ブロックチェーンとは
分散型台帳で、信頼性を利用者全員で担保する技術

ブロックチェーンとは

ブロックチェーンは、取引の記録を、ネットワークにつながった利用者全員で分担して管理する技術です。仮想通貨を支える技術として知られています。

特徴は、すでにある技術を組み合わせている点です。

• P2P（ピア・ツー・ピア）ネットワーク: クライアント・サーバシステムのような主従関係がなく、すべての端末が対等に通信します。
• 公開鍵暗号: 公開鍵と秘密鍵のペアを使い、取引が本人のものだと確かめます。
• 分散型台帳: 取引の記録を、1か所ではなく、ネットワークの参加者がそれぞれ持ちます。

こうして、特定の管理者を信頼しなくても、システム全体の信頼性を利用者全員で担保できます。取引の記録を後から書き換える（改ざんする）ことが難しいのも特徴です。

取引が記録される流れ

ブロックチェーンでは、取引のことをトランザクションと呼びます。トランザクションは、次の流れで認められます。

1. 利用者が、乱数をもとに秘密鍵を作り、そこから対になる公開鍵を作ります。
2. トランザクションのデータのハッシュ値を求め、それを秘密鍵で暗号化します。これが署名です。
3. 署名とデータが、P2Pネットワーク上で公開されます。
4. 受け取った側が、公開鍵で署名を復号し、データのハッシュ値と一致すれば正当と認めます。
5. 認められたトランザクションが、分散型台帳に記録されます。

「単一の管理サーバにすべてのデータを集めて、管理者が信頼性を担保する」「成立したトランザクションを外部に公開せず、1つのサーバにだけ記録する」といった説明は、ブロックチェーンの説明として誤りです。

試験での問われ方

IoTシステム技術検定 基礎では、第7章「情報セキュリティを知る」の技術として、ブロックチェーンそのものが問われます。もちこ道場の第7章の問題では5問あります。第1章の問題にも、ブロックチェーンを含む問題が8問あり、こちらはメタバース・Web3.0の説明の一部として出てきます。問われ方の型は次のとおりです。

• 穴埋め（名前を答える）: 「P2Pネットワークや公開鍵暗号などを組み合わせ、分散型台帳でシステム全体の信頼性を担保する仕組み」にあたる言葉として、ブロックチェーンを選びます。トラストゾーン・IPsec・デジタル署名が外れの選択肢です。
• 穴埋め（組み合わせ）: 「ブロックチェーン」と「P2P」の組み合わせを選びます。SDNや共通鍵暗号が外れです。第1章では「Web3.0」と「ブロックチェーン」の組み合わせとして出ます。
• 誤った記述を選ぶ: 「中央集権型のシステムである」「単一のサーバにだけ記録する」のように、分散型台帳の特徴を逆にした記述を見抜きます。署名や検証の手順の記述も出ます。

似た用語との違い

ブロックチェーンは、暗号やセキュリティの用語と並んで出ます。何の仕組みかで見分けます。

覚え方

• 「分散」「全員」「P2P」の3語で覚えます。管理者が1人の「中央集権型」は誤りです。
• 署名は秘密鍵、検証は公開鍵。取引のハッシュ値を秘密鍵で暗号化したものが署名です。
• 第1章では「Web3.0のベース＝ブロックチェーン」とセットで覚えます。

第1章のほかの用語は「第1章 IoTの概要を知るの要点」に、第7章の用語は「第7章の要点」にまとめています。