決済システムをサポートする銀行などの第三者への依存を避ける必要があります。

信頼できる第三者に代わるものがブロックチェーンです。ブロックチェーンは、すべてのビットコイン取引の履歴を含むデータベースです。この分散型台帳は、何千台ものコンピューター（ビットコインの「ノード」）に複製されており、世界中のすべての人にとってオープンで信頼できるものとなっています。これは、高度な数学的アルゴリズムと「コンセンサス メカニズム」の膨大な計算能力を通じて機能します。コンセンサス メカニズムとは、ブロックチェーンを通過するすべてのトランザクションをノードが更新するプロセスです。

たとえば、アリスはボブにサービス料を支払いたいと考えています。どちらもビットコインの「ウォレット」を持っていた。これはウェブページに接続するブラウザではなく、ブロックチェーンにアクセスするソフトウェアだが、システムのユーザーを識別しない。アリスがウォレットをアクティブ化すると、トランザクションが開始され、変更されたブロックチェーンにはアリスのウォレット残高が減少し、ボブのウォレット残高が増加したことが示されます。

ネットワークはこの変更を確認するためにいくつかの手順を実行します。この変更はネットワーク全体にブロードキャストされるため、さまざまなノードが元帳をチェックして、アリスがこれらのビットコインを使用したかどうかを確認します。これがすべて正しければ、ビットコイン ネットワークの運用維持を担当するマイナーは、アリスとその他の信頼できるトランザクションをブロックチェーン内の新しいブロックにパッケージ化します。

これには、ブロックを指定された長さの数字の文字列に分割する暗号化「ハッシュ」関数にデータを繰り返し通す必要があります。多くの暗号化と同様に、このハッシュは一方向です。データから対応するハッシュを推測するのは簡単ですが、ハッシュからデータを推測することは不可能です。ハッシュにはデータの内容は含まれませんが、各ハッシュは一意です。ブロックに書き込まれた内容は、どのような方法でも（1 バイトでも）変更でき、対応するハッシュも異なります。

ハッシュとその他の対応するデータは、生成されたブロック ヘッダーに書き込まれます。ブロック ヘッダーは、ハッシュ関数を使用して計算される数学的なパズルを導出するための基礎としても使用されます。この問題は試行錯誤を通じてのみ解決できます。ネットワーク全体のマイナーは、答えを見つけるために何兆もの可能性を試す必要があります。マイナーが最終的に答えを得ると、他のノードがすぐにそれを確認します (このプロセスも一方通行です。問題を解決するのは困難ですが、確認するのは簡単です)。そして、問題に対する答えを確認した各ノードは、それに応じてブロックチェーンを更新します。ブロック ヘッダーのハッシュは新しいブロックの識別文字列になり、ブロックは元帳の一部になります。アリスのボブへの支払いとその他の取引はブロックに含まれ、確認されます。

この問題解決フェーズでは、ビットコインのセキュリティに 3 つの要素が導入されます。 1 つはランダム性です。どのマイナーがパズルを解くかを予測することはできないため、特定の時点で誰がブロックチェーンを更新するかを予測することはできません。それをできるのは勤勉な鉱夫だけであり、無作為の侵入者にはできない。これにより不正行為が非常に困難になります。

2つ目は歴史です。各新しいブロックには前のブロックのハッシュが含まれ、前のブロックにも前のブロックのハッシュが含まれます。これをジェネシス ブロックに接続するまで繰り返します。この相互接続によって、ブロックがブロックチェーンにまとめられます。ブロックチェーンのジェネシスブロックからすべてのブロックを再び導出するのは簡単です。ただし、最初のブロックの 1 つに戻るなど、どこかを変更すると、後続のブロックも変更されます。つまり、ブロックが変更されると、後続のすべてのブロックは完全に異なるものになります。以前の元帳は最新のブロック ID と一致しなくなったため、拒否されます。

この状況を逆転させる方法はあるでしょうか?アリスがボブへの支払いについて突然気が変わって、ビットコインがウォレットに残るように履歴を書き換えようとすると想像してください。彼女が有能なマイナーであれば、必要なパズルを解き、ブロックチェーンの新しいバージョンを生成します。しかし、彼女がこれを実行している間も、他のノードは元のブロックチェーンを拡張し続けます。ノードは常に最も長いブロックチェーンを信頼することを選択します。このルールにより、2 人のマイナーが同時に問題を解決するというジレンマを防ぎ、ブロックチェーンの短期的なフォークの発生を回避し、不正行為を排除します。したがって、アリスがシステムに自分のバージョンを強制的に受け入れさせたい場合、元のブロックチェーンよりも長いブロックチェーンを作成する必要があります。短期間で半数以上のコンピューターを制御すること（業界では「51%攻撃」として知られている）は不可能であるはずだ。

ウェブを混乱させようとする難しさはさておき、もっと深い疑問があります。なぜウェブに参加するのでしょうか?問題を解決する過程で報酬を得ることができるからでしょうか？新しいブロックをマイニングすると新しいビットコインが生成され、マイナーは現在 7,500 ドル相当の 25 ビットコインを受け取ります。

上記のどれも、ビットコインを特に魅力的な通貨にするものではありません。その価値は不安定で予測不可能です。 （図参照）流通総額も意図的に制限されています。しかし、ブロックチェーンのメカニズムは非常にうまく機能します。ブロックチェーンの活動を追跡するウェブサイトblackchain.infoによると、毎日平均12万件、総額約7,500万ドル相当の取引がブロックチェーンに書き込まれている。現在、ブロックは 380,000 個あり、元帳は 45 GB 近くのスペースを占めています。

ブロックチェーン上のデータのほとんどはビットコインに関するものです。サトシ・ナカモトは、オタクたちが「オープンプラットフォーム」と呼ぶもの、つまりテストに開放された分散システムを構築しました。そのようなプラットフォームの典型的な例はインターネットそのものです。オペレーティング システムを含むその他の例としては、Android や Windows などがあります。ブロックチェーンの基本機能に依存するアプリケーションは、誰かに許可を求めたり、権限に対して誰かにお金を払ったりすることなく開発できます。 「インターネットはついに公共のデータベースになった」と、ウォレットプロバイダーのコインベースやビットコインマイニングハードウェアを製造する21など、ビットコイン関連の新興企業数社を支援してきたベンチャーキャピタル企業アンドリーセン・ホロウィッツのクリス・ディクソン代表は語った。

ブロックチェーンベースの製品は、現在 3 つの方向に発展することができます。まず、ブロックチェーンを使用してさまざまな種類の資産を転送します。このアイデアに賭けているスタートアップ企業の一つがColuで、同社はビットコインの極小量の取引（いわゆる「ビットコインダスト」）を「貼り付け」、ダストに追加データを添付することで債券、株、貴金属の単位を表すようにするメカニズムを開発した。

第二に、土地所有権を保護するために使用されます。ブロックチェーンを使用するアプリケーションは、真実の機械と考えることができます。ビットコインの取引は他の情報と組み合わされ、元帳に埋め込まれます。つまり、すべてを詳細に追跡できるレジスターとして機能します。 Everledger はブロックチェーンを使用して貴重なアイテムを保護します。たとえば、特定の特徴をブロックチェーン データに「結び付け」、反駁の余地のない身元証明を提供します。 Onename は、パスワードの解読が必要となる方法で個人情報を保存します。 CoinSparkは「公証」などに特化しています。これらのアプリケーションは純粋なビットコイン取引とは異なりますが、それでもサードパーティのサービス企業への信頼に依存していることに注意してください。これらの企業がデータを適切に保存できると信頼する必要があります。

3番目で最も野心的なのは、通常の状況下で自動的に実行される「スマート コントラクト」のアプリケーションです。ビットコインは「プログラム可能」なので、特定の条件下では多くのことを行うことができます。この機能の応用例の 1 つは、パズルを解いたマイナーへの報酬の支払いを、99 ブロック以上が追加されるまで延期することです。パズルを解いた報酬により、ブロックチェーンは正常に機能し続けます。

ビットコインのベテラン、マイク・ハーン氏は、分散型クラウドファンディングサービスであるLighthouseというプロジェクトを立ち上げました。プロジェクトを開始するのに十分な資金が調達されれば、プロジェクトは成功します。目標が達成されない場合は停止します。ハーン氏は、自身の計画はビットコイン以外の競合よりも手数料が低く、専門知識のないプロジェクトに政府が関与できないため、より独立性が高いと述べた。

分散型台帳の出現は、仲介業者なしのピアツーピアマーケットプレイスであるOpenBazaarなどの新興企業に投資しているニューヨークのベンチャーキャピタル会社、アルバート・ウェンガー氏の言葉を借りれば、「まったく新しい領域」を切り開くものだ。ブロックチェーンはオープンで魅力的なため、セキュリティ上のバグや拡張性の欠如が発生するのではないかと懐疑論者は考えています。ビットコインといくつかの小さなアプリケーションで行われた開発作業は、何千万人ものユーザーに提供される何千ものサービスをサポートするには不十分かもしれません。

サトシの独創的な設計は今のところ難攻不落であることが証明されているが、学術研究者らは、少数の狡猾で裕福なマイナーがハッシュパワーの51%を直接制御し、ブロックチェーンの維持を妨げることを防ぐ方法を見つけ出した。これにより、ネットワーク リソースの大部分を制御することが以前よりも困難になります。ビットコインのマイニングは、小規模なマイナーが独自の利益を得ることができる大規模な「マイニングプール」によって支配されてきました。これら大手鉱山会社の運営者の多くは、電気代が安い内モンゴルなど中国に拠点を置いている。

もう一つは環境への影響に対する懸念です。ビットコインのアーキテクチャでは、マイナーに大量の困難な計算の実行を強制します。これは「プルーフ・オブ・ワーク・メカニズム」と呼ばれます。マイナーがマイニングを行わない場合、報酬は発生しないため、ビットコインに関係するすべての関係者がゲームに参加することが保証されます。しかし、このプロセスでは多くの無意味な計算が無駄になります。 blockchain.info によると、ネットワーク全体のマイナーは 1 秒あたり最大 450,000 兆回の計算を実行しており、計算ごとにエネルギーが消費されます。

マイナーはハードウェアの詳細を厳重に管理しているため、ネットワークが実際にどれだけの電力を消費しているかは誰にもわかりません。誰もが最も効率的なハードウェアを使用した場合、年間の電力消費量は約 2 兆ワット時となり、これはカリフォルニア州シリコンバレーのキング郡の住民 15 万人が使用する電力量を上回ることになります。マイナーの効率について最も悲観的な仮定をすると、40テラワット時という数字が導き出され、これはロサンゼルスの1000万人の年間電力消費量の3分の2に相当します。もちろん、問題は少し誇張されていますが、ビットコインを使用する人が増えれば増えるほど、無駄は減ります。

しかし、ビットコインの電力消費にも限界があります。サトシ・ナカモトは各ブロックの上限を 1Mb に設定しており、これは約 1,400 件のトランザクションを収容できるサイズですが、平均すると 1 秒あたり約 7 件のトランザクションしか処理できません。比較すると、米国の Visa 社は 1 秒あたり 1,736 件のトランザクションを処理できます。ブロックは拡張できますが、ブロックが大きくなるほどネットワークにブロードキャストするのに時間がかかり、フォークのリスクが高まります。

初期のプラットフォームでも同様の問題がありました。 1990 年代にウェブ ブラウザが発明されてから、何百万もの Web サイトがオンラインになり、専門家はインターネットが麻痺するだろうと予測しましたが、そうはなりませんでした。同様に、ビットコインシステムも静止しているわけではありません。マイニング専用のコンピューターは非常にエネルギー効率が高くなるようにすることができ、プルーフ・オブ・ワークのメカニズムに代わるエネルギー効率の高い代替手段が提案されています。開発者たちは、ブロックチェーン外で大量の小額取引を処理するビットコイン用の「ライトニングネットワーク」の開発に取り組んでいる。接続が高速化することで、これまでよりも大きなブロックを高速にブロードキャストできるようになります。

「ビットコインの完成プロセス」は非常に困難です。プロトコルの変更にはコミュニティの幅広い合意が必要であり、合意に達するのは容易ではありません。ブロックチェーンの拡張に関する議論を思い出してください。一方はブロック制限の急速な増加を主張しており、これはマイニング産業のさらなる集中化につながり、ビットコインを従来の決済プロバイダーに近づけることになるだろう。一方、取引に何時間も待たされる現状が続けば、早ければ来年にもシステムが崩壊するだろうとの見方もある。

ハーン氏ともう一人のビットコインの第一人者であるギャビン・アンドレセン氏は、ビッグブロック陣営のリーダーである。彼らは、マイニング企業に対し、より大きなブロックをサポートするビットコインクライアントの新バージョンをインストールするよう呼びかけた。一部のマイナーは新しいバージョンを導入していますが、ネットワークは依然として攻撃を受けており、多数の小さなトランザクションによってシステムが限界に達しているため、アップグレードが必要であることが示されています。

これらすべてが、ビットコイン ブロックチェーンに代わる実行可能な代替手段を生み出す原動力となっています。これはもはや暗号通貨を実行するシステムではなく、むしろデータを保存するように最適化された分散型台帳です。別のスタートアップであるCoin Sciencesは、ブロックチェーンを独自に設計できるプラットフォームであるMutiChainを開発し、この方向での考え方が実現可能であることを証明しました。ビットコインに似たパブリックブロックチェーンの作成に加えて、監査されたユーザーのみがアクセスできるプライベートブロックチェーンを確立することもできます。すべてのユーザーがマイニングに反対し始めると、プルーフ・オブ・ワークのメカニズムが縮小されるか、あるいは排除される可能性があり、元帳の金銭部分は不要になります。

金融はサトシ・ナカモトの最初のインスピレーションであったため、ブロックチェーンを採用する最初の世代の企業は金融機関である可能性があります。ここ数か月、プライベートで改ざん不可能なブロックチェーンへの関心が高まっています。その理由は、反政府自由主義者によって生まれたこの技術によって、銀行が顧客やマネーロンダリング防止規則を把握することで、政府の要求によりよく従えるようになるというのは皮肉なことに思えるからだ。しかし、もっと深い魅力があるのです。

産業史家は、新しい技術は十分に開発された後にのみ広く使用されるようになると指摘しています。電気モーターが最初に開発されたとき、それらは、それ以前の大型で重い蒸気エンジンのように展開されました。分散型電気モーターが私たちの生活のあらゆる側面をどのように変えることができるかをメーカーが理解するまでに数十年かかりました。このデジタル通貨に関する報告書では、イングランド銀行は金融部門に同様の期待を寄せています。安価なコンピューティングのおかげで、金融機関は社内業務をデジタル化しましたが、組織に対応する変更はまだ行われていません。ほとんどの決済システムは依然として伝統的に集中化されており、送金には依然として中央銀行による決済が必要です。金融機関同士が取引を行う場合、内部帳簿を同期させるという面倒な作業には何日もかかることがあり、資本が拘束され、リスクが増大します。

これらの問題を解決し、数秒または数分で取引を完了するデジタルバンキングの実現を可能にする分散型台帳は、大きな進歩を遂げる可能性があります。銀行は多額の費用を節約できる可能性がある。サンタンデール銀行によると、こうした帳簿により、2022年までに業界の請求額が年間200億ドル削減される可能性があるという。プロバイダーはビットコインの価格をはるかに上回る取引を処理できることを証明する必要があるが、大手銀行はすでにこの新興技術を標準化している。そのうちの一つであるUBSは、標準的な「決済通貨」の創設を提案した。 UBSは、ゴールドマン・サックス、JPモルガン・チェース、その他22の銀行とともに、プライベート台帳の標準アーキテクチャの開発を最優先課題とするブロックチェーンの新興企業R3 CEVに投資した。

銀行の問題は特異なものではない。さまざまな企業や公共機関では、データベースの維持が困難で、互換性がないことも多く、相互通信に高いコストがかかります。野心的な分散型台帳プロジェクトである Ethereum は、これらの問題に対処することを目指しています。 21歳のカナダ人プログラミングの天才、ヴィタリック・ブテリンは、ビットコインよりも多くのデータを処理できる傑作、イーサリアムを開発している。独自のプログラミング言語が付属しており、ユーザーは商品の受け取り時に請求書を作成したり、利益が一定レベルに達したときに株主に自動的に配当金を送金したりできる、より複雑なスマート コントラクトを作成できます。ブテリン氏は「分散型自律組織」、つまり基本的にはイーサリアムブロックチェーン上で運営される仮想企業を実現したいと考えている。

こうしたアイデアが破壊的な変化をもたらす可能性がある分野の一つは、「モノのインターネット」、つまり冷蔵庫、ドアのラッチ、芝生のスプリンクラーなど、これまでは静的だった何十億もの日常的な物体のネットワークです。 IBM の最近のレポート「デバイス デモクラシー」では、数十億台のデバイスを一元的に追跡および管理することは不可能であり、賢明ではないと述べられています。こうした試みは、ハッカーの攻撃や政府の監視に対して脆弱な状態に陥らせることになる。分散型台帳は実行可能なアプローチであると思われます。

Ethereum が提供するプログラミング可能性は、人々の資産を追跡および記録するだけでなく、他の新しい方法でも使用できます。イーサリアムブロックチェーンに組み込まれた車のキーは、対応するルールに従って販売またはレンタルすることができ、新しいタイプのP2P車のレンタルまたは共有を実現します。さらに、この技術を利用して自動運転車を公共資源にすることを提案する人もいます。事前に設定されたルールに従って、車は独自の秘密鍵で保存されたデジタル資金を使用して、燃料、メンテナンス、駐車料金を支払うことができます。

当然のことながら、そのような計画はあまりにも野心的すぎると考える人もいます。イーサリアムのジェネシスブロックは8月に採掘されたばかりで、少数のスタートアップだけがそこに集まっている。ブテリン氏は最近のブログ投稿で、現時点では資金が少し不足していることを認めた。ブロックチェーンの具体的な詳細は必ずしも共感を呼ぶわけではないが、その熱意は新興企業や既存の大企業に同様に、分散型台帳の可能性を探求し続けるよう刺激を与えている。社会は会計士の能力をしばしば嘲笑しますが、元帳の重要性は依然として自明です。

今日の世界は複式簿記に大きく依存しています。貸方と借方の両方を記録するための標準化されたシステムは、企業の財務状況を把握するための確実な方法です。ドイツの社会学者ヴェルナー・ゾンバルトは、現代の資本主義が発展するためにそのような簿記が絶対に必要かどうかは議論の余地があると主張する。複式簿記はルネサンス期のイタリアで生まれたが、タイミングの偶然で、資本主義よりもはるかに遅く世界に広まり、19世紀後半まで広く普及しませんでした。しかし、この技術が企業の実績だけでなく将来にも大きな影響を与えることは間違いありません。

企業や政府はもはや台帳を管理する必要がなくなり、これにより企業や政府は現在の業務や将来の予想についての考え方をすぐに変えることができます。分散型会計システムも同様に信頼性が高く、根本的な変化をもたらすことができます。

このようなアイデアは、検討と期待に値します。ブロックチェーンはまだいくつかの分野にしか適用できない新しいものであり、どこまで実現できるかは依然として疑問です。彼らはまた、未知の逆風にも直面している。ビットコイン批判者の中には、これを「カリフォルニア・イデオロギー」を広めるための最新の試みだと見ている人もいる。カリフォルニア・イデオロギーとは、テクノロジーを通じて世界を救うという使命感を指し、現実世界の力学を無視して混乱させ、巨額の富をエリート層の手に集中させるものだ。ブロックチェーンは、民主主義、正当性、説明責任ではなく、コーディングを使用して信頼を実現するため、大衆を引き付けたり、承認を得たりすることは困難です。

同時に、数学的会計の世界は人間の操作から解放され、多くの利益をもたらすでしょう。イザギレさんはもう強制立ち退きに苦しむことはないだろう。不正に悩まされている他の場所はより良くなるでしょう。ブロックチェーンに根本的な矛盾があるとすれば、それは過去と現在を暗号化して保存し、変更できないが、最終的には私たちを異なる未来に導くという点です。

元記事: http://www.economist.com/news/briefing/21677228-technology-behind-bitcoin-lets-people-who-do-not-know-or-trust-each-other-build-dependable
翻訳者: ivanjianjian
BTC アドレス: 3HAqfF9nrCMQHrBTgRe76BwxYreDxBG6RC
編集者: プランタン
出典（翻訳）：バビット情報